haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 幼儿教育 > 幼儿读物幼儿读物

环境化学论文

发布时间:2013-10-06 14:30:45  

西南科技大学

浅析放射性元素铯对环境的污染

姓名:XXXXXXXXXXX

学号:XXXXXXXXXXX

专业:XXXXXXXXXXX

学院:XXXXXXXXXXX

2012年12月20日

浅析放射性元素铯对环境的污染

蒋文韬

【摘要】一般化学或物理污染都可以通过化学或物理的方式消除污染。然而放射性污染却不然,不论是在大气、土壤还是在水中,放射性物质都能产生放射性辐射,这种辐射能长期存在于环境中,射线强度只能随时间的推移而衰减。

【关键词】:铯 环境污染 放射性污染 影响

铯的简介

铯英文名Cesium,元素符号Cs,原子序数为55,原子量为132.90543。金属铯色白、质软、熔点低,在空气中容易氧化。是制造真空件器、光电管等的重要材料,化学上用做催化剂。但是,由于其独特的物理性质,平时生产试验中的应用,铯成为了最严重的放射性元素之一。 放射性污染简介

在自然界和人工生产的元素中,有一些能自动发生衰变,并放射出肉眼看不见的射线。这些元素统称为放射性元素或放射性物质。在自然状态下,来自宇宙的射线和地球环境本身的放射性元素一般不会给生物带来危害。50年代以来,人的活动使得人工辐射和人工放射性物质大大增加,环境中的射线强度随之增强,危机生物的生存,从而产生了放射性污染。放射性污染很难消除,射线强弱只能随时间的推移而减弱。放射性对人的危害主要是辐射损伤。辐射引起机体分子的电子激发作用和电离作用,破坏机体分子,导致蛋白质分子键断裂和畸变,破坏对人的新陈代谢起重要作用的酶,扰乱机体细胞组织的正常代谢活动,引起机体一系列反应,而且可以直接破坏细胞和组织的结构。射线对人体的损害程度与人体受照射量的大小以及射线的作用方式有关。大剂量照射后会引起急性放射病,超过剂量的小剂量射线的长期照射,则有可能引起慢性放射病。

放射性污染的主要来源

放射性污染来源分为自然因素与人为因素两种:前者包括宇宙自然本身的辐射及地球 本身的游离辐射;后者包括应用放射性物质于能源、医学、工业及核子试爆等方面而产生的 放射性污染物质。

1.核武器使用及试验的沉降物

当使用核武器或进行大气层、地面或地下核试验时,排人大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合,由于重力作用或雨雪的冲刷飘流而沉降于地球表面,这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘。放射性沉降物播散的范围很大,往往可以沉降到整个地球表面,污染大 气、地面和海洋。

例如,1945年美国在日本的广岛和长崎投放了两颗原子弹,使几十万人死亡,大批幸存者也饱受放射病的折磨。在事故的第一周左右的期间,释放出来的放射性物质铯直接沉降进入河流、湖泊和海洋。在一个月内,在地表水的浓度急剧下降。另一方面,已经沉降在陆地上的放射性污染物然后缓慢地迁移进入水系,在沉积物中浓集或进入海洋,造成了无法挽回的污染。

