曾勇
(资阳市环境监测站四川资阳 641300)
环境核污染主要来源及其防治对策
曾勇
(资阳市环境监测站四川资阳 641300)
核污染越来越成为世界性的环境问题,对于核污染如何治理已经成为困扰各国的重大难题。文章就环境中核污染物的特性及其来源展开讨论,并提出相应的防治对策,以防止核污染的进一步加大,造成更大的危害。
核污染;环境问题;防治对策
随着科学技术的发展,生产力不断提高,近半个世纪以来世界许多国家为了增强自己国家的世界地位,相继进行核武器试验,与此同时也建立了许多核电站,这些生产活动产生的核废料使当地生态环境和人们的生活承受了巨大苦难。因此环境核污染问题也成为了当今世界最严重的环境问题之一。众所周知,核污染对生态环境和人类的危害是巨大的,例如二战期间美国向日本长崎投掷的原子弹,使得当地的劫后余生者失去了生育能力而且伴有畸形症状。目前国际上已经颁布了一系列的条约限制核污染的加剧,先是禁止在大气层中进行核武器试验,然后禁止世界各国一切核武器试验;对于核反应堆核电站加强管理并且合理的处理核废料,并且实施环境放射性监测;但是并未取得理想的效果。我国自上世纪50年代进行核技术研究以来,建立了专门的辐射防护机构,专门对从事核工作人员进行监督和保护,随后又建立了环境核污染检测机构。到了80年代,我国参照国际标准完善了前几十年制定的一系列法规,在核污染的管理和控制上做到有法可依,但是与一些发达国家相比我国在各方面都还存在很大的问题,不容乐观。本文就环境核污染的主要特点及其主要来源进行探究,并提出相应的对策来减小核污染发生的频率并且使其危害降到最小。
“核污染”是“放射性核素污染”的简称,是指天然放射性核同位素以及人工合成核同位素在环境中扩散的过程。核污染的特点主要有持续性、稳定性、累积性、公众无感知性。
核污染是人类生产活动产生的物理性污染当中最严重的一项,与其他物理性污染相比,核污染最大的不同就是其持续性,而一般的物理性污染都是即时性的。如噪声污染等,当其声源消失时,对周围环境的噪声污染也立即消失。而核污染不会随着爆炸结束和反应堆的停堆而结束,放射性核素都有其固有的半衰期,不同的核素的半衰期不同,时间从几分钟到几千年不等。它们一旦产生短期内就不会消失,遵循不同核素内在的固定衰减速率。这一特性与化学污染有类似之处,即使污染源已经不存在,但是化学污染物不会立即消失。
这点与化学污染不同,化学污染物在自然环境中可以被降解或者与其他化学物质反应从而使其毒性降低。但是对于核污染物自然条件无法改变其毒性,人类目前无法通过物理手段消除核污染物的毒性。
核污染对人类及生物的影响还具有其他污染所不具有的累积性。一般性的物理和化学污染都不具有累积效应。例如,把噪声降低到一定分贝值以下,噪声不会因为声源的持续存在而累积起来产生伤害;化学毒物的摄入量低于一定值时,一般不会造成伤害,也不会因为接触时间长或者摄入次数多而产生伤害。根据前人的研究已经证明,核污染对人体和生物的危害具有明显的累积效应,尽管人和生物自身具有一定的抵抗力,但是对核污染物的抵抗力比较弱。如果人的身边或者体内长期接触很少剂量的核污染,极可能因为核污染物的累积效应产生危害。
不像物理和化学污染物那样具有颜色、气味、震动,人们可以通过看、闻和触觉来察觉其存在,而核污染物人类的任何器官都无法发现其存在,只能一直受害。
核污染的来源主要有核武器爆炸、核反应堆的核产物及核废料、医学及科研和工业料位计及探伤机生产及应用四种。
