放射衛(wèi)生學(xué)放射性廢物治理課件

1、1放射衛(wèi)生學(xué)第十一章 放射性廢物安全管理蘇州大學(xué)講課：涂彧2講述內(nèi)容一.放射性廢物概述二.放射性廢物管理目標(biāo)和原則 三.放射性廢物處理的指標(biāo)四.放射性廢物治理方法五.放射性廢物處置六.醫(yī)用放射性廢物管理七.復(fù)習(xí)思考題結(jié)束3復(fù)習(xí)思考題定義：放射性廢物、清潔解控水平、非放射性液體廢物、低放廢液、中放廢液、高放廢液、放射性廢物預(yù)處理、放射性廢物處理、廢物固化放射性廢物分類、來源、特點放射性廢物管理目標(biāo)和幾個原則 放射性廢物處理的指標(biāo) 放射性廢物治理基本途徑低放廢水的處理方法、排放途徑氣載放射性廢物、中高放廢液的特點4固體放射性廢物的治理 固體放射性廢物的處置醫(yī)用放射性廢物定義使用放射性藥物的病人排泄

2、物管理實驗動物尸體的管理放射性廢物地質(zhì)處置設(shè)施選址基本要求 一 放射性廢物定義定義1：生產(chǎn)及使用過程中產(chǎn)生的不能以簡單的方式回收利用的放射性廢棄物及被放射性污染的物品。定義2：含有放射性物質(zhì)或被放射性物質(zhì)污染的，其活度或活度濃度大于審管部門規(guī)定的清潔解控水平的，預(yù)期不會再利用的任何物理形態(tài)的廢棄物。 5放射性廢物分類以物理形態(tài)分固體放射性廢物放射性廢水氣載放射性廢物6放射性廢物分類以放射線性質(zhì)分放射性廢物放射性廢物放射性廢物7放射性廢物分類以放射性水平分高水平放射性廢物 Ci級中水平放射性廢物 mCi級低水平放射性廢物 Ci級豁免廢物 比活度3.7107Bq/m3液體放射性廢物低放廢液：比活度

3、3.7106Bq/L中放廢液：比活度 3.7106Bq/L 3.71010Bq/L高放廢液：比活度3.71010Bq/L9固體放射性廢物第一種：廢物含T1/230a，單包裝比活度3.7106Bq/kg第二種：T1/2 60d(含125I)的放射性廢物第1級(低放廢物)：比活度 3.7106Bq/kg第2級(中放廢物) ：比活度3.7106Bq/kg第三種：60d3.7106Bq/kg10固體放射性廢物第四種：5d3.71011Bq/kg，或釋熱率2kw/m311固體放射性廢物第五種：T1/2 30a(不含)的放射性廢物第1級(低放廢物)：比活度3.7106Bq/kg第2級(中放廢物) ：比活度

4、3.71063.71010Bq/kg，且釋熱率2kw/m3第3級(高放廢物) ：比活度3.71010Bq/kg，且釋熱率2kw/m312放射性廢物來源核工業(yè)核電廠核武器醫(yī)療衛(wèi)生核技術(shù)應(yīng)用放射性實驗其他13大亞灣核電一期固體核廢物年產(chǎn)量16放射性廢物特點具有放射性，兼有化學(xué)毒性凈化處理要求高治理的基本途徑濃縮貯存：廢物與環(huán)境隔絕，不造成環(huán)境危害稀釋排放： 豁免水平，排入環(huán)境高放廢物釋熱經(jīng)后處理可濃縮回收摻雜化學(xué)性、生物性等其他廢物171二 放射性廢物管理目標(biāo)和原則 管理目標(biāo)保護現(xiàn)在和將來人類的健康環(huán)境不給后代造成過度的負擔(dān)18放射性廢物管理原則以 安全為目的，以處置為核心遵循“減少產(chǎn)生，分類收集

5、，凈化濃縮，減容固化，嚴格包裝，安全運輸，就地暫存，集中處置，控制排放，加強監(jiān)測”的四十字方針。19輻射防護與保護后代原則輻射防護原則正當(dāng)化，最優(yōu)化，個人劑量限值保護后代原則不僅考慮當(dāng)代公眾，還要考慮后代。20環(huán)境保護與三同時原則環(huán)境保護原則實現(xiàn)進行環(huán)境影響評價，中低放區(qū)域處置，高放全國集中處置。三同時原則廢物管理設(shè)施與主體工程三同時。 211三 放射性廢物處理的指標(biāo) 去污染（凈化系數(shù)） DF=處理前A / 處理后A去污效率 K=除去的A /處理后A 100% 或 K= (處理前A-處理后A)/處理后A100%減容比（體積濃縮系數(shù)） CF=處理前V / 濃縮物V221四 放射性廢物的治理治理的

