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本文通過對廣西礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的調(diào)查,對其礦物或礦渣堆場進(jìn)行γ輻射劑量率和天然放射性核素比活度進(jìn)行監(jiān)測分析,初步得出廣西區(qū)域內(nèi)開發(fā)利用的伴生放射性礦類型及分布區(qū)域,并對伴生放射性礦開發(fā)利用的管理提出建議。
關(guān)鍵字:伴生放射性礦開發(fā)利用輻射調(diào)查
中圖分類號: F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1.背景
廣西地處中國南疆,礦物種類繁多,礦產(chǎn)資源豐富、開采量大,同時,廣西又處于北部灣核心區(qū)域,與東盟國家越南既有陸地邊界,亦有海上邊界。日益發(fā)展的工業(yè)活動,以及礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)利用,直接或間接的造成北部灣地區(qū)的環(huán)境安全,廣西大量伴生放射性礦的開發(fā)利用帶來的環(huán)境問題就是其中之一。
伴生放射性礦,是指含有較高水平天然放射性核素濃度的非鈾礦(如稀土礦和磷酸鹽礦等)。伴生放射性礦伴生有較高濃度的天然放射性核素,這些核素在伴生放射性礦的開采、加工、冶煉和利用過程中,伴隨著遷移、濃集和擴散,從而對環(huán)境造成一定的放射性污染。
2.伴生放射性礦開發(fā)利用的影響
伴生放射性礦的開發(fā)利用對人類產(chǎn)生輻射照射增加主要通過外照射和內(nèi)照射影響。
(1)外照射
伴生放射性礦的開采過程,把地表以下的較深層的含天然放射性核素比活度較高的土壤轉(zhuǎn)移至地表上來,破環(huán)了該地區(qū)原有的輻射環(huán)境,提高了該地區(qū)的γ輻射水平;伴生礦的冶煉、加工和利用就是天然放射性核素在中間產(chǎn)品或廢物中有所富集,并擴散到更大的范圍。放射性固體廢物的產(chǎn)生,使周圍環(huán)境γ輻射水平顯著提高,對人產(chǎn)生γ輻射照射。
在伴生放射性礦的開采、冶煉、加工和利用過程中,產(chǎn)生了大量的揚塵、懸浮物及氣體均會對人產(chǎn)生γ輻射照射,以及在水體產(chǎn)生的放射性沉積物,也會是人產(chǎn)生γ輻射照射。
(2)內(nèi)照射
伴生放射性礦的開采、冶煉、加工和利用企業(yè)的放射性固體廢物的產(chǎn)生,為放射性廢水、廢氣的生成提供了條件。
放射性廢氣主要是含放射性核素的揚塵、氣溶膠,以及222Rn、220Rn及它們衰變的子體。放射性廢水主要來源于伴生放射性礦坑道排除的廢水或地下水、廢石堆或廢渣堆淋溶雨水以及企業(yè)的工藝廢水。
放射性核素釋放到大氣、水體及土壤后,可以通過呼吸,也可以進(jìn)入人類食物鏈,從而進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生持續(xù)的內(nèi)照射。
3.國內(nèi)伴生放射性礦開發(fā)利用造成環(huán)境影響現(xiàn)狀
目前我國伴生放射性礦資源利用主要是伴生礦的開采、選礦和加工,其中伴生礦的采選及初加工是產(chǎn)生放射性污染物的主要來源,而深加工企業(yè)產(chǎn)生的放射性污染相對較小。而稀土礦的伴生放射性核素含量相比其他伴生放射性礦較高,開發(fā)利用過程中給環(huán)境帶來的放射性污染十分嚴(yán)重。[1]
我國曾對湖北、湖南、安徽、江西、浙江等五省開展過放射性石煤伴生礦開發(fā)和利用對環(huán)境影響的調(diào)查研究,調(diào)查結(jié)果表明,五省石煤礦區(qū)碳化磚房室內(nèi)、石煤礦區(qū)原野、道路γ輻射劑量率分別為五省“水平調(diào)查”時的3倍左右;五省石煤礦區(qū)土壤238U、226Ra比活度分別為五省“水平調(diào)查”時的8倍和5倍;石煤礦區(qū)內(nèi)各種水樣天然鈾、釷、226Ra、40K的活度濃度均大幅漲高,為 “水平調(diào)查”時的13~48倍。空氣中的氡濃度、氣溶膠中238U、226Ra比活度均為“水平調(diào)查”時的數(shù)倍之多。 [2]帥震清等通過對我國7個省400多家伴生礦開發(fā)利用企業(yè)放射性“三廢”排放情況進(jìn)行了監(jiān)測、調(diào)查,這400多家企業(yè)每年產(chǎn)生大量放射性廢水、廢氣和固體廢渣。其中廢水中總α、總β含量超過標(biāo)準(zhǔn)的限值,總α超標(biāo)范圍為11~500多倍,總β超標(biāo)范圍1~9倍;部分固體廢棄物的放射性含量屬《放射性物質(zhì)分類》(GB9133-95)中的低水平放射性固體廢棄物的水平;對這7省伴生礦及開發(fā)加工企業(yè)廠區(qū)周圍的環(huán)境的γ輻射劑率空氣進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果表明,伴生礦開發(fā)利用過程中對周圍地區(qū)造成了放射性污染。[1]
陳志東等對廣東省幾個大型稀土礦、鉭鈮礦和鉛鋅礦資源利用(采選、冶煉和加工)過程中天然放射性核素的污染現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查。從其調(diào)查結(jié)果中得出,天然放射性核素大部分轉(zhuǎn)移到廢渣中。其對廠區(qū)周圍的氣溶膠、地下水、γ輻射劑量率進(jìn)行監(jiān)測,總α比對照點高2~10倍,其地下水的總α、總β均已超過國家飲用水標(biāo)準(zhǔn),其周圍環(huán)境γ吸收劑量率比一般地區(qū)高5~30倍。其調(diào)查結(jié)果也說明了,伴生礦的開發(fā)和利用已經(jīng)對周圍的環(huán)境造成了放射性污染影響。[3]
張謙等對遼寧某海綿鈦生產(chǎn)廠主要環(huán)境介質(zhì)和含鈦廢渣中總α、總β、U、226Ra、232Th、40K的放射性比活度,以及廠區(qū)周圍γ輻射環(huán)境水平等進(jìn)行監(jiān)測分析,發(fā)現(xiàn)廠區(qū)排出的廢水含有一定的放射性, 冶煉產(chǎn)生的廢渣含放射性,雖然不屬于放射性廢物,但是對公眾造成的劑量高于國家規(guī)定的限值,說明含鈦廢渣已經(jīng)造成了一定的環(huán)境放射性影響。[4]
4.廣西伴生放射性礦開發(fā)利用的現(xiàn)狀