除此之外,还有核潜艇事故、携带核弹的飞机失事、用核电源的人造卫星坠人大气层等事件,同样会造成核污染。

2.核设施营运中产生的泄露

核设施从建设、运营、退役到核废料处理全过程中都存在着潜在的放射性危害。在任何环节发生事故时,都会造成严重的放射性污染,威胁公众健康。

1986年,前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站由于反应堆管道发生爆炸,大量放射性物质泄漏,发生了核电史上最严重的核泄漏事故,引起全世界的震惊。整个过程持续了10天,有16.7万人被核辐射夺去生命,320万人受到核辐射侵害,其中有95万儿童。当年4月,一些欧洲国家(除法国以外)已经强制实行食物限制,特别是菌类和牛奶。在灾难过后20年,主要限制制造、运输、消费过程中来自切尔诺贝利放射性尘埃的的食物污染、尤其是对铯-137指标的控制,以防止它们进入人类的食物链。在瑞典和芬兰的部分地区,部分肉类产品受到监控,包括在自然和接近自然环境下生活的羚羊等等。在德国,奥地利,意大利,瑞典,芬兰,立陶宛和波兰的某些地区,野味〔包括野猪、鹿等〕,野生蘑菇,浆果以及从湖里打捞的食肉鱼类的铯-137含量达到每千克几千贝克。在德国一些野生蘑菇的铯-137含量甚至达到了40,000贝克/千克。按照2006年TORCH报告,这些地区的平均水平约为6,800贝克/千克,是欧盟规定的600贝克/千克的10倍以上。由此欧盟委员会已经表示:“对于从这些成员国进口的某些食物的限制必须在未来维持多年”。而且,植物、昆虫和蘑菇最表层的土壤会吸收铯-137。所以,有些科学家担心核辐射会对当地人造成几个世纪的影响。

总体来说,切尔诺贝利事件导致辐射水平要低于某些地区的高本底辐射,如在印度、伊朗、巴西和中国的某些地区,20年累积本底辐射累计剂量可高达100~200 mSv。居住在放射性核素污染区(超过37 kBq/m”’cs)的人群达5百万以上。其中40万人居住在严重污染区(超过555 kBq/m ” Cs)。在这些人中,约有11.6万居民在1986年春夏季撤离到非污染区,另外22万居民在以后的几年内相继迁移。

此外,根据人民网东京9月28日电据《朝日新闻》报道,日

3.核电站产生的核废料

由于和平利用核能的不断发展,目前世界上已囤积了大量的放射性物质。根据国际原 子能机构(L EA)的统计,全球目前有438座动力反应堆,651座研究堆,还有250个核燃料工 厂,包括铀矿山、转化厂、浓缩厂及后处理厂。一个容量为一百万千瓦的反应堆,在运行3年之后,能产生差不多3吨的各种核废料,其中绝大部分是具有放射性的。根据国际上关于核原料公约的规定,对于低纯度的核原料、核电厂的核废料等,一般并不属于国际原子能机构保障监督的范围,因此,核废料的处理和管理比较松散,漏洞百出。

4.民用核技术中的核设备和放射性物质

在经济生活中的许多方面都使用放射性物质。例如钴一60和铯一137发出强烈的伽玛 射线,可以杀死细菌和癌细胞,用于对食物或医用器具的消毒,或治疗疾病;钚和铯衰变时放出的高能口粒子,可被用于石油勘探或制造敏感的烟雾检波器,监测油井和含水层。放射

性物质也广泛地存在于大学、企业和政府的实验室中,用来进行核工程学和核物理学研究。

美国核管理委员会在一份报告中承认,自1996年以来,美国1500多件放射源曾下落不明,半数以上至今没有找到。例如,放射源“铯 137”是一种有毒的放射性物质,会引起免疫力下降,白血球死亡一击骨组织坏死,而且,其一旦遇到水时会发生剧烈的爆炸。 此外,欧盟的一份报告显示,欧盟国家每年都有70多件放射源丢失。这一结果,真是让人提心吊胆,不知道我们周围是否也隐藏着那些丢失的看不见的杀手。

5.恐怖组织或个人利用核物质制作的“脏弹”

“脏弹”的正式名称为“核辐射扩散装置”,是一种以放射性物质沾染人、物体和环境,从国际技术经济研究 2005住 而造成大面积伤害的武器。这种武器不需要使用核爆炸装置,而只通过普通炸药引爆或直接把核物质泄露出去形成有效攻击。1995年,车臣叛军把一个盛有铯一137的癌症治疗仪放在莫斯科的一个公园里,然后给俄罗斯记者打电话进行恐吓,试图引起恐慌和混乱。如果该“脏弹”成功被恐怖分子引爆的话,带来的破坏将是巨大的,那会造成大面积环境污染,随着爆炸弥散在空气中的铯粉尘甚至会随着呼吸和食物进入人体,给居民带来严重的放射性疾病。