6、基本途徑放射性廢液治理低放廢水的處理與排放中高放廢液的處理氣載放射性廢物的治理固體放射性廢物的治理231放射性廢物治理基本途徑1、濃縮貯存（也稱永久處置），使廢物與環(huán)境隔絕起來；2、放置衰變，在不造成環(huán)境公害前提下，為放射性核衰變提供足夠的時間；3、稀釋排放，使廢物的放射性水平降低到容許水平以下，排入環(huán)境而得以消散。 242低放廢水的處理與排放凝聚沉淀離子交換電化學(xué)法、蒸發(fā)法、貯存衰變法、生物處理法低放廢水的排放252凝聚沉淀針對放射性懸浮物、膠體、溶液基本原理：凝聚劑（明礬、FeCl3、石灰、Na3PO4等）在水中水解形成氫氧化物能吸附水中陽離子以共結(jié)晶、表面吸附、表面附著等形式相結(jié)合，共沉

7、降而與水分離26沉淀池排泥控制系統(tǒng)凝聚沉淀注意點廢水一般pH1000，使用于中、高放廢水。生物處理法：微生物攝取、濃集有機態(tài)放射性核素對3H,只有貯存與排放兩種途徑上述各種方法視具體情況，靈活應(yīng)用。32蒸發(fā)法示意圖33蒸發(fā)釜 生物化學(xué)處理示意圖35曝氣池里的生物球37各種去污比較低放廢水的排放 向地面水體排放豁免廢水可向城市下水道排放三個條件保證廢水能迅速、均勻、完全與地面水混合 確定水體的受納容量排放監(jiān)測與污染調(diào)查三項措施排放前預(yù)稀釋 排放口設(shè)在水流中心由單口排放改為管狀多口排放 38 其他排放淺地面排放：土壤滲濾深井排放：與外環(huán)境不交通的深層地下零排放： 廢物凈化水重新（復(fù)）利用，不向外環(huán)

8、境排放廢水 39中高放放廢液的處理40中高放廢液的特點比放射性高含大量超鈾元素及大量半衰期較長（幾百至幾十萬年）的核素缺少完美的處理方法主要存在問題：滲漏濃縮物體積減少，但放射性水平高固化后作為固體廢物處理。 41中、高放射性廢液的臨時貯存大多貯存于地下貯罐內(nèi)不銹鋼罐存酸性廢液碳鋼罐存堿性廢液因高放廢液會釋熱，故需設(shè)置冷卻裝置，保持在65以下。地下罐如發(fā)生滲漏，將造成嚴重的地下污染。42中、高放射性廢液的固化處理永久固化的要求導(dǎo)熱性好被地下水浸出率低化學(xué)穩(wěn)定性好耐輻射減容比大對容器無腐蝕作用操作安全設(shè)備投資及運行費用低廉。 43固化定義：把減容的凝聚態(tài)氣體和把液體廢物轉(zhuǎn)變成固體廢物的方法。目的

9、是使廢物穩(wěn)定不易于彌散，便于貯存、運輸和處置。 固體廢物處置目標(biāo)：將廢物與人類及環(huán)境長期、安全地隔離，使廢物對人類環(huán)境的輻射影響減少到可合理做到的盡量低的水平。中、低放固體廢物的隔離期限通常不少于300年；高放固體廢物(包括不被后處理的乏燃料)和放射性廢物的隔離期限不應(yīng)少于10000年。 44固化方式水泥固化：適于低放廢水濃縮物固化優(yōu)點:設(shè)備簡單，投資低，操作方便，對鍶、鎇、鈈結(jié)合力強不足：浸出率高，體積增加，銫、釕等易浸出瀝青固化：適于中、高放廢水濃縮物固化優(yōu)點：浸出率低，減容比大，價格低，適用廣不足：抗輻射性能差，滲入量有限 45適于中、高放廢液優(yōu)點：減容比大，結(jié)晶析出不足：投資較高，操作