2008年開始,對廣西全區(qū)的伴生放射性礦開發(fā)利用的放射性污染調(diào)查,通過前期的調(diào)研、資料收集,初步掌握了全區(qū)的礦物類別、數(shù)量、分布,篩選出涉及全區(qū)14個地級市的礦產(chǎn)采選、加工利用等的1274家企業(yè),包括煤、錳、鉛/鋅、鈦、鋯、錫、釩、鈮鉭等礦物種類。經(jīng)過1年多時間的現(xiàn)場走訪、監(jiān)測、篩選,確定本次研究的86家企業(yè)和15個礦物種類。
在這次調(diào)查篩選出來的86家企業(yè)中,伴生礦的開采企業(yè)為26家,伴生放射性礦的利用企業(yè)總共為60家,其中利用廣西本地開采的礦的企業(yè)為45家,利用廣西以外開采的礦的企業(yè)為15家。
研究內(nèi)容包括:礦物或廢渣堆場的γ輻射劑量率、礦物或廢渣的天然放射性核素比活度的監(jiān)測分析。
通過對這86家企業(yè)礦物或廢渣堆場γ輻射劑量率的調(diào)查,從表1可見,γ輻射劑量率最大的是鋯礦的5940nGy/h,最小的是稀土的123nGy/h,平均值最大的是鈮/鉭礦的2465nGy/h,其次是鋯礦2398nGy/h,磷礦的也不小1169nGy/h。
通過采集這86家企業(yè)的礦物或廢渣進(jìn)行天然放射性核素比活度的分析,U-238比活度最大的是磷礦的2475Bq/kg,其次是鋯礦1990Bq/kg;Th-232比活度最大是鋯礦16535Bq/kg,其次是磷礦2955Bq/kg;Ra-226比活度最大是鋯礦8848Bq/kg,其次是磷礦3981Bq/kg;K-40最大是花崗巖1283Bq/kg,其次是銅礦的1072Bq/kg。
可見,鈮/鉭礦、鋯礦、磷礦、鈦礦等的γ輻射劑量率普遍較高,可以初步判斷這些礦種的伴生放射性水平較高,且經(jīng)過天然放射性核素的比活度分析,也可以看出,γ輻射劑量率較大的,其伴生放射性核素的活度也較大。且大多數(shù)情況下,即使礦種不同,一般都有廢渣堆場的γ輻射劑量率較大,而原料或產(chǎn)品的γ輻射劑量率相對較小。
表1 按礦物統(tǒng)計礦物或廢渣堆場的γ輻射劑量率
5.小結(jié)
通過這次調(diào)查,可以知道廣西區(qū)域內(nèi)開發(fā)利用的伴生放射性礦類型及分布地區(qū)有以下特點:
1、伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)主要分布在南寧、桂林、百色、河池、梧州及賀州等礦產(chǎn)較豐富的地區(qū),以及欽州、防城港等沿海地區(qū)。雖然欽州、防城港的礦產(chǎn)資源不是太豐富,但這兩地方均有港口,比較是合適資源進(jìn)口加工利用。
2、利用外來礦源的15家企業(yè)所涉及的礦物種類為煤、鋯/鈦,均為廣西所缺乏,廣西部分火電廠使用的煤是外地進(jìn)口的,而廣西又處于沿海省區(qū),故使用外來鋯/鈦礦原料的12家企業(yè)均分布在沿海地區(qū),其原料均為國外進(jìn)口的。
3、在開發(fā)使用本地礦產(chǎn)的企業(yè)基本都分布在礦區(qū)或距區(qū)較近的地方。錳礦資源主要分布在崇左、桂林等地,而加工利用企業(yè)也主要分布在這兩個地方;鋁礦資源主要就分布在百色、南寧地區(qū),而加工利用企業(yè)就分布在此;煤礦資源主要分布在來賓、南寧地區(qū),而該地生產(chǎn)出來的煤就主要滿足分布在來賓市、南寧市的兩座火電廠;釩礦資源主要分布在南寧市上林縣,而3個釩礦利用企業(yè)均分布在該地;磷礦資源分布在梧州、欽州地區(qū),其加工利用企業(yè)也分布在該地;鈦礦資源分布在梧州,而鈦礦的開發(fā)利用企業(yè)也分布在梧州;稀土、鈮/鉭、鉛/鋅、錫等其它礦資源的加工利用企業(yè)的分布也一樣,距離礦區(qū)地比較近。
6.建議
現(xiàn)在礦產(chǎn)開發(fā)利用的活動越來越頻繁,但環(huán)境污染事故也越來越多,為了保障北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展、生態(tài)文明廣西的建設(shè),以及保障人員、環(huán)境的安全,提出幾點建議:
(1)各級政府部門互相合作、統(tǒng)一監(jiān)管。凡與伴生放射性礦有關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)情況,如實上報并附相關(guān)資料,根據(jù)具體情況,由省級或省級委托地方對放射性污染進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)測。加強有關(guān)放射性污染、防護(hù)方面的宣傳教育,培訓(xùn)放射性污染企業(yè)和地方環(huán)保工作人員在放射性監(jiān)測方面的技術(shù)力量,增加在放射性污染治理方面的環(huán)保投入。
(2)對伴生礦的開發(fā)利用及一切伴有輻射項目的建設(shè),必須堅持“三同時”制度,其環(huán)保設(shè)施竣工驗收,必須由放射環(huán)境管理主管部門組織進(jìn)行,經(jīng)監(jiān)測達(dá)標(biāo)、驗收合格后才能投產(chǎn)運行。
(3)放射性廢渣必須妥善管理,建設(shè)防雨水淋洗、防擴散、防滲漏、防輻射等措施的臨時貯存庫,廢渣處理或處置前須經(jīng)過有資質(zhì)的監(jiān)測機構(gòu)對其放射性水平進(jìn)行監(jiān)測,放射性廢渣處理方案須報省級環(huán)境保護(hù)部門批準(zhǔn)后方可實施。
(4)伴生放射性礦在開發(fā)利用過程中產(chǎn)生的放射性廢氣、廢水及廢渣雖不像放射源那樣存在突發(fā)性的或致命的危害,但如果聽之任之,長期下去會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染,難以治理。與其等污染后花大成本治理,不如在還沒有嚴(yán)重污染前加強管理,遏制問題惡化。這不僅要求伴生礦開發(fā)利用企業(yè)嚴(yán)格要求自己,大力推行清潔生產(chǎn),也有待于環(huán)境保護(hù)行政主管部門明確管理要求,加大執(zhí)力度。
[1] 師震清,越亞民,趙永明,等.全國部分省市伴生放射性礦物資源開發(fā)利用中放射性污染現(xiàn)狀與對策研究. 北京:國家環(huán)保總局,2000.
[2] 葉際達(dá), 孔玲莉,李瑩,等. 五省放射性伴生石煤礦開發(fā)和利用對環(huán)境影響研究.輻射防護(hù),2004.1(24).
