宋金田
(遼寧省核工業(yè)探礦工程院,沈陽 110032)
當前核污染的主要監(jiān)測技術及防治對策
宋金田
(遼寧省核工業(yè)探礦工程院,沈陽 110032)
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,鈾礦資源的開發(fā)利用程度不斷加深,伴隨的生態(tài)環(huán)境破壞問題逐漸凸顯。其中,核污染獨具下游危害性,主要分布在勘探區(qū)、采礦區(qū),成為諸多生態(tài)環(huán)境問題中的焦點。人們主要生存在陸地上,對人類影響最大的就是陸地輻射。本文以陸地環(huán)境中的核污染為研究對象,分析了當前核污染的主要監(jiān)測技術以及防治措施。
核污染;放射性監(jiān)測;藥物防護;生物防護;生態(tài)文明
地球表面29%的面積被陸地覆蓋,其中生存著很多種類的生物。近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,鈾礦資源的開發(fā)利用程度不斷加深,隨著而來的生態(tài)環(huán)境破壞問題不斷加劇,成為人們關注的焦點。其中,勘探區(qū)、采礦區(qū)的核污染由于獨具下游危害性,成為諸多生態(tài)環(huán)境問題中的焦點?;诖?,本文闡述了核污染的主要監(jiān)測技術,并探究了核污染的防治措施。
2011年,日本福島第一核電站發(fā)生事故,銫-137在太平洋中的泄露,成為有史以來單次核污染事故中最為嚴重的一次,將本就是焦點話題的生態(tài)環(huán)境核污染問題,推向風口浪尖,也加深了人們對于核污染的認識和關注程度。核污染的主要來源、危害,如何監(jiān)測和防治成為人們研究的重中之重。
所謂核污染,是指一般的核設施在運行或發(fā)生事故過程中,外逸到生態(tài)環(huán)境中的放射性核素會產(chǎn)生大量α、β和γ射線,這些射線作用于人體以及其他生物體上,會造成一系列不可逆的傷害,被稱為核污染,也叫放射性污染。核污染對于生態(tài)環(huán)境的影響不僅在于污染本身,還在于在其帶動之下的次生污染同樣非常嚴重。
核污染的途徑是非常廣泛的,受到大氣環(huán)流因素的影響,在世界任何地方出現(xiàn)的核污染都可能對其他區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成一定程度的污染[1]。例如,海洋沿岸周邊的一些核設施,在正常運行過程中會產(chǎn)生一定程度的核污染,但其排放量比較小,所造成的危害相對有限,但是在出現(xiàn)故障或事故時,就會有大量放射性物質(zhì)外逸到周邊的環(huán)境中,形成核污染;一些核試驗可以直接引起生態(tài)環(huán)境的污染,并且其污染具有持續(xù)性。
核污染的危害是十分巨大的。受到生態(tài)環(huán)境流動性特點的影響,某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)核污染,伴隨大氣、河流、地下水等的流動,污染會擴散至局部甚至更大范圍,后果極其嚴重。核污染危害具體表現(xiàn)為:一是對人類身體造成的直接危害。放射性核素經(jīng)過衰變,形成氡,吸入人體對人體直接造成內(nèi)照射;二是放射性核素經(jīng)過植物吸收富集,植物被人直接食用造成放射性核素在人體內(nèi)富集,或者植物被動物食用,二次將放射性核素轉(zhuǎn)移至人體,造成次生污染。
一般情況下,放射性核素都處于相對較低的活度水平,大概為l~104 Bq/kg,這樣活度范圍內(nèi)的放射性核素含量,給其檢測工作造成了一定的難度[2]。濃縮、分離和提純等幾個步驟在一般環(huán)境樣品的放射性分析過程中都是必不可少的步驟,以這些步驟為基礎,結(jié)合核污染源會產(chǎn)生大量射線的特點,通過尋找放射物質(zhì)來完成對污染源的查找。充分利用這些步驟,能夠?qū)崿F(xiàn)核污染源的有效搜尋,同時易于尋求到預防和治理污染源的有效途徑。
目前,生態(tài)環(huán)境中核污染的監(jiān)測方法主要有兩個:一是分析大氣中放射性核素,來實施對核污染的有效監(jiān)測;二是檢測重點監(jiān)測單位下游河流中的放射性元素,實現(xiàn)對核污染的有效監(jiān)測。
空氣中的放射性元素以131I、134Cs、137Cs等為主,欲實現(xiàn)對空氣中放射性元素的監(jiān)測,首先要使用容積較大的氣體采樣器完成對樣品的采集工作,之后利用高純鍺的γ能譜儀對其中含有的放射性元素進行測量,觀察、檢測放射性元素在監(jiān)測空氣區(qū)域內(nèi)的分布以及變化情況,并推斷核污染在整個監(jiān)測區(qū)域內(nèi)擴散的程度以及強度等參數(shù)。
90Sr、137Cs、134Cs、58Co、60Co、110mAg、54Mn 等為生態(tài)環(huán)境中主要的放射性元素,實施對以上放射性元素的有效監(jiān)測,能夠?qū)崿F(xiàn)對核污染的監(jiān)測工作。目前,針對不同放射性元素的物理和化學屬性的差異,已經(jīng)有與之對應的監(jiān)測方法。
