放射性污染和防護

1、放射性污染和防護放射性污染和防護一、一、 概述概述二二 、放射性廢物與防護標準、放射性廢物與防護標準三三 、放射性廢物處理技術、放射性廢物處理技術四四 、放射性污染去污技術、放射性污染去污技術 一、概述一、概述1、定義、定義 放射性污染放射性污染 是指由于人類活動造成物料、是指由于人類活動造成物料、人體、場所、環(huán)境介質表面或人體、場所、環(huán)境介質表面或者內(nèi)部出現(xiàn)超過國家標準的放者內(nèi)部出現(xiàn)超過國家標準的放射性物質或者射線。射性物質或者射線。 2、來源、來源 環(huán)境中的放射性的來源環(huán)境中的放射性的來源分分天然放射源天然放射源和和人工放射源人工放射源 2、來源、來源 天然放射源天然放射源 主要來自宇宙輻

2、射、地球和主要來自宇宙輻射、地球和人體內(nèi)的放射性物質，這種人體內(nèi)的放射性物質，這種輻射通常稱為輻射通常稱為天然本底輻射。天然本底輻射。2、來源、來源 對公眾造成自然條件下原本不對公眾造成自然條件下原本不存在的輻射的輻射源稱為存在的輻射的輻射源稱為人工人工輻射源輻射源，主要有核試驗造成的，主要有核試驗造成的全球性放射性污染，核能生產(chǎn)、全球性放射性污染，核能生產(chǎn)、放射性同位素的生產(chǎn)和應用導放射性同位素的生產(chǎn)和應用導致放射性物質以氣態(tài)或液態(tài)的致放射性物質以氣態(tài)或液態(tài)的形式釋放而直接進入環(huán)境，核形式釋放而直接進入環(huán)境，核材料貯存、運輸或放射性固體材料貯存、運輸或放射性固體廢物處理與處置和核設施退役廢物

3、處理與處置和核設施退役等則可能造成放射性物質間接等則可能造成放射性物質間接地進入環(huán)境。地進入環(huán)境。3、輻射對人體的危害、輻射對人體的危害 輻射對人體的危害主要輻射對人體的危害主要表現(xiàn)為受到射線過量照表現(xiàn)為受到射線過量照射而引起的射而引起的急性放射病急性放射病，以及因輻射導致的以及因輻射導致的遠期遠期影響影響。3、輻射對人體的危害 1.急性放射病急性放射病 急性放射病是由大劑量急性放射病是由大劑量的急性照射所引起的，多為的急性照射所引起的，多為意外核事故、核戰(zhàn)爭所造成。意外核事故、核戰(zhàn)爭所造成。按射線的作用范圍，短期大按射線的作用范圍，短期大劑量外照射引起的輻射損傷劑量外照射引起的輻射損傷可分成

4、可分成全身性輻射損傷全身性輻射損傷和和局局部性輻射損傷。部性輻射損傷。3、輻射對人體的危害、輻射對人體的危害 2.遠期影響遠期影響 輻射危害的遠期影響主要輻射危害的遠期影響主要是慢性放射病和長期小劑量是慢性放射病和長期小劑量照射對人體健康的影響，多照射對人體健康的影響，多屬于屬于隨機效應隨機效應。二、二、 放射性廢物與防護標準放射性廢物與防護標準 1.放射性廢物及處理途徑放射性廢物及處理途徑 放射性廢物放射性廢物是含有放射性核素或被是含有放射性核素或被放射性核素所污染，其濃度或比活度放射性核素所污染，其濃度或比活度大于審管部門確定的清潔解控水平，大于審管部門確定的清潔解控水平，預期不會再被利用