10、較繁 46罐內(nèi)蒸發(fā)固化其他固化方式煅燒固化：適于高放廢液。脫水，脫硝，400-1200除去揮發(fā)性物質(zhì)，煅燒成固體優(yōu)點：效率高，最終產(chǎn)品易于貯存不足：浸出率高，熱傳導(dǎo)性低，有大量廢氣產(chǎn)生 玻璃固化：適于高放廢液的煅燒產(chǎn)品優(yōu)點：浸出率極低不足：代價高47煅燒固化示意圖48嬗變示意圖49氣載放射性廢物的治理 氣載放射性廢物分四類放射性氣溶膠及粉塵惰性氣體釕 鹵素類揮發(fā)性物質(zhì)氚化氫氣、氚化水蒸氣。氣載放射性廢物特點來源相對較少，難以控制，污染范圍廣，治理相對較難。50放射性粉塵與氣溶膠的分離 除塵粗凈化：去除60m顆粒中凈化：去除1060m顆粒，凈化后粉塵濃度100mg/m3細凈化：去除 90m顆粒。

11、細小顆粒去除率50旋風(fēng)分離器：適于50m以上顆粒。效率70，設(shè)備簡單應(yīng)用廣泡沫除塵器：效率9095。 51放射性氣溶膠的過濾氣溶膠粒徑為0.020.7m，濃度低，為10-3mg/m3量級。最有效的過濾設(shè)備是高效微?？諝膺^濾器，一次性使用。對0.3m的顆粒，效率達99.9752放射性氣體的處理粉塵除塵氣溶膠過濾氣體化學(xué)吸附、吸收活性炭吸附：活性炭活性面積7001800m2/g，氙Xe，氪Ke等惰性氣體滯留，衰變?yōu)楣腆w子體被阻擋液體洗滌吸收，去除空氣中放射性碘低溫蒸餾:-170液化，分餾，多用于后處理廠，85Kr回收效率99貯存衰變短壽命核素適用53氣載放射性廢物的排放放射性物質(zhì)向環(huán)境排放，一定要

12、經(jīng)國家主管部門批準(zhǔn)542固體放射性廢物的治理 焚燒：可有效減容，但會產(chǎn)生氣載放射性廢物，熔融物鋼罐貯存 廢鋼鐵回爐：鈾滯留在鋼渣中，產(chǎn)品鋼中僅留1/40，銅、鎳等類似，鋁不行 表面去污：強酸腐蝕表層 脫水55五 固體放射性廢物的處置低放固體廢物處置壓縮體積埋藏(近地面)中、高放固體廢物處置 地下臨時埋藏：深于6m，考慮通風(fēng)散熱 海洋處置：2000m深海，或海底鉆井內(nèi) 鹽礦處置。561低放廢物處理工藝流程圖57中低放廢物近地表處置示意圖58核電站廢物處理示意圖59德國核廢物填埋場60大亞灣核廢物填埋場61打包的放射性廢物62固體廢棄物填埋場施工淺地層處置可能遭受的破壞164淺地層處置可能遭受的破

13、壞265處置破壞后的核素析出示意圖166處置破壞后的核素析出示意圖267處置破壞后的核素析出示意圖368核素析出遷徙途徑169核素析出遷徙途徑270核素析出遷徙途徑3712高放廢物地質(zhì)處置圖72放射性廢物地質(zhì)處置設(shè)施選址基本要求地質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單，巖性均勻、面積廣、巖體厚,有較好的吸附和滯留放射性核素的性能；水文地質(zhì)條件簡單,地下水位較深,不存在長期影響地下穩(wěn)定的因素；工程地質(zhì)狀況穩(wěn)定；人口密度低,開發(fā)前景小，沒有重要的自然資源和人文資源；與露天水體和飲用水供水源有一定距離；盡量遠離機場,軍事試驗場和危險品倉庫。 73民眾對核廢物的反應(yīng)法國核廢料抵德 上萬警察難擋抗議潮.74切爾諾貝利事故現(xiàn)場