6.废弃的或核军工遗留的放射性废物

前苏联的哈萨克斯坦东北部曾是全球最大的核试验场,从1949年到1989年,这里曾进 行过500多次核试验。随着苏联解体,全部热核装置已被销毁。然而,哈萨克斯坦仍是重要 的产铀国,而且在苏联时期曾接受过大量放射性垃圾。在土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉 克斯坦和吉尔吉斯斯坦等四个中亚国家,苏联遗留下来的核设施也具相当规模,一些军事和 工业基地仍储存着不少放射性材料和核废料。这些放射性废料分布在中亚各国,其数量估 计比俄罗斯境内的同类物料还要多。

按照美国人的观点,中亚国家对苏联留下的丰厚的“辐射物”遗产监管不严,致使该地区成了“脏弹”的源头。从1991年至今,中亚地区已发生多起核燃料偷窃和走私案件,该地区已经成为最大的放射物质走私市场,买方多半是某些“无赖国家”或国际恐怖集团。

放射性污染的危害

放射性污染与一般化学或物理污染有很大差别,后两者都可以通过化学或物理的方式 消除污染。而放射性污染却不然,不论是在大气、土壤还是在水中,放射性物质都能产生放 射性辐射,这种辐射能长期存在于环境中,射线强度只能随时间的推移而衰减。

1.辐射对人类本身带来瞬时及中、长期危害

大剂量瞬间引起的急性放射性辐射伤害,可使人或生物在很短时间内死亡。受到微量 放射性污染伤害的人或生物,即使当时并不危及生命,经过一定时间,也可能诱发癌症、白血病等,缩短寿命以及遭受遗传伤害等,产生后发效应。’

放射性物质主要是通过食物链经消化道进人人体,其次是经呼吸道进人人体。一些放 射性核素因衰变周期长,一旦进人人体,其通过放射性裂变而产生的a、p、射线,将对机体产生持续的照射,而这也意味着它们将长期保持危险性,例如,铯的半衰期为30年,又由于铯属于碱金属,一旦铯源进入人体,它将会形成和人体盐相似的盐,并均匀的分布到人体各个部位。此过程将持续至放射性核元素蜕变成稳定元素或全部被排出体外为止。放射性物质铯进人人体后,可造成内照射损伤,使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多,发生癌变,以至引起人体基因突变和染色体畸变,并有可能遗传给后代。

2.对环境造成破坏性危害

由于通过食物链传递,使许多污染物,尤其是半衰期长的放射性元素,性质稳定且在自

然界能长期存在,将可能对生态系统造成危害。即使原始污染域污染物的浓度很低,不足以 伤害生物,但经过富集浓缩之后就可积累到足以伤害生物的程度。而且,放射性元素可以远 距离污染。假设放射性物质在一次爆炸后,产生的粒子被顺风而下的云所携带而扩散,除任 何居住在被污染地区的人们将被灰尘辐射,食人受污染的食物和水而受到污染外,同时受污 染的灰尘将被风、运动的车辆及其它运动物带远,加大辐射量。清理被污染的地区非常困难,因为现在还没有有效清除建筑物残留放射性的方法。一些放射性物质,如铯,具有粘在沥青、混凝土和玻璃上的性质,它们可能残留在建筑物的水泥或街道的缝隙中。冲洗建筑表面或降雨都不能净化建筑物。即使这些物质能够被水带走,也将产生大量的有毒废水。一些放射物可能紧密附在城市的泥土里,处理的唯一途径就是大规模迁移受污染的表层泥土。但是这根本就不是解决之道。