5、的廢棄物。預期不會再被利用的廢棄物。 放射性廢物處理基本途徑放射性廢物處理基本途徑是將氣載是將氣載和液體放射性廢物作必要的濃縮及固和液體放射性廢物作必要的濃縮及固化處理后，在與環(huán)境隔絕的條件下長化處理后，在與環(huán)境隔絕的條件下長期安全地存放。凈化后的廢物則可有期安全地存放。凈化后的廢物則可有控制地排放，使之在環(huán)境中進一步彌控制地排放，使之在環(huán)境中進一步彌散和稀釋，固體廢物則經(jīng)去污、裝備散和稀釋，固體廢物則經(jīng)去污、裝備后處置，污染物料有時可經(jīng)去污后再后處置，污染物料有時可經(jīng)去污后再循環(huán)利用。循環(huán)利用。2.放射性廢物的來源和分類放射性廢物的來源和分類 （1）放射性廢物的來源和特點）放射性廢物的來源和

6、特點 1.放射性廢物的來源放射性廢物的來源 按使用方法分，放射性廢物按使用方法分，放射性廢物主要有主要有核設施核設施、伴生礦伴生礦和和技術技術應用應用三個來源。三個來源。 2.放射性廢物的特點放射性廢物的特點 （1）長期危害性）長期危害性 （2）處理難度大）處理難度大 （3）處理技術復雜）處理技術復雜（2）放射性廢物的分類）放射性廢物的分類 1.國家分類標準國家分類標準 我國根據(jù)國家原子能機構我國根據(jù)國家原子能機構（IAEA）提出的放射性廢物分類）提出的放射性廢物分類的建議，修訂頒布了的建議，修訂頒布了放射性廢放射性廢物分類標準物分類標準（GB133-1995）。）。該標準從處理和處置角度，按

7、該標準從處理和處置角度，按比比活度活度和和半衰期半衰期將放射性廢物分為將放射性廢物分為高放長壽命高放長壽命、中放長壽命中放長壽命、低放低放長壽命長壽命、中放短壽命中放短壽命和和低放短壽低放短壽命命五類。壽命長短的區(qū)分按半衰五類。壽命長短的區(qū)分按半衰期期30年為限。年為限。2.其他分類方法其他分類方法 按放射性核素按放射性核素半衰期長短半衰期長短分為分為長半衰期長半衰期（大于（大于100天）、天）、中半衰期中半衰期（10100天）、天）、短半衰期短半衰期（小于（小于10天）。這種分天）。這種分類方法是利用半衰期的含義，便于采用類方法是利用半衰期的含義，便于采用貯存法去除放射性沾污。因為任何一種貯

8、存法去除放射性沾污。因為任何一種放射性核素，當其經(jīng)過放射性核素，當其經(jīng)過10倍半衰期之后，倍半衰期之后，其放射性強度將低于原來強度的其放射性強度將低于原來強度的11000，對短半衰期廢水，采用貯存法將是一種對短半衰期廢水，采用貯存法將是一種簡單而又經(jīng)濟的出來措施。簡單而又經(jīng)濟的出來措施。 此外尚有按此外尚有按射線種類射線種類分為甲、乙、丙分為甲、乙、丙種放射性廢物。按種放射性廢物。按廢液的廢液的ph值值分為酸性分為酸性放射性廢水、堿性放射性廢水等，但較放射性廢水、堿性放射性廢水等，但較少采用。少采用。（3）放射性廢物的處理原則）放射性廢物的處理原則 國際原子能機構（國際原子能機構（1AEA）在

9、放在放射性廢物管理原則中提出了射性廢物管理原則中提出了九條九條基本原則：基本原則：（1）保護人類健康：保護人類健康：工作人員和公工作人員和公眾受到的照射在國家規(guī)定的允許眾受到的照射在國家規(guī)定的允許限值之內(nèi)。限值之內(nèi)。（2）保護環(huán)境：保護環(huán)境：確保向環(huán)境的釋放確保向環(huán)境的釋放最少，對環(huán)境的影響達到可接受最少，對環(huán)境的影響達到可接受的水平。的水平。（3）超越國界的保護：超越國界的保護：保護他國人保護他國人員健康和環(huán)境影響。及時交換信員健康和環(huán)境影響。及時交換信息和保證越境轉移條件。息和保證越境轉移條件。（4）保護后代：保護后代：后代的健康。后代的健康。（5）給后代的負擔：給后代的負擔：不給后代造不