14、建筑工人加固切爾諾貝利“石棺”切爾諾貝利石棺新安全封閉計劃2六 中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用放射性廢物管理的放射衛(wèi)生要求79醫(yī)用放射性廢物定義：醫(yī)學(xué)實踐中產(chǎn)生的放射性比活度或放射性濃度超過國家規(guī)定值的液體、固體和氣載廢物。必須區(qū)分臨床放射性廢物與醫(yī)學(xué)研究放射性廢物，不可混同處理。必須區(qū)分放射性廢物與非放廢物，不可混同處理。應(yīng)力求控制和減少放射性廢物產(chǎn)生量。 80液體廢物的管理產(chǎn)生污水較多的核醫(yī)學(xué)單位，須有廢水專用處理裝置或分隔污水池輪流存、排廢水。污水池必須恰當(dāng)選址，有防止泄漏措施。 產(chǎn)生放射性核素廢液而無廢水池的單位，應(yīng)將廢液注入容器存放10個半衰期，排入下水道系統(tǒng)。如含長半衰斯核素，可先

15、固化，然后作固體廢物處理。 81 直接排入流量大于10倍排放流量的普通下水道：每月排放總活度不超過10 ALImin(攝入量限值)，每一次排放活度不超過1 ALImin，排放后進行沖洗。不超過1104Bq/L的廢閃爍液，或僅含有濃度不超過1105Bq/L的3H或14C的廢閃爍液不按放射性廢物處理。 濃度小于或等于“公眾導(dǎo)出食入濃度”DIC(公眾)的廢液作非放射性廢液處理，可排入下水道系統(tǒng)。 82使用放射性藥物的病人的排泄物住院治療病人有專用廁所，統(tǒng)一收集和管理，專用廁所應(yīng)具備使病人排泄物迅速全部沖洗入池的條件。病人住院治療期間不得使用其他廁所。 專用化糞池內(nèi)排泄物貯存10個半衰期后排入下水道系

16、統(tǒng)。池內(nèi)沉渣如難于排出，可進行酸化，促進排入下水系統(tǒng)。 83 無專用廁所的單位，應(yīng)住院治療病人提供具有輻射防護性能的尿液、糞便收集器和嘔吐物收集器。收集物存放10個半衰期，作一般廢物處理。 收集含131I病人排泄物時，必須同時加入NaOH或10KI溶液后密閉存放待處埋。 實驗動物排泄物，收集物存放10個半衰期，作一般廢物處理。含有長半衰期核素的排泄物，可固化后按固體放射性廢物處理。 84廢物收集廢物的可燃與否、有無病原體分類收集。 污物桶應(yīng)具有外防護層和電離輻射標(biāo)志。 污物桶放置點應(yīng)避開工作人員作業(yè)和經(jīng)常走動的地方。污物桶內(nèi)應(yīng)放置專用塑料袋直接收納廢物。裝滿后的廢物袋及時轉(zhuǎn)送貯存室。 85廢物

17、存放貯存室建造結(jié)構(gòu)應(yīng)符合放射衛(wèi)生防護要求，且具有自然通風(fēng)條件或安裝通風(fēng)設(shè)備，出入處設(shè)電離輻射標(biāo)志。廢物袋或廢物包、廢物桶及其他存放廢物的容器必須在顯著位置標(biāo)有廢物類型、核素種類、比活度范圍和存放日期的說明。內(nèi)裝注射器及碎玻璃等物品的廢物袋應(yīng)附加外套。 86廢物處理焚燒可燃固體廢物必須在焚化爐內(nèi)進行。 先消毒、滅菌，然后按固體放射性廢物處理。GBq量級以下廢棄密封放射源須在足夠外照射屏蔽的設(shè)施里存放和待處理。 比活度7.4104Bq/kg視為非放廢物。 貯存衰變至比活度7.4104Bg/kg后，視為非放廢物。 87氣載廢物的管理 凡使用133Xe診斷檢查病人的場所，應(yīng)具備回收病人呼出氣中133Xe的裝置，不可直接排入大氣。放射性濃度小于或等于“公眾導(dǎo)出空氣濃度”DAC(公眾)的氣載廢物為非放射性廢氣，可以直接排放。氣載放射性廢物中含有兩種或兩種以上放射性核素時，相應(yīng)的“公眾導(dǎo)出空氣濃度DAC。88實驗動物尸體的管理含有放射性核素的動物尸體應(yīng)防腐、干化、灰化?；一髿堅垂腆w放射性廢物處理。 含有長半衰期核素的動物尸體，可先固化，然后按固體放射性廢物處理。含有較高放射性的尸體一般不應(yīng)進行防腐處理，而應(yīng)及時作焚化處理。焚化后殘渣按固體放射性廢物處理。 89廢物管理制度有合格的專(或兼)職廢物管理人員負責(zé)廢物的收集、分類、存放和處理。設(shè)廢物存貯登記卡，廢物主要