2012年4月初,日本東京電力公司證實,福島第一核電站再次發(fā)生含高濃度放射性物質(zhì)的污水泄漏入海事件,福島核電站泄漏事故再起波瀾。
福島核電站泄漏事故起因于2011年3月的日本特大地震。來勢洶洶的核泄漏,讓人們想起曾經(jīng)的切爾諾貝利事故的慘痛,談“核”色變的日子再次來臨。放射性氣溶膠、放射性污水等名詞及其潛在危害不斷為人們熟知,包含放射性污染在內(nèi)的特種污染也更加得到研究者的關(guān)注。
其實早在幾年前,我國就已有研究者運用納濾膜技術(shù)成功研制出了“放射性廢水處理裝置”,且應(yīng)用效果顯著。這位令人肅然起敬的研究者,就是我國著名環(huán)境工程專家、中國工程院院士侯立安。
立足前沿 于無聲處聽驚雷
幾年前,一項關(guān)于放射性廢水的課題研究獲得了國家科技進(jìn)步二等獎,得到廣泛關(guān)注。國家的肯定和支持,不僅因為這項研究解決了世界性頂尖難題,取得了先進(jìn)而實用的研究成果,更因為研究者在裝置研制過程中所克服的高危險性和挑戰(zhàn)性。
侯立安介紹,放射性污染是特種污染的一種。區(qū)別于傳統(tǒng)污染,特種污染是一種由特殊污染源造成的污染,危害更大,除放射性污染外,還有化學(xué)毒劑污染、生物戰(zhàn)劑污染以及推進(jìn)劑污染。
眾所周知,放射性廢水所含的放射性物質(zhì)會對人體健康產(chǎn)生危害,眾人唯恐避之不及,而研究廢水處理裝置,卻要用放射性物質(zhì)配置模擬核爆廢水,并在密閉環(huán)境中進(jìn)行大量試驗,研究工作面臨極大的風(fēng)險。而侯立安,正是頂著種種壓力,開展了這項工作。
通過廣泛深入的調(diào)查研究,侯立安掌握了放射性廢水的水質(zhì)特點,并通過全面分析各種放射性廢水處理的工藝方法,最終決定大膽采用納米材料領(lǐng)域核心尖端技術(shù)—納濾膜作為裝置的關(guān)鍵處理單元。隨后憑著對科研事業(yè)的執(zhí)著和不懼艱難的精神,侯立安始終堅守一線,系統(tǒng)研究了膜分離的預(yù)處理工藝,獲得了大量珍貴的第一手資料。最終創(chuàng)造性地提出了“截留低分子的膜可以截留高分子有機物”的學(xué)術(shù)新觀點,完善了納濾膜的分離機制,確定了放射性廢水無害化處理系統(tǒng),通過大量模擬試驗,成功研制出了“放射性廢水處理裝置”,并取得了明顯的應(yīng)用效果。
隨后,圍繞納濾膜技術(shù),侯立安又進(jìn)行了更加深入的研究,陸續(xù)發(fā)表《反滲透和納濾膜工藝去除飲用水中有機物及放射性活度的試驗研究》、《納濾膜分離技術(shù)處理放射性廢水的試驗研究》、《膜工藝去除模擬核化廢水的試驗研究》等多篇學(xué)術(shù)論文,為納濾膜技術(shù)在廢水處理方面的應(yīng)用提出了新的研究思路。
侯立安在放射性廢水治理方面取得的成績得到了世界范圍的廣泛關(guān)注,然而卻少有人知曉,他最初的研究是從軍事環(huán)境污染治理開始的。
“技”無止境 于需求處求創(chuàng)新
軍事環(huán)境是一個特殊的獨立空間,對軍事環(huán)境特種污染的防控研究,不僅有利于保障環(huán)境安全,有利于新時期的國防備戰(zhàn),而且對確保官兵身心健康、提升軍隊?wèi)?zhàn)斗力有重要作用。
美國國防部的《環(huán)境安全戰(zhàn)略》確定,美軍的環(huán)境安全有四個壓倒一切的、相互聯(lián)系的目標(biāo),其中一項是改善軍事人員及其家屬的生活質(zhì)量,保護(hù)他們免受環(huán)境、安全和健康方面的危害,并維持軍事設(shè)施的質(zhì)量。這或許能夠解讀侯立安投身軍事環(huán)境工程研究的初衷。
侯立安1976年入伍,1982年從西安冶金建筑學(xué)院(現(xiàn)西安建筑科技大學(xué))給排水專業(yè)畢業(yè),被分配到部隊擔(dān)任維護(hù)陣地水、風(fēng)、電的排長。
第一次進(jìn)入密閉陣地執(zhí)行任務(wù),侯立安就發(fā)現(xiàn),由于官兵們生活起居都在陣地,而當(dāng)時我國特殊空間環(huán)境污染控制技術(shù)仍相對落后,陣地中存在空氣中二氧化碳和氯氣濃度過高、生活污水污物不易排除、飲用水缺乏凈化裝置等多重現(xiàn)實難題,直接影響著作戰(zhàn)人員的正常生活和訓(xùn)練任務(wù)。
要知道,陣地不僅是導(dǎo)彈的依托平臺,更是與官兵息息相關(guān)的工作環(huán)境。官兵健康出現(xiàn)問題,勢必也會影響到相關(guān)工作的開展。在這種特殊的密閉空間里,怎樣才能提高抗污染能力,保證人員的生存力和戰(zhàn)斗力?年輕的侯立安圍繞密閉空間中的水和空氣開始了長期的摸索,從此與環(huán)境工程研究結(jié)緣,到如今,已過三十載。
當(dāng)時,發(fā)達(dá)國家對國防地下工程環(huán)境污染治理研究實施技術(shù)封鎖,國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域一片空白,在這種情況下,侯立安用自己的方式走出了一條自主創(chuàng)新之路。走訪專家、翻譯文獻(xiàn)、調(diào)查研究、對比論證,甚至自己制作簡易裝置來進(jìn)行實驗……整整5年的付出和堅守,歷經(jīng)身體和精神上的重重壓力,憑著自主創(chuàng)新的精神和一顆永不言棄的心,侯立安如愿迎來令人欣喜的成果—“某型生活污水處理裝置”課題如期完成。鑒定會上,專家們一致認(rèn)為:該項目“達(dá)到和超過國外同類產(chǎn)品水平,污泥回流技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先”,“不僅具有較好的軍事環(huán)境效應(yīng),而且還有著顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益”。該裝置應(yīng)用于國防工程密閉空間后,官兵生存環(huán)境大為改善,獲得國家科技進(jìn)步獎。
國家的肯定和官兵的一致好評極大地鼓舞了侯立安的研究積極性。作為一名軍人,盡管并非時時身處軍營,但部隊環(huán)境的改善始終牽動著侯立安的心。在之后的工作中,侯立安始終以切實解決部隊急需為一切研究的出發(fā)點,以更敏銳的目光緊盯世界環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域前沿技術(shù),為改善國防地下工程環(huán)境取得了多項獨創(chuàng)性先進(jìn)成果,并得到廣泛的應(yīng)用。
他參與完成了“特殊密閉空間人員生存條件及保障裝備系統(tǒng)研究”課題,研究探索了人員在特殊密閉空間內(nèi)的生存規(guī)律,并首次確立了國防地下工程人員生存環(huán)境條件限值,建立了水處理和空氣凈化裝備保障模式。
關(guān)鍵詞:輻射環(huán)境 核醫(yī)學(xué) 輸變電 評價
輻射是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀事物。在我們賴以生存的環(huán)境中,輻射無處不在。太陽發(fā)出的由核反應(yīng)產(chǎn)生的光和熱,日常生活中使用的各種電器都是人類生存所必需的,而這些或多或少都會產(chǎn)生輻射,對人體健康造成一定的影響。
按照輻射作用于物質(zhì)所產(chǎn)生效應(yīng)的不同,人們將輻射分為電離輻射與非電離輻射兩類。電離輻射包括宇宙射線,X射線和來自放射性物質(zhì)的輻射;非電離輻射包括紫外線、熱輻射、無線電波和微波,以及輸變電工程。
由于輻射是看不見、摸不著的,往往輻射顯得令人生畏。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,電離輻射和非電離輻射等工業(yè)都在以驚人的速度發(fā)展。這些行業(yè)在帶給人類巨大利益的同時,也給人類帶來了某些直接或潛在的危害。按照《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》和《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》等法律法規(guī)的規(guī)定,這些項目都應(yīng)進(jìn)入環(huán)境影響評價。依據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部制定的《輻射環(huán)境管理導(dǎo)則核技術(shù)應(yīng)用項目環(huán)境影響報告書(表)的內(nèi)容和格式》(HJ/T10.1-1995)和《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》(HJ/T24-1998)。陜西這幾年輻射環(huán)境影響評價工作還是做到比較好的,其中核燃料加工,鈾礦、伴生礦、核醫(yī)用放射性同位素應(yīng)用和高壓輸變電工程的環(huán)境影響評價工作都比較有特色。結(jié)合我們在評價工作及管理工作中的實踐,我們認(rèn)為,應(yīng)該根據(jù)不同的項目,抓住不同的重點,是搞好項目環(huán)境影響評價的關(guān)鍵。
一、對有氣體、液體和固體廢物產(chǎn)生輻射污染項目
1.評價范圍的確定
這些項目在我們長期監(jiān)測的結(jié)果看,在廠(礦)區(qū)周圍0~1.5km范圍內(nèi)是污染較為明顯的地段,隨著離廠(礦)區(qū)距離的增大污染迅速的減弱,2km以為基本接近環(huán)境本底。根據(jù)這一規(guī)律,我們認(rèn)為,這類建設(shè)項目可以項目所在地為中心,以2km為半徑的范圍作為評價范圍[1]。