10、給后代造成不適當?shù)呢摀?。成不適當?shù)呢摀M量不依賴應盡量不依賴于長期對處置場的監(jiān)測和對放射于長期對處置場的監(jiān)測和對放射性廢物進行回取。性廢物進行回取。（6）國家法律框架：國家法律框架：放射性廢物放射性廢物管理必須在適當?shù)膰曳煽蚣芄芾肀仨氃谶m當?shù)膰曳煽蚣軆?nèi)進行，明確劃分責任和規(guī)定內(nèi)進行，明確劃分責任和規(guī)定獨獨立的審管立的審管職能。職能。（7）控制放射性廢物產(chǎn)生：控制放射性廢物產(chǎn)生：盡可能少。盡可能少。 （8）放射性廢物產(chǎn)生和管理間的相依性：放射性廢物產(chǎn)生和管理間的相依性：必須適當考慮放射性廢物產(chǎn)生和管理必須適當考慮放射性廢物產(chǎn)生和管理的各階段間的相互依賴關系。的各階段間的相互依賴關系。

11、（9）設施的安全：設施的安全：必須保證放射性廢物必須保證放射性廢物管理設施使用壽期內(nèi)的安全。管理設施使用壽期內(nèi)的安全。 據(jù)此原則我國制定了放射性廢物管據(jù)此原則我國制定了放射性廢物管理的理的40字方針：字方針： 減少產(chǎn)生、分類收集、凈化濃縮、減少產(chǎn)生、分類收集、凈化濃縮、減容固化、嚴格包裝、安全運輸、就減容固化、嚴格包裝、安全運輸、就地暫存、集中處置、控制排放、加強地暫存、集中處置、控制排放、加強監(jiān)測。監(jiān)測。3.環(huán)境放射性防護標準環(huán)境放射性防護標準 為了有效地進行核安全與輻射環(huán)為了有效地進行核安全與輻射環(huán)境監(jiān)督管理，我國在學習和借鑒世境監(jiān)督管理，我國在學習和借鑒世界核先進國家的經(jīng)驗，并參照界核先

12、進國家的經(jīng)驗，并參照IAEA制定的核安全與輻射防護法制定的核安全與輻射防護法規(guī)、標準的基礎上，結合我國國情，規(guī)、標準的基礎上，結合我國國情，在較短的時間內(nèi)組織制定發(fā)布了一在較短的時間內(nèi)組織制定發(fā)布了一批核安全與輻射環(huán)境監(jiān)督管理的條批核安全與輻射環(huán)境監(jiān)督管理的條例、規(guī)定、導則和標準，初步建立例、規(guī)定、導則和標準，初步建立了一套具有較高起點，并與國際接了一套具有較高起點，并與國際接軌的核安全與輻射環(huán)境管理法規(guī)體軌的核安全與輻射環(huán)境管理法規(guī)體系。系。 1960年年2月，發(fā)布了我國第一個放射月，發(fā)布了我國第一個放射衛(wèi)生法規(guī)衛(wèi)生法規(guī)放射性工作衛(wèi)生防護暫行規(guī)放射性工作衛(wèi)生防護暫行規(guī)定定。依據(jù)此法同時發(fā)布了

