放射性污染概述

第一节 放射性污染概述

放射性污染物是指各种放射性核素,它和一般的化学污染物有显著区别,即放射性污染物的放射性和其化学状态无关。每一种放射性核素都有一定的半衰期,能放射具有一定能量的射线。除了在核反应条件下,任何化学、物理或生化的处理都不能改变放射性核素的这一特性。

放射性核素排入环境中后,可造成对大气、水体与土壤的污染,由于大气扩散与水流输送可在自然界得到稀释与迁移。放射性核素可被生物富集,使某些动物、植物,特别是一些水生生物体内放射性核素的浓度比环境中的增高许多倍。例如牡蛎肉中的锌的同位素65 Zn的浓度能够达到周围海水中浓度的10万倍。环境中的放射性核素可经过多种途径进入人体,使人受到放射性伤害。

一、对大气的污染

放射性气体释放入环境后,在大气中的输送过程受气象条件、地形与本身性质等多种因素影响。放射性气体排入大气后在平坦地区的扩散,一般采用帕斯奎尔公式来定量描述下风向放射性烟云的平均浓度分布。

放射性气体对人产生辐照伤害通常有三种方式:①浸没照射:人体浸没在放射性污染的空气中,全身与皮肤会受到外照射。②吸入照射:吸入放射性气体,使全身或甲状腺、肺等器官受到内照射。③沉降照射:沉积在地面的放射性物质对人产生的照射,如产生γ外照射或经过食物链而转移到人体内产生内照射。沉降照射的剂量一般较浸没照射与吸入照射的剂量小,但有害作用持续时间长。

二、对水体的污染

核试验沉降物会造成全球地表水放射性水平增高。核企业排放的放射性废水,以及冲刷放射性污染物的地面径流水,往往会造成附近水域的放射性污染。地下水受到放射性污染的主要途径有:放射性废水直接注入地下含水层,放射性废水排往地面渗透池与放射性废物埋入地下等。地下水中的放射性核素也可能迁移扩散到地表水中,造成地表水污染。放射性核素污染地表水与地下水,影响饮水水质,并且污染水生生物与土壤,经过食物链对人产生内照射。

三、对土壤的污染

放射性核素可经过多种途径污染土壤。放射性废水排放到地面上,放射性固体废物埋藏处置在地下,核企业发生放射性排放事故等,都会造成局部地区土壤的严重污染。如美国汉福德钚生产中心从20世纪40年代中期以来,向地面渗透池排放了5.0×108立方米的放射性废水,其中含钚约200千克、铀约10万千克,通过衰变后到1972年β放射性核素仍残存20万居里,当地成了全球土壤放射性污染最严重的地区。大气中的放射性沉降,施用含有铀、镭等放射性核素的磷肥与用放射性污染的河水灌溉农田也会造成土壤放射性污染。其特点是污染的范围较大,一般污染程度较轻。

放射性核素在土壤中的扩散迁移和核素本身的性质与状态、土壤的物理化学特性、地表植被以及气象水文等因素相关。不同核素在土壤中的扩散迁移能力有很大差异,其顺序为H>Tc>Ru>Sr、Cs>Ra>Ru。如美国汉福德钚生产中心30多年来,排往渗透池的钚向下迁移穿透的土壤深度不超过3米,而氚与钌早已穿透60多米的地层,进入地下水。

放射性核素污染土壤后,可以被植物根部吸收,通过食物链进入人体,也能够被雨水冲刷污染地表水或者渗入地下水,从而污染水源。