2.評價標(biāo)準(zhǔn)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》GB18871-2002規(guī)定
關(guān)鍵居民組年有效劑量不超過0.5msv。
3.污染源分析
分析氣態(tài)源項、液態(tài)源項、固態(tài)源項所產(chǎn)生的污染物的量及流經(jīng)途徑。
4.劑量估算
4.1評價區(qū)的人群分布
4.2輻射環(huán)境所致各人群組的劑量估算
4.3評價分析,通過模式計算,找出關(guān)鍵人群組,提出相應(yīng)的污染防治措施
二、核醫(yī)學(xué)放射性同位素應(yīng)用項目
1.評價標(biāo)準(zhǔn)
醫(yī)用反射性同位素應(yīng)用屬于操作非密封源的范疇,其評價的標(biāo)準(zhǔn)為《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB18871-2002)規(guī)定,應(yīng)對任何工作人員的職業(yè)照射水平進(jìn)行控制,由審管部門決定的連續(xù)5年的年平均有效劑量(但不可作為任何追溯性平均)不超過20mSv;第B1.2款規(guī)定,實踐使公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的年平均有效劑量估計值不應(yīng)超過1mSv。
核醫(yī)學(xué)同位素應(yīng)用項目評價可取職業(yè)工作人員和公眾成員劑量限值的四分之一即5mSv和0.25mSv作為各自的劑量管理限值。工作人員體表、內(nèi)衣、工作服、以及工作場所的設(shè)備和地面等表面放射性污染的控制應(yīng)按表1規(guī)定的要求限制。
表1 工作場所的放射性表面污染控制水平
放射性物質(zhì)向環(huán)境排放的控制規(guī)定,不得將放射性廢液排入普通下水道,除非經(jīng)審管部門確認(rèn)是滿足下列條件的低放廢液,方可直接排入流量大于10倍排放流量的普通下水道,并應(yīng)對每次排放作好記錄。
2.污染源分析
核醫(yī)學(xué)常用的放射性核素有3H、32P、99Tcm、131I等十多種,這些放射性同位素的共同特點是能量低,半衰期短。在這些放射性同位素中,用99Tcm標(biāo)記的示蹤劑占任何醫(yī)院放射性藥物使用量的80%以上。
在對污染源進(jìn)行分析時,應(yīng)根據(jù)核醫(yī)學(xué)使用的放射性核素的種類和每種核素的衰變方式,確定污染因子,如β射線、γ射線等。另外,工作人員在對各種藥物的操作中,會引起工作臺、設(shè)備、地面、工作服和手套等的放射性沾污,造成放射性表面污染。核醫(yī)學(xué)同位素應(yīng)用對環(huán)境潛在影響最大的是洗脫出來或購置來未用完但已無醫(yī)用價值的放射性廢(殘)液、病人排泄物等對水環(huán)境的影響,以及固體廢棄物(如一次性注射器等)中沾有或殘余的放射性同位素對環(huán)境的影響,有時放射工作場所還可能存在放射性氣體的污染。
因此,核醫(yī)學(xué)同位素應(yīng)用對環(huán)境污染的因子有:β射線或γ射線,放射性表面污染以及放射性“三廢”(廢水、廢氣和固體廢棄物)對環(huán)境的影響。
三、環(huán)境影響分析評價
1.實踐正當(dāng)性判斷
核醫(yī)學(xué)同位素應(yīng)用具有:1)先進(jìn)性,表現(xiàn)在極高的靈敏度,已成為微量和超微量物質(zhì)分析的重要手段;2)不可取代性,核醫(yī)學(xué)同位素的應(yīng)用被視為“流動型原子顯微鏡”,使醫(yī)學(xué)對疾病的診斷治療深入到亞細(xì)胞、分子、亞分子的水平,對挽救生命起著其他技術(shù)不可取代的作用,因此,核醫(yī)學(xué)同位素應(yīng)用一般是正當(dāng)可行的。但在評價時須指出,醫(yī)生必須遵守醫(yī)療道德,清楚哪些疾病適用于使用放射性同位素診斷或治療,對那些可用其他手段(如B超)可做的診斷,即使癌癥患者,也不該使用放射性同位素。
2.工作場所的分級
核醫(yī)學(xué)放射性同位素應(yīng)用屬于操作非密封源工作場所的范疇,非密封源工作場所應(yīng)按放射性核素日等效最大操作量的大小分為甲、乙、丙三級,日等效操作量計算公式為:
在評價時應(yīng)關(guān)注輻射工作場所布局是否合理,是否可以劃為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū),各區(qū)是否有相應(yīng)的防護(hù)、隔離設(shè)施等。
3.劑量限制
評價時,應(yīng)對輻射工作人員和公眾成員的受照劑量進(jìn)行估算,估算公式根據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(UNSCEAR)-2000年報告附錄A, X或γ射線產(chǎn)生的外照射人均年有效劑量當(dāng)量計算公式如下:
H = 0.7×10-6 Dr t
其中:H為X或γ射線外照射人均年有效劑量當(dāng)量,mSv;Dr為X或γ射線空氣吸收劑量率,nGy/h,可采用估算或類比監(jiān)測得到;t為X或γ射線照射時間,h;0.7為劑量換算系數(shù),Sv/Gy。
劑量估算結(jié)果如若滿足劑量限制的要求,評價時還應(yīng)考慮防護(hù)與安全的最優(yōu)化,是否做到可合理達(dá)到盡量低(ALARA)的原則,以盡可能減少工作人員或公眾成員的受照劑量。絕不能把個人劑量限值作為設(shè)計和安排工作的出發(fā)點,也不能把個人劑量限值作為評價的主要標(biāo)準(zhǔn),也就是說,在不超過個人劑量限值的基礎(chǔ)上,盡可能降低照射水平,但“盡可能低”不是無限制的,它是“合理”的低。
4.放射性廢液(廢水)
評價時,可采用定量定性的分析方法,估算儲存池是否能夠滿足最大使用量、最長半衰期核素的排放標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是,為減少環(huán)境污染,核醫(yī)學(xué)放射性同位素廢液(廢水)是嚴(yán)禁使用稀釋排放的。
5.放射性固體廢棄物
放射性固體廢棄物的處置措施目前也采用集中收貯衰變的方法,一般要求衰變10個半衰期后可與其他非放射性固體廢棄物一起分類處理。評價時,重點關(guān)注核醫(yī)學(xué)使用單位是否根據(jù)放射性核素的種類、含量、半衰期、濃度以及廢物的體積和其他物理與化學(xué)性質(zhì)的差別,對不同類型的放射性廢物進(jìn)行分類收集和分別處理,是否有利于廢物管理的最優(yōu)化。
四、輸變電工程項目
這類項目屬于非電離輻射項目,表現(xiàn)為電磁輻射。近年來,高壓輸變電引起的電磁污染所受到國內(nèi)外群眾的強烈關(guān)注。國內(nèi)各地臨近居民區(qū)的變電站或變壓輸電線路的建設(shè),往往受到居民的反對,如:陜西涇陽池橋輸變電,引起線路沿線居民的強烈不滿,當(dāng)?shù)丨h(huán)保局舉行多次聽證會,才得以解決。所以,搞好這類項目的環(huán)境影響評價,能為政府的決策管理提供強有力的技術(shù)支持。
1.評價范圍的確定
1.1變電站 以變電站站址為中心,半徑為500m范圍內(nèi)區(qū)域
1.2輸電線路 以輸電線路走廊兩側(cè)30m帶狀區(qū)域
2.保護(hù)目標(biāo)
通過收集資料,現(xiàn)場踏勘,確定評價范圍內(nèi)的敏感點為項目環(huán)境影響的保護(hù)目標(biāo)
3.評價標(biāo)準(zhǔn)
目前,由于我國沒有以法律形式固定下來的標(biāo)準(zhǔn),國家環(huán)保總局制定的《500kv超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》(HJ/T24-1998)推薦標(biāo)準(zhǔn)被普遍應(yīng)用為解決電磁輻射的適用標(biāo)準(zhǔn)。
HJ/T24-1998中規(guī)定:以離地面1.5m高度處4kv/m作為居民區(qū)工頻電場強度推薦限值;采用國際輻射保護(hù)協(xié)會關(guān)于公眾全天輻射時的工頻限值0.1mT作為工頻磁感應(yīng)強度的推薦限值。這一標(biāo)準(zhǔn)限值遠(yuǎn)小于大多數(shù)國家和組織的公眾暴露推薦限值。這一事實較充分地證明了我國目前采用的環(huán)境影響評價標(biāo)準(zhǔn)是足夠安全的。
高壓交流架空送電線無線電干擾限制按執(zhí)行。其他項目的評價標(biāo)準(zhǔn)按當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的批復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
4.評價分析
通過類比和模式計算,重點看保護(hù)目標(biāo)的環(huán)境影響值在不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),如果超標(biāo)就得提出經(jīng)濟(jì)實用的污染防治措施。
抓住了這些重點,解決好評價區(qū)內(nèi)保護(hù)目標(biāo)的各種矛盾,輻射項目的環(huán)境影響評價工作就能順利地通過。
參考文獻(xiàn):
[1]曾一兵、張宗讓、門蒙、張鵬《重點放射性污染源監(jiān)督監(jiān)測工作的探討》。中國輻射衛(wèi)生 2005年3月第14卷第1期.