13、。依據(jù)此法同時發(fā)布了電離輻射的電離輻射的最大容許標準最大容許標準、放射性同位素工作的放射性同位素工作的衛(wèi)生防護細則衛(wèi)生防護細則和和放射性工作人員的健放射性工作人員的健康檢查須知康檢查須知三個執(zhí)行細則。三個執(zhí)行細則。1964年年1月，月，發(fā)布了發(fā)布了放射性同位素工作衛(wèi)生防護管理放射性同位素工作衛(wèi)生防護管理辦法辦法；1974年年5月發(fā)布了月發(fā)布了放射防護規(guī)放射防護規(guī)定定（GBJ8-74）集管理法規(guī)和標準為一）集管理法規(guī)和標準為一體；體；1984年年9月月5日發(fā)布了日發(fā)布了核電站基本核電站基本建設環(huán)境保護管理辦法建設環(huán)境保護管理辦法；1988年年3月月11日發(fā)布日發(fā)布輻射防護規(guī)定輻射防護規(guī)定（GB

14、8703 -88）；）；1989年年10月施行月施行放射性同位素放射性同位素與射線裝置放射防護條例與射線裝置放射防護條例；2003年年10月月1日施行日施行中華人民共和國放射性污染中華人民共和國放射性污染防治法防治法。 我國現(xiàn)已發(fā)布實施的輻射環(huán)境管理的我國現(xiàn)已發(fā)布實施的輻射環(huán)境管理的專項、標準等計專項、標準等計50多項。多項。4.輻射防護一般措施輻射防護一般措施 外照射的防護外照射的防護 距離防護：實際操作應盡量遠離放射源距離防護：實際操作應盡量遠離放射源 時間防護：工作人員須熟悉操作，盡量時間防護：工作人員須熟悉操作，盡量縮短操作時間，從而減少所受輻射劑量?？s短操作時間，從而減少所受輻射劑量

15、。 屏蔽防護：是射線防護的主要方法，依屏蔽防護：是射線防護的主要方法，依射線的穿透性采取相應的屏蔽措施。射線的穿透性采取相應的屏蔽措施。 內(nèi)照射的防護內(nèi)照射的防護 防止呼吸道吸收防止呼吸道吸收 防止胃腸道吸收防止胃腸道吸收 防止由傷口吸收防止由傷口吸收三、放射性廢物處理技術三、放射性廢物處理技術 1.放射性固體廢物處理技術放射性固體廢物處理技術 放射性固體廢物種類繁多，可放射性固體廢物種類繁多，可分為分為濕固體濕固體（蒸發(fā)殘渣、沉淀泥漿、（蒸發(fā)殘渣、沉淀泥漿、廢樹脂等）和廢樹脂等）和干固體干固體（污染勞保用（污染勞保用品、工具、設備、廢過濾器芯、活品、工具、設備、廢過濾器芯、活性炭等）兩大類。

16、為了減容和適于性炭等）兩大類。為了減容和適于運輸、貯存和最終處置，要對固體運輸、貯存和最終處置，要對固體廢物進行焚燒、壓縮、固化或固定廢物進行焚燒、壓縮、固化或固定等處理。等處理。（1）固化技術）固化技術 固化固化是在放射性廢物中添加是在放射性廢物中添加固化劑，使其轉變?yōu)椴灰紫颦h(huán)境固化劑，使其轉變?yōu)椴灰紫颦h(huán)境擴散的固體的過程，固化產(chǎn)物是擴散的固體的過程，固化產(chǎn)物是結構完整的整塊密實固體。結構完整的整塊密實固體。 通常，通常，固化的途徑固化的途徑是將放射是將放射性核素通過化學轉變，引入到某性核素通過化學轉變，引入到某種穩(wěn)定固體物質的晶格中去；或種穩(wěn)定固體物質的晶格中去；或者通過物理過程把放射性核

17、素直者通過物理過程把放射性核素直接摻入到惰性基材中。接摻入到惰性基材中。固化的一般要求固化的一般要求 固化的目標固化的目標是使廢物轉變成適宜于最終處置是使廢物轉變成適宜于最終處置的穩(wěn)定的廢物體。的穩(wěn)定的廢物體。固化材料固化材料及及固化工藝固化工藝的選的選擇應保證固化體的質量，應能滿足長期安全擇應保證固化體的質量，應能滿足長期安全處置的要求和進行工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的需要，對處置的要求和進行工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的需要，對廢物的包容量要大，工藝過程及設備應簡單、廢物的包容量要大，工藝過程及設備應簡單、可靠、安全、經(jīng)濟。對可靠、安全、經(jīng)濟。對固化工藝的一般要求固化工藝的一般要求，高放廢物的固化應能進行遠距離控制和維

