核污染与环境保护的环境保护概论论文_环境保护概论论文1

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核污染与环境保护

四川农业大学成都校区资源环境学院

周君玺 农业资源与环境12-1 20126993

摘 要：核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础，但是与之而来的就是核污染。核污染已成为全球十大环境难题之一, 成了人类摆脱不掉的阴影。历史上也发生过核污染事件，本文主要阐述核污染与其环境的保护问题。

关键字：核污染 环境保护 防护措施

Abstract: nuclear energy is of a great discovery in human history, the western scientists cannot leave early discovery, they laid the foundation for the application of nuclear energy, except nuclear pollution.the nuclear pollution has become one of the world's ten biggest environmental problem, it doesn't get rid of the shadow of human.Key words: nuclear pollution

environmental

protection measures

一、核的发现与发展历程

核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。

1905年爱因斯坦提出质能转换公式。

1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电 荷单元，称为质子。

1935年 英国物理学家查得威克发现了中子。

1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。

1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。

1954年苏联建成了世界上第一座核电站—奥布灵斯克核电站。

在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

任何事物都有双面性，当人们对核能源利用的地如火如荼时，它的弊端也渐渐显现出来吗，随之而来的就是核污染。

二、核事故

从二次世界大战原子弹的爆炸、冷战时期核能的和平利用到高技术局部战争贫铀弹的使用, 核污染已经成为当今非常重要的环境问题, 具有危害大、持续时间长、处理难等特点。据报载, 由于遭受“大胖子”原子弹爆炸后的大量放射性核污染影响, 日本九州长崎东北50 km 外的几十个劫后余生者变成了没有生育能力、形象怪异、智力低下的“昆虫人”[1]。贫铀弹的使用也带来严重的灾害。据报道[2] , 共有10多万名参加过海湾战争的士兵遭受“ 海湾战争综合症” 的困扰;同样参加巴尔干维和行动的士兵也饱受“ 巴尔干战争综合症” 的困扰, 严重的甚至失去性命。在伊拉克, 儿童患白血病、成人患癌症的比例剧增, 其患病人数相比海湾战争前增加了约10倍,20033 年伊拉克战争中贫铀弹的使用又加剧了此种形势。1986年4月26 日前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故, 危及居住在前苏联15000km2的694.5 万人;在受污染的俄罗斯地区, 成年人的发病率比一般水平高20%一30% ,而儿童的发病率则高出50 %〔3〕。核污染给人们带来的精神损失、心理恐惧更是无法统计。原子弹和贫铀弹等核武器的使用,除了在爆炸地方对生态系统产生最直接的破坏外, 其所产生的含铀粉尘和气溶胶, 随空气飘动会对更多更远的地方造成大气污染、水污染和土壤污染, 进而通过食物链和饮水链影响生态系统的稳定性。进行了2 3 次核试验(1958 年停止)的美国比基尼岛, 因为核污染而几乎变成了不毛之地。而自1945 年7 月16 日美国在新墨西哥的荒摸上进行了第一颗原子弹爆炸以来, 至今为止, 全世界共进行了2000多次核试验[4] , 遗留的核污染物质对生态系统是致命的威胁。基于核污染巨大的危害, 各界人士都在寻求核污染清除的有效方法, 也取得了一定成效。

三、核污染设施的核污染去除方法

（1）物理法 1 吸尘法

用真空吸尘器吸除降落在物件表面上的污染物。此法简单易行, 但对固定性的核污染去除的效果较差[5]。2 机械擦拭法

利用特殊设计的设备对不复杂污染面进行远距离擦拭或打磨, 并配备排气净化系统除去擦拭过程中产生的气溶胶。3 高压喷射法

利用高压喷头射出水或者蒸汽, 用机械力破坏污染层, 压力可高达1000kg/cm2。也可在水或压缩空气中加人氧化铝、碳化硅、钢、玻璃等磨料, 用磨料冲刷受污染表面, 达到去污的目的。但这些磨料不但会损伤设备表面, 而且会造成二次污染。4 超声法

该法利用18 一10 kHz 机械振动在固液交界面产生空化作用达到去污的目的, 但受容器尺寸的限制。

（2)化学法

化学去污就是利用化学清洗剂溶解带有放射性核素的污腻物、油漆涂层或剥离氧化膜层, 从而达到去污的目的。所用化学药品包括无机酸类、有机酸类、氧化还原类、鳌合剂类、碱类、表面活性剂以及溶剂、缓蚀剂、促进剂等。去污效果与去污剂种类、浓度、作用时间、湿度、搅拌情况等很多因素有关。一般多种清洗剂交替去污比单一清洗剂连续重复使用效果好。更换去污剂时, 漂洗不可少, 以防止试剂相互干扰。

（3)电化学法

该法将去污部件作阳极, 电解槽作阴极, 在电流作用下污染表面层均匀溶解, 污染核素进人电解液中。此方法去污效率高, 电解液可重复使用, 二次废物量少, 可用于结构复杂部件去污, 可远距离操作, 在1000-2000A/m2电流下可使部件表面光滑均匀, 但费用大, 需严格控制操作, 不能对非金属部件去污。