【關(guān)鍵詞】環(huán)境保護(hù);廢氣;噪聲;可持續(xù)發(fā)展
環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體。各種生態(tài)系統(tǒng)都有其自身的物質(zhì)循環(huán),這種循環(huán)的總和就構(gòu)成了自然界的物質(zhì)循環(huán),其中最基本的循環(huán)有水循環(huán)、碳循環(huán)、氮循環(huán)和氧循環(huán)等。生物圈中的生命就是靠著這些基本的循環(huán)來保證和延續(xù)的。
一、環(huán)境污染問題的產(chǎn)生
工業(yè)革命以及其后的技術(shù)發(fā)展,使得社會生產(chǎn)力不斷提高,世界經(jīng)濟(jì)達(dá)到了空前繁榮的時代,同時,人類對環(huán)境影響的深度和廣度也不斷加強,人類賴以生存的大氣、水、土地、生物乃至外層空間不斷受到破壞?;瘜W(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展是生產(chǎn)中分離出的氯化氫、硫化氫等排入大氣,亦產(chǎn)生許多不良后果,如污染大氣,侵蝕衣物,損毀建筑物,使樹木枯黃、莊稼受害、河魚中毒等等。此外,水泥工業(yè)的粉塵,造紙工業(yè)的廢液,及染料、炸藥、石油、酸堿精致等生產(chǎn)過程中的物料流失等,也給環(huán)境帶來污染。20世紀(jì)20年代以來,石油和天然氣的生產(chǎn)急劇增長,石油在燃料中的比例大幅度上升,使石油污染日趨嚴(yán)重。
二、環(huán)境污染與保護(hù)
(一)廢氣的排放與防治
大氣污染(也稱空氣污染)是指大氣中污染物或由它轉(zhuǎn)化成的二次污染物的濃度達(dá)到了有害程度的現(xiàn)象,嚴(yán)重的大氣污染危害稱為大氣污染公害。大氣中的污染物,可分為自然污染源產(chǎn)生的和人為污染產(chǎn)生的兩大類。前者是指由自然災(zāi)害(如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、大風(fēng)等)造成的污染物。后者是指由于人類的生產(chǎn)和生活活動所造成的污染物。人為的污染源具體有五種:工業(yè)污染源、交通及運輸污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源、軍事或科學(xué)試驗污染源。工業(yè)對大氣的污染主要有:燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣、原料熱分解(化合、揮發(fā))產(chǎn)生的廢氣及各種粉塵。
廢氣的防治首先從選擇生產(chǎn)工藝方法著手,以避免或減少有害氣體的產(chǎn)生和排放,盡量做到把有害氣體變?yōu)闊o害氣體再排放。排放時也要在允許的排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)才可以,對于難于治理的廢氣也要在有關(guān)部門允許下采取高空稀釋排放辦法。
(二)廢水的排放與防治
水質(zhì)的污染是指進(jìn)入水體中的污染物數(shù)量,超出了水體的自凈能力,水質(zhì)具有毒性而不能使用。工業(yè)對水造成污染的物質(zhì)主要有:砷、酚氟化物、氰類化合物以及重金屬鉛、汞、鎘、鉻以及它們的化合物。工業(yè)廢水中的污染物,多數(shù)是通過生產(chǎn)、冷卻及洗滌等進(jìn)入的。廢水的特點是pH值高、無機固體懸浮物多、生化需氧量(BOD)及化學(xué)需氧量(COD)低。
廢水凈化的目的是將廢水中有害的物質(zhì),以某種方式分離出來,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成無害而穩(wěn)定的物質(zhì),因此一般前期處理都采用由工廠分別處理,再進(jìn)一步采取市政集中處理的方法。廢水處理的技術(shù)有物理、化學(xué)、生物處理法等
(三)廢渣的分類與處理
工業(yè)生產(chǎn)中的固體廢棄物,統(tǒng)稱為廢渣。分類有:有毒廢物,易燃廢物,有腐蝕性的廢物,能傳染疾病的廢物,有化學(xué)反應(yīng)性的廢物
廢渣的處理有兩種途徑:一是資源化:二是填埋處理。由于廢渣往往是可資利用,轉(zhuǎn)化為其它有用的資源。因此,廢渣處理首先應(yīng)該是研究其資源化的途徑,做到變廢為寶。只有現(xiàn)有技術(shù)條件無法資源化,才考慮填埋處理。
(四)放射性污染與防治
放射性污染是指由于人類活動造成物料、人體、場所、環(huán)境介質(zhì)表面或者內(nèi)部出現(xiàn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)的放射性物質(zhì)或者射線。放射性損傷有急性損傷和慢性損傷。如果人在短時間內(nèi)受到大劑量的x射線、γ射線和中子的全身照射,就會產(chǎn)生急性損傷。輕者有脫毛、感染等癥狀。當(dāng)劑量更大時,出現(xiàn)腹瀉、嘔吐等腸胃損傷。在極高的劑量照射下,發(fā)生中樞神經(jīng)損傷直至死亡。
目前主要防治措施有:(1)核企業(yè)廠址選擇在周圍人口密度較低,氣象和水文條件有利于廢水和廢氣擴散稀釋,以及地震烈度較低的地區(qū),以保證在正常運行和出現(xiàn)事故時,居民所受的輻照劑量較低。(2)工藝流程的選擇和設(shè)備選型考慮廢物產(chǎn)生量少和運行安全可靠。(3)廢水和廢氣經(jīng)過凈化處理,并嚴(yán)格控制放射性核素的排放濃度和排放量。對濃集的放射性廢水一般進(jìn)行固化處理。α核素污染的廢物和放射強度大的廢物進(jìn)行最終處置和永久貯存。(4)在核企業(yè)周圍和可能遭受放射性污染的地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測。
(五)噪聲的污染與控制
噪聲一般是指那些人們不需要的,使人厭煩并對人類生活和生產(chǎn)有妨礙作用的聲音。隨著現(xiàn)代工業(yè)和交通運輸業(yè)的快速發(fā)展,城市人口的增加,噪聲越來越強、污染面越來越大,已經(jīng)成為第三大公害,且有成為公害之首的趨勢。研究并控制和清除噪聲,是環(huán)境保護(hù)的主要任務(wù)之一。
噪聲只有存在傳播途徑和接收者的條件下才能形成干擾。因此,防治噪聲的基本途徑是消除或降低聲源噪聲,隔離噪聲及接受者的個人防護(hù)。
三、對于環(huán)境保護(hù)的展望