18、修；高放廢物的固化應能進行遠距離控制和維修；低、中放廢物的固化操作過程應簡單，處理低、中放廢物的固化操作過程應簡單，處理費用應低廉。理想的廢物固化體要具有阻止費用應低廉。理想的廢物固化體要具有阻止所含放射性核素釋放的特性，其主要特性指所含放射性核素釋放的特性，其主要特性指標如下：低浸出率、高熱導率、高耐輻射性、標如下：低浸出率、高熱導率、高耐輻射性、高生化穩(wěn)定性和耐腐蝕性、高機械強度、高高生化穩(wěn)定性和耐腐蝕性、高機械強度、高減容比。減容比。常用固化方法常用固化方法項目水泥固化瀝青固化塑料固化玻璃固化陶瓷固化干廢物包容量（質量百分數(shù)）5403060306010301530密度（g.cm3）1.5

19、2.51.11.91.11.52.53.02.53.0浸出率（g.cm2.d1）10-310-110-510-310-610-310-710-410-810-5抗壓強度mpa1030塑性20100（或塑性）脆性高耐輻射Gy約108約107約107約109約109投資低中中高高操作和維修簡單中等中等復雜復雜適用性低、中放廢物低、中放廢物低、中放廢物高放、廢物高放、廢物應用狀況工業(yè)規(guī)模工業(yè)規(guī)模工業(yè)應用工業(yè)應用研究開發(fā)（2）減容技術）減容技術 固體廢物減容的目的是減固體廢物減容的目的是減少體積，降低廢物包裝、少體積，降低廢物包裝、貯存、運輸和處置的費用。貯存、運輸和處置的費用。處理方法主要有兩種：壓

20、處理方法主要有兩種：壓縮或焚燒。縮或焚燒。 壓縮壓縮 壓縮是依靠機械力作用，使廢物密壓縮是依靠機械力作用，使廢物密實化，減少廢物體積。壓縮處理操作實化，減少廢物體積。壓縮處理操作簡單，設備投資和運行成本低。簡單，設備投資和運行成本低。 壓縮可分為：壓縮可分為：常規(guī)壓縮常規(guī)壓縮和和超級壓縮超級壓縮 焚燒焚燒 焚燒時是將可燃性廢物氧化處理成焚燒時是將可燃性廢物氧化處理成灰燼（或殘渣）的過程?；覡a（或殘渣）的過程。 焚燒分為焚燒分為干法焚燒干法焚燒和和濕法焚燒濕法焚燒，前，前者如過?？諝夥贌?、控制空氣焚燒、者如過?？諝夥贌?、控制空氣焚燒、裂解、流化床、熔鹽爐等；后者如酸裂解、流化床、熔鹽爐等；后者如

21、酸煮解、過氧化氫分解等。煮解、過氧化氫分解等。2.放射性廢液處理技術放射性廢液處理技術 核工業(yè)放射性工藝廢液一般核工業(yè)放射性工藝廢液一般需要多級凈化處理，低、中放需要多級凈化處理，低、中放廢液常用的處理方法有絮凝沉廢液常用的處理方法有絮凝沉淀、蒸發(fā)、離子交換（或吸附）淀、蒸發(fā)、離子交換（或吸附）和膜技術（如電滲析、反滲透、和膜技術（如電滲析、反滲透、超濾膜）。高放廢液比活度高，超濾膜）。高放廢液比活度高，一般只經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后貯存在一般只經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后貯存在雙壁不銹鋼貯槽中。雙壁不銹鋼貯槽中。處理技術處理技術去污去污系數(shù)系數(shù)使用對象使用對象絮凝沉淀、絮凝沉淀、吸附吸附110低中放廢液，洗衣低中放