(4)物理一化学联用法

该法利用化学药剂的溶解作用加之机械力去除放射性污染物, 相对单一的方法效果要好得多。

(5)微生物清除方法

微生物清除技术, 是一种把自然存在的生物损害性行为转变为有用活动的方法。“Tbiobacili” 是所知能使混凝土受到“ 微生物作用裂解”(MID)的3种细菌中的1种, 在其生存过程中会制造一种腐蚀性副产品—硫酸,在侵蚀混凝土表面的同时能松弛污染层。研究人员利用“Tbiobacili”的这种特性,将“Tbiobacili”、纤维素与一定比例的单质硫混合,然后把其产生的黄色粘凝物“硫酸”涂在混凝土上, 之后再把软化裂解的小块混凝土吸离墙壁、天花板或地板即可。在实验中已采用此技术每年除去10-12mm的污染层。缺点是速度较慢, 但对某些目前还不能处理的核污染, 微生物清除法还是一个很好的选择[6]。

.(6)焚烧处理

焚烧是目前国际上广泛采用的处理可燃放射性废物的有效方法之一。针对被核元素污染的纤维类物质、塑料、橡胶类物质、有机离子交换树脂、废有机溶剂等可燃性的废物,可采用焚烧进行处理[7],以达到大大减容的目的, 最后再对焚烧后所得的焚灰进行水泥固化, 以便进行最终处置。中国辐射防护研究所在“多用途放射性废物焚烧工程试验装置”研制成功的基础上,给某核工厂设计、加工、安装的国内第一套“可燃核废物焚烧装置”在60h的试车中,各项技术指标均达标,处理效果好[8]。焚烧虽然有很好的减容效果, 但只能用于可燃的核废物处理, 并且费用较昂贵。

(7)超级压缩处理

以前认为不可压缩的废物如退役过程中产生的混凝土渣、各种管道、阀门等, 现在可用压力达200t 的超级压缩机进行压缩处理, 从而达到减容处理。这种方法虽然可以将受核元素沽染的设施一并处理, 减少向环境的转移, 但压缩后体积较庞大, 后续处理较麻烦,处理成本相对较大。

四、建议

（一）加强管理, 从源头上削减核污染

一是加强国际合作,营造一个稳定、合作与信任的国际环境,避免采取危及国际和平与安全、不利于促进各国信任的措施,进而消除其获取、保留核武器的前提。核大国要进一步裁减核武器,各国严格遵守《不扩散核武器条约》防止核武器的扩散,从而减少由于核军备竞赛而带来的核污染。二是在发展清洁能源—核电的同时,要求核电站在设计、建造、运行上采取最严密的安全措施,从设备上和措施上提供多层次的重叠保护,确保放射性核污染物能有效地被包容起来不发生泄漏, 即使在发生自然灾害和特殊意外的情况下也是如此。另外,核电厂的三废治理设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产,在尽量回收的原则下, 把排放量减至最小,不给生活和工农业生产带来有害的影响。

（二）加强现有处理技术的联用

对于不可燃烧类核污染严重的设施,可采用超级压缩对其进行处理,在最大限度减轻污染的同时又能节约成本；可燃烧类的核污染设施(如退役设施)则可采用焚烧的方式对其进行处理,达到大大减容的目的,减少后续处理成本；对于核污染的土壤,严重的可采用铲土去污的方法进行处理,污染相对轻的土壤,则视情形可采用深翻客土或森林修复法进行处理。总之,针对不同的情况采用不同的联用方法,达到既去除核污染、又降低成本的目的。

（三）开发基因工程修复植物

已有研究表明, 环境中的铀、艳等放射性物质可以通过芥菜、青菜、油菜、向日葵、菠菜等植物得到较好的富集；同时还发现,柠檬酸、苹果酸等可有效促进植物对环境铀等的吸收和富集,尤其以柠檬酸效果最好,可超过正常条件下的上百倍。为此可利用基因工程、酶工程技术提高具有富集作用植株中柠檬酸含量, 改进植物代谢途径,开发出针对不同环境介质的一种或几种植物,促进植物对环境中铀的吸收和富集, 然后视放射性含量的高低再对植物进行回收利用与处理处。

核污染，俨然是大自然对人类发动的一场“另类战争”，成千上万的生命在这场“战争”中被无情的毁灭。

严重自然灾害，环境和气候问题，能源和资源危机等，这些都是全球共同面对的挑战，关系到几十亿“地球人”生死存亡的大问题。尤其是大自然带来的“另类战争”，不分国家、不分种族、不分社会制度、不分意识形态，随时随地都可能突然降临，没有哪个国家和民族可以完全幸免，这是我们必须共同应对的“战争”。

人类的智慧和所创造的财富，应当更多的用于如何与自然界和谐相处，同时也能更有效的解决那些全球性问题，防范人类自己引发的“另类战争”。例如核污染这种挑战，从来没有像今天这样严峻和迫切，也从来没有像今天这样需要做出更理性的思考。面对“另类战争”的威胁，人类社会必须显示出空前的团结与合作，当然也需要更理智的处理好人类自身那些所谓的“传统安全威胁”问题。

参考文献

[1]王志明.警惕和污染[DB/OL].http://database.cpst.cn/popul，2001-12-0 [2]商照荣.贫化铀的环境污染影响及其对人体健康的危害[J].辐射防护, 2005 , 25(1): 56 一60 [3]新浪网.受切尔诺贝利核污染的地区发病率高[D B/ OL ].http://www.daodoc.com，2001-04025.[4]张鹏飞.绿色核能[J].科学与生活, 2006,(236): 66 一74.[5]钱锐.放射性核污染去污技术〔J〕.北方环境, 2003, 73(1): 44 一45 [6]李晓眉, 译.微生物清除核污染层(J)现代科技译丛, 2004,(3): 24 [7]黄钟.军工核废物的处理与处置[J].现代军事, 19 95,(6): 19 一21 [8]李晓海, 周连泉, 王培义, 等“ 可燃核废物焚烧装置” 的建立及试车(J).辐射防护, 2004.24(1): 46 一50