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,由于粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式造成了沉重的環(huán)境負(fù)效應(yīng),對此是每個發(fā)達(dá)國家都遇到過的情況,但是作為我國這樣一個發(fā)展中國家,既然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一問題就必須予以解決,不能以環(huán)境為代價換取經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這樣換來的發(fā)展是不平衡的,針對此種狀況,我黨和政府提出了樹立科學(xué)發(fā)展觀和建立和諧社會的方針政策。首先要認(rèn)清粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對我國環(huán)境已經(jīng)造成了嚴(yán)重的破壞,應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)模式上予以改進(jìn),從可持續(xù)發(fā)展的角度尋找適合我國現(xiàn)狀的經(jīng)濟(jì)模式。其次應(yīng)當(dāng)認(rèn)清建立和諧社會不但是建立人類自身的和諧社會,更要尋求建立人類與自然環(huán)境和諧發(fā)展的社會,只有這樣的社會適應(yīng)人類生存發(fā)展的社會。最后采取各種措施和手段改善環(huán)境現(xiàn)狀,例如建立相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測機制,減少污染的絕對排放量,控制粗放型經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展,采取循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,設(shè)立相關(guān)的法律法規(guī)制度,開發(fā)新的無污染能源和清潔能源。
綜上所述即以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以建立和諧社會為目標(biāo),以可持續(xù)發(fā)展為途徑,以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為手段,改變我國目前的環(huán)境現(xiàn)狀。
四、總結(jié)
加強環(huán)境保護(hù)、防治環(huán)境污染是我國的一項基本國策。隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展,越來越清楚地看到防治污染、保護(hù)環(huán)境的重要性和緊迫性。事實說明,環(huán)境的狀態(tài)如何,現(xiàn)在已經(jīng)成為我們保護(hù)人民群眾身體健康,維護(hù)公民環(huán)境權(quán)利,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)能否可持續(xù)發(fā)展的一個重要問題。
通過對我國環(huán)境污染問題的分析,讓我們意識到了保護(hù)環(huán)境迫在眉睫。因此,根據(jù)我國環(huán)境污染的狀況,采取有效措施,防治環(huán)境污染與破壞,走可持續(xù)發(fā)展的道路是刻不容緩的。
參考文獻(xiàn):
[1]孫承詠.環(huán)境學(xué)導(dǎo)論.中國人民大學(xué)出版社,1994.3-3
[2]張世秋.環(huán)境與健康.社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011.8-9
關(guān)鍵詞:室內(nèi)空氣污染危害控制標(biāo)準(zhǔn)防治
中圖分類號:X5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973(2012)004-129-02
大量研究表明,某些污染物在室內(nèi)的濃度比室外的濃度高,其污染的程度也是室內(nèi)高于室外,室內(nèi)空氣污染與室外空氣污染不同,具有積累性、長期性、多樣性的特點,人們長時間在室內(nèi)大量吸入含有多種污染物的空氣,會引起疲勞、粘膜刺激、過敏性皮炎、哮喘等。
1室內(nèi)污染物的來源和種類
一般室內(nèi)環(huán)境污染來源于兩個方面:一是來源于室內(nèi)本身的污染;二是來自于室外的污染。室內(nèi)污染物的來源途徑主要有以下幾個方面:(1)建筑本身造成的污染。如建筑材料中的水泥、沙石,在澆灌的過程中,加入了某些添加劑,礦渣磚里含有某些放射性物質(zhì);(2)裝飾裝修過程帶來的污染。如板材、油漆中的甲醛、苯等。尤其是低檔材料更為嚴(yán)重。裝飾用的石材,瓷磚等會帶來放射性污染;(3)家具制造使用的膠合板,粘合劑等帶來的污染;(4)人在室內(nèi)的某些活動。如采暖、烹飪、吸煙、使用化學(xué)清洗劑、辦公設(shè)備如打印機、復(fù)印機等等產(chǎn)生的污染;(5)由室外進(jìn)入的各類污染物。
室內(nèi)的空氣污染物主要有:一氧化碳、氮氧化物、二氧化碳、二氧化硫、氨、可吸入顆粒物、生物性污染物、放射性污染物等。
2室內(nèi)污染物對健康的危害
2.1室內(nèi)空氣中含有的無機氣體的危害
二氧化碳高于一定的濃度會使人產(chǎn)生頭痛、惡心、脈搏滯緩、血壓增高等癥狀。二氧化碳與人體血液中血紅蛋白的親和力比氧大240倍,使人產(chǎn)生頭痛、眩暈、惡心、四肢無力等癥狀,嚴(yán)重時使人現(xiàn)昏迷、虛脫甚至死亡。臭氧能引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化,刺激眼睛,導(dǎo)致視力下降,嚴(yán)重時還可誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變,損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應(yīng)。氮氧化物對人的呼吸道具有很強的刺激性,長期吸入氮氧化物會導(dǎo)致肺部構(gòu)造改變。二氧化硫?qū)Y(jié)膜和上呼吸道粘膜具有強烈刺激性,可導(dǎo)致支氣管炎、肺炎、肺水腫和呼吸麻痹。氨是一種堿性物質(zhì),它通過吸收皮膚組織中的水分,使組織蛋白變性,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),對人的口、鼻粘膜及上呼吸道有很強的刺激作用,輕度中毒表現(xiàn)為鼻炎、咽炎、氣管炎和支氣管炎。
2.2 室內(nèi)空氣中顆粒物的危害
顆粒物表面可吸附多種有害物質(zhì),60%到90%的有毒有害成分存在于空氣動力學(xué)直徑小于10微米的顆粒中,通過人的呼吸進(jìn)入人體的呼吸道中,并在呼吸系統(tǒng)內(nèi)沉積,導(dǎo)致細(xì)菌、病毒繁殖,刺激和腐蝕呼吸道粘膜,使肺泡中的巨噬細(xì)胞喪失吞噬功能,導(dǎo)致肺炎、肺氣腫、支氣管炎、肺癌等。
2.3 室內(nèi)空氣中含有的放射性污染物的危害
室內(nèi)空氣中含有的放射性污染物主要是指鈾系中的鐳的衰變產(chǎn)物——氡,它是無色、無味的放射性惰性氣體,易擴散,極易進(jìn)入人體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)照射。氡及其子體可導(dǎo)致人體產(chǎn)生乏力、脫發(fā)、白血球降低,使患癌癥特別是肺癌的風(fēng)險增大,是目前除吸煙以外導(dǎo)致人類肺癌的第二大因素。