22、廢液，洗衣淋浴水淋浴水蒸發(fā)蒸發(fā)103106低中放廢液，高放低中放廢液，高放廢液廢液離子交換離子交換10100低中放廢液（低含低中放廢液（低含鹽量）鹽量）反滲透反滲透1040 低中放廢液，洗衣低中放廢液，洗衣淋浴水淋浴水絮凝沉淀絮凝沉淀 該法簡便，成本低廉，在去除該法簡便，成本低廉，在去除放射性物質的同時，還去除懸放射性物質的同時，還去除懸浮物、膠體、常量鹽、有機物浮物、膠體、常量鹽、有機物和微生物，一般與其他方法聯(lián)和微生物，一般與其他方法聯(lián)用作為預處理方法。缺點是放用作為預處理方法。缺點是放射性去除效率較低，一般為射性去除效率較低，一般為50%70%，去污因數(shù)最多只有，去污因數(shù)最多只有10左右

23、，且產(chǎn)生含大量放射性左右，且產(chǎn)生含大量放射性的污泥。的污泥。蒸發(fā)蒸發(fā) 蒸發(fā)的突出優(yōu)點是凈化效率蒸發(fā)的突出優(yōu)點是凈化效率較高，一般去污系數(shù)可達到較高，一般去污系數(shù)可達到105，但蒸發(fā)不適合處理含易但蒸發(fā)不適合處理含易起泡物質和易揮發(fā)核素的廢起泡物質和易揮發(fā)核素的廢水，且蒸發(fā)耗能大，處理費水，且蒸發(fā)耗能大，處理費用較高。用較高。 膜分離膜分離 與其他傳統(tǒng)的分離方法相比，與其他傳統(tǒng)的分離方法相比，膜分離具有過程簡單、無變相、膜分離具有過程簡單、無變相、分離系數(shù)較大、節(jié)能高效、可分離系數(shù)較大、節(jié)能高效、可在常溫下連續(xù)操作等特點?？稍诔叵逻B續(xù)操作等特點?？煞譃榉礉B透、電滲析、微濾和分為反滲透、電滲析、

24、微濾和超濾等。超濾等。 離子交換和吸附離子交換和吸附 在處理中、低放射性廢水時，在處理中、低放射性廢水時，離子交換樹脂對去除含鹽類雜離子交換樹脂對去除含鹽類雜質較少的廢水中放射性離子具質較少的廢水中放射性離子具有特殊的作用。有特殊的作用。四、放射性污染去污技術四、放射性污染去污技術 1.概述概述 放射性污染是指沉積在材料、放射性污染是指沉積在材料、結構物或設備表面的放射性物結構物或設備表面的放射性物質。大致分為機械沾污、物理質。大致分為機械沾污、物理吸附和化學吸附。吸附和化學吸附。 去污的定義去污的定義 放射性去污定義為用化學或放射性去污定義為用化學或物理方法除去沉積在核設施結物理方法除去沉積在核設施結構、材料或設備內(nèi)外表面上的構、材料或設備內(nèi)外表面上的放射性物質。放射性物質。 去污的目的去污的目的 去污總的目的是去除放射性污去污總的目的是去除放射性污染物，降低殘留的放射性水平。染物，降低殘留的放射性水平。 去污的目的一般分為：為運行去污的目的一般分為：為運行管理和檢修的去污；為退役進行管理和檢修的去污；為退役進行的去污；為廢物治理進行的去污；的去污；為廢物治理進行的去污；為長期監(jiān)護進行的去污；為環(huán)境為長期監(jiān)護進行的去污；為環(huán)境整治進行的去污；為其他目的進整治進行的去污；為其他目的進行的去污。行的去污。 去污技術有四種基本工藝