90Sr是钚元素發(fā)生裂變反應后的產(chǎn)物之一,其監(jiān)測方法有:沉淀法、離子交換法、溶劑萃取法,其中溶解萃取法因其實驗方法相對簡單、實驗結(jié)果更加明顯,是目前最為常用的監(jiān)測方法。在流體生態(tài)環(huán)境中,137Cs在水中的含量是十分微小的,若想實現(xiàn)對它的監(jiān)測,必須經(jīng)過一定的濃縮分離處理,目前常用的濃縮分離處理方法有:六硝基二苯胺鉀法、硅鎢酸鹽法。目前,監(jiān)測58Co、60Co、110mAg、54Mn等放射性元素時,一般采用γ核素的聯(lián)合分析。
需要強調(diào)的是,目前已經(jīng)出現(xiàn)的針對不用放射性元素的監(jiān)測方法不是絕對的,在實際的應用過程中,還要結(jié)合生態(tài)環(huán)境的具體狀況進行靈活的調(diào)整。針對一些特殊放射性元素的監(jiān)測,還將結(jié)合使用兩種甚至多種監(jiān)測方法,以提高監(jiān)測效果的科學合理性。
針對目前生態(tài)環(huán)境中核污染的嚴峻形勢,有關部門應當采取有效的措施,制定一系列行之有效的防治措施,并配備一定的保證措施,為防治措施的落實提供保障。具體的防治措施有:
一是加強對核污染源頭的控制。將目前國家關于核設施的安全管理措施落實到位,對其進行全面的安全檢查;還要對核電站進行重點的監(jiān)測,尤其是臨近海洋區(qū)域的相關核設施,排除泄露隱患,杜絕核泄漏;對于在審批階段的核電站項目,要嚴格審批制度。
二是將核能的使用上升到戰(zhàn)略層面的高度。對國家核能的使用以及生產(chǎn)加工等嚴加管控;制定相關的法案,規(guī)范核能在使用、原料交易買賣過程;在對核設施進行規(guī)劃設計過程中,本著安全性最大化的原則進行;加大對核能應用的研究投入,以更好地掌控其原理,提高其利用效率并提供充足的安全保證,以盡可能避免核污染現(xiàn)象的出現(xiàn)。
三是豐富核污染的防護措施,多管齊下。例如,積極發(fā)展防護服裝、藥物防護以及食品防護等領域,為防護核污染提供更豐富的措施。
四是加強對核污染擴散的控制措施。針對鈾礦床點等勘探區(qū)域分散等特點,要制定嚴格的防核污染擴散的措施,將污染控制在可控范圍內(nèi)。
放射性生態(tài)環(huán)境對于人類的生存而言,有著重要的意義。在實際的生產(chǎn)生活中,要加強對核污染源頭的管控手段,將對核污染的管控上升到戰(zhàn)略層面的高度,同時加強對核污染的預防和治理。
1 李 賓.水產(chǎn)品核污染物理檢測方法的建立與應用[D].上海:上海海洋大學,2013.
2 閔 敏.我國水資源污染及防治措施研究[J].學理論,2011,(29):71.
Main Monitoring Techniques and Countermeasures for Nuclear Pollution at Present
Song Jintian
(Liaoning Nuclear Prospecting Engineering Institute, Shenyang 110032, China)
In recent years, with the rapid development of social economy, the development and utilization of uranium resources has been deepened, and the problems of ecological environment destruction have been highlighted. Among them,the nuclear pollution unique downstream hazards, mainly in the exploration area, mining area, as many of the ecological environment in the focus. People mainly live on land, the greatest impact on human terrestrial radiation. In this paper,the nuclear pollution in the land environment as the object of study, analysis of the current nuclear pollution, the main monitoring technology and prevention measures.
nuclear pollution; radioactive monitoring; drug protection; biological protection; ecological civilization
TL816.2
A
1008-9500(2017)07-0087-02
2017-05-22
宋金田(1986-),男,吉林松原人,助理工程師,從事放射性核素檢測、放射性尾礦治理、個人劑量監(jiān)測等工作。