核武器爆炸是核污染最大的来源,大量放射性物质在核爆炸时产生,爆炸的过程中这些放射性物质迅速扩散到周围的环境中,而放射性物质的巨变和裂变产生的辐射又会使其周围物质活化为放射性物质,尽管大多数核污染物的半衰期比较短,但是仍会在环境中留下半衰期较长的污染物,使其在环境中持续污染几十年甚至更久。核武器爆炸时产生的污染并不局限于周围的几十里,污染物能够进入大气环流经过一定时间污染全球,也可以通过水和食物链对人造成伤害。
各科研、医学及工业应用部门所需的放射性产品都是由专门工厂生产的,生产过程当中会产生大量核废料;核电站及其他反应堆也会产生大量核废物;原则上这些过程都是完全封闭的,只有在停堆换燃料时才把这些废料取出,然后对这些废料进行综合处理。上述过程的任何泄露都会成为核污染物的来源。例如苏联的切尔诺贝利核电站事故,切尔诺贝利核电站反应堆堆心毁坏、部分厂房倒塌,导致大量强辐射物质泄漏,其周围的4300多个城镇和村庄遭受核污染,大约有9300人死于核污染引起的癌症。
医学上一类放射性核素用于检查人体疾病,另一类放射性核素用于治疗人体疾病,在操作过程中都会对环境造成核污染;科研使用放射性核素主要用来做同位素示踪,整个过程中都存在核污染的可能性,所以现在在科研中应使用放射源密封性较好的各种设备。
料位计的工作的正常运行主要依靠同位素源向探测器发送y射线,而在探伤机的工作过程中会产生x射线。虽然生产和使用料位计和探伤机的放射源密封性均较好,但在放射源的装换、运输、废源处理等方面都存在造成核污染的可能性。另外,目前工业废料中天然放射性物质的富集并未引起人们足够的重视,这也是一个重要的核污染来源。例如在石油开采和燃煤电站中,排出的废渣中放射性物质逐渐累积,如不加强管理并采取一定措施,也会对环境造成伤害。
首先大力宣传放射性污染物的危害性,提高人们对放射性污染的认识,了解其危害,使他们普遍接受尽可能不使用放射性核素的观点。对管理放射性核素生产、运输、使用、保管的人员进行专业的培训,提高他们的素质和技术水平。
从上面讨论核污染的来源可知核污染物的主要来源是核武器的爆炸,所以首先要加强各国之间的合作,从而营造一个和谐稳定的国际社会,避免各国为了增强自己国家的世界地位研发核武器,核武器大国要削减核武器。其次为了防止核武器的扩散,各国要遵守“不扩散核武器条约”。要求合理的设计核电站,在建造和运行过程中要采取最严密的密封措施,从而保证放射性核污染物能够很好的密封起来,不泄露出来;即使发生意外状况或者自然灾害也能够保证污染物不外泄。另外,核电站废料处理设施和工厂的建立都应当和核电站的建设保持一致,要尽量回收,把排放量降到最小,不给人和生态环境带来危害。
为了减轻污染和节约成本,对污染十分严重的设施可以进行压缩处理;对于可以焚烧的核污染设施进行焚烧处理;对于污染十分严重的土壤可以将其铲去;对于污染相对较轻的土壤可以采用深翻的方法。总之为了降低污染,节省成本,应当尽可能地把各项技术结合在一起联合使用。
根据前人的研究表明,许多微生物在经过一定的处理后对放射性核素有很好的吸附性,能够降低放射性核素的污染。因此可以将一些核污染物转移为液相,或用微生物进行吸收处理,或者通过基因工程研发出能够大量吸收放射性核素的微生物,从而清除放射性核污染物。另外已有研究表明,如菠菜、青菜等植物可以富集环境中的铀,一些酶能够加速铀在这些植物上的富集,因此可以利用基因工程、酶工程提高这些植物对放射性物质的富集能力,然后对这些植物进行会后利用和在处理。
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