2.4室內(nèi)空氣中含有的生物性污染物的危害
空氣中的微生物種類繁多,主要包括有塵螨、動物皮毛塵屑、真菌和細(xì)菌等,其中的致病性微生物是呼吸道傳染病的重要致病源。它們可引起呼吸道感染、過敏性鼻炎、過敏性濕疹、過敏性哮喘,另外水痘、麻疹及流感等呼吸道傳染病也是由它傳播的。
3 目前我國室內(nèi)空氣的污染狀況
TVOC污染狀況:
對北大園區(qū)內(nèi)教師、學(xué)生住所及會議室、圖書館、計算機房等公共場所3月、4月、5月室內(nèi)空氣中的TVOC進(jìn)行的監(jiān)測研究表明,教工及學(xué)生住所的TVOC濃度在0.22-2.0mg/m3范圍內(nèi),特別是學(xué)生宿舍,由于通風(fēng)狀況良好,TVOC濃度的變化與溫度呈正相關(guān);空間較大,通風(fēng)條件較好,裝修程度相對較低的公共場所,如食堂、書庫、舞廳等,TVOC度在0.28-0.96mg/m3范圍內(nèi),而對那些空間較小,又具有明顯的TVOC排放源的公共場所,如打字室、復(fù)印室、激光照排室、計算機房等,TVOC值較高,變化幅度也較大,濃度0.27-13.0mg/m3范圍內(nèi)。對新建成的居民樓裝修與未裝修的居室監(jiān)測結(jié)果表明,新裝修的居室內(nèi)TVOC濃度在2.8-8.9mg/m3范圍內(nèi),未進(jìn)行裝修的居室TVOC濃度與室外的濃度非常接近。
4相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
我國2001年12月10日國家質(zhì)檢總局與國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會公布了《室內(nèi)建筑裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量》(以下簡稱《限量》),即《人造板及其制品中甲醛釋放限量》、《溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》、《膠粘劑中有害物質(zhì)限量》等10項國家標(biāo)準(zhǔn),《限量》于2002年7月1日起正式實施;2002年1月1日國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)出臺并正式實施;2002年3月1日建設(shè)部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加強建筑工程室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量管理的若干意見》(以下簡稱《意見》),《規(guī)范》及《意見》中規(guī)定:凡新建、改建、擴建的民用建筑工程,都被納入了《規(guī)范》范圍。
5建議
有人認(rèn)為只要在家里面就呼吸不到外面被污染的空氣。科學(xué)研究表明,別以為躲在家里就能安枕無憂。室外空氣質(zhì)量不佳而室內(nèi)通風(fēng)又不夠充分,空氣中會產(chǎn)生大量的細(xì)菌和病毒,裝修、吸煙和養(yǎng)寵物的習(xí)慣又使室內(nèi)空氣里含有非常危險的甲醛、苯、煙塵和各種病菌,這其中的每一種都會引發(fā)危害健康的疾病。不要小看了室內(nèi)空氣污染,它的質(zhì)量與家人的身體健康息息相關(guān),因為人的一生中,至少有80%以上的時間都是在室內(nèi)環(huán)境中度過的,而孕婦、老人、嬰兒小孩等人群則可能有高達(dá)95%的時間在室內(nèi)活動。目前很多新婚孕婦流產(chǎn)、小孩白血病等等病例,都告訴我們室內(nèi)空氣健康的重要性。我們可以選擇無污染的水和食品,而空氣卻無所不在。
根據(jù)室內(nèi)空氣污染的來源,應(yīng)該采取以下措施來進(jìn)行治理。
5.1控制污染源
控制污染源被公認(rèn)為減少污染的最有效途徑。人造石材、大理石、瓷磚、油漆涂料等裝飾材料中含有害物質(zhì)和氣體將近20種,其中大多數(shù)是致癌物質(zhì)。因此,在裝修中對裝修材料的選擇要慎重,要選擇經(jīng)過國家權(quán)威部門或名牌國家免檢產(chǎn)品及正規(guī)廠家生產(chǎn)無毒或低毒的裝飾材料,嚴(yán)禁使用有毒物質(zhì)超標(biāo)的不合格材料。
5.2加強室內(nèi)通風(fēng)換氣
用室外新鮮空氣來稀釋室內(nèi)空氣污染物,利用空氣對流使?jié)舛冉档停纳剖覂?nèi)空氣質(zhì)量。倡導(dǎo)綠色消費,簡化室內(nèi)裝修,選擇經(jīng)檢測合格的裝飾材料;強化全民的環(huán)保意識,養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣和衛(wèi)生習(xí)慣,做到室內(nèi)經(jīng)常通風(fēng)換氣,并提倡室內(nèi)禁止吸煙,保持良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量;改變傳統(tǒng)的烹飪方式,盡量降低烹飪時的油溫;健全相應(yīng)的法律法規(guī),各相關(guān)行業(yè)應(yīng)制定具體的控制措施,加強監(jiān)督檢查,減少有機溶的消費量和排放量。
5.3室內(nèi)空氣凈化
室內(nèi)空氣凈化的主要方法有吸附凈化、等離子凈化、植物凈化、光催化凈化等。吸附凈化是利用多孔性固體吸附劑處理氣體混合物;等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的導(dǎo)電性流體,整體保持電中性;植物凈化是利用綠色植物對有機氣體有選擇性吸附的特性,促進(jìn)室內(nèi)污染物的外轉(zhuǎn)移、擴散,降低室內(nèi)觀葉植物對甲醛有較好的吸收效果;光催化凈化是基于光催化劑在紫外線照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物。
5.4提高人們的環(huán)保意識
通過廣播、電視、報刊以及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行宣傳普及室內(nèi)環(huán)境知識。提高公眾的室內(nèi)環(huán)境意識,提高維持健康室內(nèi)環(huán)境的自覺性。為了改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,我們可以采取一些行之有效的防治措施。(1)進(jìn)行污染源的控制,要嚴(yán)格控制大氣污染物的排放,同時加大空氣污染治理的力度。(2)提高室內(nèi)環(huán)境的環(huán)保意識。(3)建議安裝室內(nèi)空氣凈化裝置。在空調(diào)系統(tǒng)的密閉空間,保持室內(nèi)空氣質(zhì)量的有效方法是采用空氣凈化裝置凈化室內(nèi)空氣,最好選擇具備分解或吸附有機污染物功能的空氣凈化裝置。
參考文獻(xiàn):
[1]崔九思.室內(nèi)空氣污染監(jiān)測方法[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.11.