3.对社会和经济产生巨大影响

放射性污染一旦发生,除危害人体健康和破坏环境外,还将在人群中造成巨大的心理恐 慌,并极易造成社会混乱。影响和危害的程度与污染的情况、放射性废物的数量、净化处理 方式有关。前苏联切尔诺贝利核电站事故发生后,政府先后调动80万人参加了核污染的清 理工作,迁移居民27万。截止2001年,参加清理人员中的死亡人数超过1万人,残疾者达 27%;由于长期处于恐慌、紧张而导致的疾病或死亡的人数高于直接被辐射中毒的人数,自 杀现象增加,核事故的受害者达90O万人。

特别是对于恶意使用“脏弹”而形成的污染,会由于恐怖活动通常具有不可预测性而使 对付这种攻击的应急措施实现起来更加复杂和困难,而且很多情况下结果难以预料。即使 所造成的放射性污染并不严重,为安全起见,有时政府也不得不疏散人口,而这将对经济和 社会造成巨大的影响。美国科学家联合会2OO2年递交国会的一份听证报告认为,如果“脏 弹”攻击发生在纽约这样的大城市,救护、治疗、搬迁、清理等所造成的损失将有可能超过数百亿美元

关于放射性污染的反思

随着核能的迅猛发展,核污染和放射性污染也成了人民必须要面对的新问题。怎样安全合理的运用这些放射性元素为人类的发展和生存牟利,而不是造成不可挽回的破坏。这是每一个国家每一个放射性元素接触者都应该注意和思考的问题。除此之外,面对历史和生活中的一些放射性污染事件,我们是不是也应该反思我们的管理处置机制是否完善。

要有效防范放射性污染,在加快建设全国辐射环境监测网、核与辐射事故应急技术支持中心、完善应急响应机制,形成快速反应能力的同时,还应及时了解国际动态,加强在专业技术方面的国际交流及合作研究,如核放射监测和预警机制技术,人员培训和救护技术,城市各种快速去污清除放射性残留物技术等。我们还必须竭力阻止恐怖主义组织或其它敌对组织获得放射性物质。还应对公众开展核科学技术的普及教育,增强公众在危机发生时的承受能力。而国家政府方面,也应该抓紧相关的监督工作和突发放射性污染情况的处理以及制定相关的法律法规。

参考文献

【1】施伸齐 曲静原 崔永利 辐射防护(Radiation Protection )核电厂对环境的放射性污染及其防治 第18卷 第四期 1998年7月

【2】姜建容 张秀莲 晏 峻 戴 德稀土生产的职业危害与卫生防护管理对策探讨Joumal of Occupational Headlh and Dam~e.2002.Vo1.18 No.1

【3】方 达 防范放射性污染是一项重要的任务 Studies in International Technology and Economy 第9卷第1期 2005年1月

【4】张 毅 室内环境污染及防治措施 山 西 化 工 第24卷第3期 2004年8月

【5】马玉琴.环境监测.武汉工业大学出版社,1998

【6】黄越承周平坤 切尔诺贝利事故对健康、环境和社会经济的影响 中华放射医学与防护杂志2006年6月第26卷第3期 Chin J Radiol Med Prot,June 2006,Vol 26,No.3

【7】李雨闵锐 切尔诺贝利核事故对健康影响的最新报告 国际放射医院核医学杂志 2007年1月 第31卷第1期

【8】叶际达,朱力,吴宗梅,浙江省放射性伴生石煤矿区天然放射性水平调查,辐射防护通讯,24 (4), 2004: 21—24.

【9】天然放射性核素水平调查,辐射防护通讯,26(4),2006:30—35.

【10】国家棱安全局.核设旌退役的方法和技术.核安全法规技术文件.1996

【11】潘自强.放射性废物管理的现状和展望.辐射防护,I993.1 3(3):161

【12】联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR).人工辐射源的照射,见:UNSCEAR.电离辐射源与效 应.中国核工业总公司安防环保卫生局和中国辐射防护学会译.北京:原子能出版社,1995.89~216.

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com