出于公共安全考慮,氣載放射性污染物遷移擴散的預(yù)測一直受到人們的關(guān)注,尤其是切爾諾貝利核事故后,對核泄漏事故的應(yīng)急及決策的需要,使得放射性核素長距離遷移(long-rangetransport,LRT)的研究得到了快速發(fā)展(本文中長距離是指中到大尺度即百公里到千公里的范圍)。近二十年來,隨著微量檢測技術(shù)、實驗室模擬技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用,LRT無論是模式的開發(fā)還是應(yīng)用研究,在定量化和精確化的方面都有了進(jìn)步,它能在氣載放射性煙云到達(dá)前預(yù)測其對環(huán)境污染和公眾健康造成的影響,在應(yīng)急響應(yīng)與管理中為科學(xué)決策提供了技術(shù)支持。盡管就研究發(fā)展進(jìn)程而言,目前許多事實和現(xiàn)象還不清楚,尤其是關(guān)于一些大氣中微量成分的污染源、它們的遷移、輸送和全球循環(huán)等問題,都需要進(jìn)行觀測和研究,然而對于放射性核素,人們已經(jīng)開始從放射性物質(zhì)的物理、化學(xué)特征出發(fā),探索放射性核素在環(huán)境中的行為,特別是放射性核素與環(huán)境介質(zhì)之間的相互作用及其遷移規(guī)律和最終歸宿。LRT研究的基本方法是實驗研究方法,包括實驗室研究和外場示蹤實驗觀測,后者是最基本的方法。真正意義上的、設(shè)計較好的長距離示蹤實驗研究是從20世紀(jì)80年代開始的,而大規(guī)模的LRT模式研究是從切爾諾貝利核事故后開展的。由于開展長距離示蹤實驗的代價是巨大的,所以到目前為止僅開展了5次實驗,最近的一次是1994年10—11月間開展的由EC(歐盟)、IAEA(國際原子能機構(gòu))和WMO(世界氣象組織)共同發(fā)起組織的ETEX(EuropeanTracerExperimen)t實驗,釋放點在法國西部的Monterfil,遷移范圍達(dá)2000余km,涉及17個國家的168個地面監(jiān)測站點[1]。ETEX的數(shù)據(jù)用來評估參與實時應(yīng)急響應(yīng)模式的有效性,并建立了數(shù)據(jù)庫,為今后常規(guī)的LRT模式的評估提供了工具。直到現(xiàn)在ETEX數(shù)據(jù)依然是LRT模式驗證的主要工具,此后的近二十年來沒有再進(jìn)行過這樣大尺度的示蹤實驗研究。從基本理論發(fā)展上看,近年來LRT并沒有取得突破性的重大進(jìn)展,但是各種應(yīng)用性的模式發(fā)展卻十分活躍,并具有多方面的明顯進(jìn)展。從20世紀(jì)60年代使用解析模式(高斯煙流模型)和諾模圖(計算圖表),到現(xiàn)在的拉格朗日軌跡煙團(tuán)模式、粒子隨機游走模式、三維歐拉模式、計算流體力學(xué)(CFD)模式以及大氣擴散模式與數(shù)值天氣預(yù)報模式耦合,模式的模擬方法有了很多變化。對于放射性核素的長距離遷移擴散,關(guān)注點主要集中在:氣象數(shù)據(jù)的可獲得性和準(zhǔn)確性、擴散模式中的積分方法、擴散過程的參數(shù)化方法以及放射性核素劑量估算中的衰減及干濕沉積過程的計算。無論哪種模式,準(zhǔn)確模擬長距離遷移擴散是困難的。對于較大尺度的遷移擴散問題,已不同于近距離關(guān)注的問題,在近距離的研究中,只考慮在平均風(fēng)場上疊加垂直和水平擴散就足夠了;而在較大的尺度和較長的排放時間內(nèi),平均風(fēng)本身就是變量,并且是湍流譜的一個組成部分,且地形的影響變得更為重要。LRT模式是一個復(fù)雜的整體,氣象數(shù)據(jù)的不同來源,中間各個物理過程的不同表達(dá)及計算方法的不同選擇都導(dǎo)致不同的模式和不同的模擬結(jié)果。多年的實驗數(shù)據(jù)[2]證實并沒有哪一個模式比其它模式有明顯的優(yōu)越性,因此在實際應(yīng)用中應(yīng)綜合考慮精度要求和計算費用等。LRT研究的一個重要方面是模式的驗證,在實際應(yīng)用中只有經(jīng)過驗證的模式才有指導(dǎo)意義,模式驗證除了常用的與實測數(shù)據(jù)對比的統(tǒng)計分析方法,近年發(fā)展很快的集合(ensemble)分析技術(shù)運用于LRT的報道也非常多。
1模式結(jié)構(gòu)
1.1長距離遷移模式的氣象場放射性核素的長距離遷移是基于氣象場的驅(qū)動,氣象場的發(fā)展由傳統(tǒng)的大氣診斷模式或預(yù)報模式到NWP產(chǎn)品(氣象數(shù)值預(yù)報)。近年來更多的LRT模式傾向于以數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品如NCEP(美國國家環(huán)境預(yù)報中心)再分析數(shù)據(jù)或以ECMWF(歐洲中期天氣預(yù)報中心)數(shù)據(jù)為氣象場進(jìn)行長距離遷移模擬。在歐洲的JRC項目中(為了給核事故提供支持而開展的模式比較的計劃項目),大部分長距離模式都采用了數(shù)值預(yù)報為氣象輸入。隨著NWP模式網(wǎng)格分辨率的提高和計算機運行速度的提高,擴散模式可以實時連接到NWP模式(例如,RAMS或ETA與HYSPLIT;MM5與CMAQ銜接作為Model-3系統(tǒng)的一部分;COAMPS與NARAC),NWP所提供的全球再分析數(shù)據(jù)和預(yù)報風(fēng)場無論在質(zhì)量和可獲得性上,都有了巨大的進(jìn)步,這在某種程度上與計算能力、觀測數(shù)量和質(zhì)量、數(shù)據(jù)同化、集合模式等技術(shù)的運用和提高有關(guān)。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低,直接影響核素的長距離遷移擴散結(jié)果,例如進(jìn)行軌跡計算時,任何風(fēng)場數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確,都是軌跡模式誤差的最大來源[3]。提高氣象場的分辨率,可以提高LRT模式的模擬精度。常見的一些氣象模式有[4-7]:ALADIN、COAMPS、ECMWF、ETA、GSF、MASS、MM5/WRF和RAMS等,一些LRT常用的氣象模式的特點列于表1。
1.2長距離遷移模式LRT模式的基本模擬方法為高斯煙流模式、歐拉模式和拉格朗日模式。根據(jù)Zannetti的分類有[8]:煙流抬升模式、高斯模式、半經(jīng)驗?zāi)J?、歐拉模式、拉格朗日模式、化學(xué)模式、接受點模式和隨機模式。常用的LRT模式有:CALPUFF、FLEXPART、FLEXTRA、HYSPLIT、ISCST3(IST,version3)和ADPIC、RDM-ADPIC、PLUME等,側(cè)重于核素劑量模擬的有:BERS系統(tǒng)的EMAP(2005)、法國的IDX(2006)、丹麥的K-model(2007)等。表2給出了一些常用LRT模式的研發(fā)機構(gòu)、模式類型及特點。下面從理論分類上對各模式的應(yīng)用進(jìn)行說明。
1.2.1基于高斯模式的擴散模式高斯煙流模式是應(yīng)用最廣泛的擴散模式,由于其概念清晰,計算簡單,被廣泛應(yīng)用于各個方面。盡管這些模式運行經(jīng)濟(jì),人們認(rèn)為該模式的簡單物理過程將導(dǎo)致長距離預(yù)測的不確定性。但E.R.Lutman[9]用廣泛使用的PLUME(高斯模式)和NAME(拉格朗日粒子擴散模式)做了關(guān)于持續(xù)釋放的放射性核素長距離遷移的預(yù)測對比,二者結(jié)果雖有差別,但是趨勢一致,高斯結(jié)果偏保守。對于核事故應(yīng)急處理模式,由于其應(yīng)用簡單,而且差別遠(yuǎn)小于對簡化的PLUME的預(yù)期,所以PLUME模式不失為一個好的長距離預(yù)測工具。基于法國C3X(放射性物質(zhì)長距離遷移模式研究)平臺的IDX模式是高斯煙團(tuán)擴散模型,由于其運算簡單快速,所需氣象數(shù)據(jù)容易獲得,在核應(yīng)急情況下,能快速給出模擬結(jié)果,以便做出決策。在事故情況下,人們關(guān)心的是放射性煙云的遷移方向和沉降區(qū)域而非精確的劑量水平[10],因此計算快速的高斯模式很適合應(yīng)急反應(yīng)。高斯模式物理概念清晰,具有堅實的實驗基礎(chǔ),具有很好的移植性,在放射性核素長距離的遷移擴散模擬方面有著重要的作用。
1.2.2歐拉模式歐拉模式的基礎(chǔ)是K理論,是固定在三維空間的坐標(biāo)系中解平流擴散方程,它是一類典型的網(wǎng)格模式,易于加入各種化學(xué)轉(zhuǎn)化、干濕沉降等過程。雖然歐拉模式近年有巨大的發(fā)展,但是無論哪種模式都擺脫不了計算過程中差分方案的數(shù)值穩(wěn)定性問題,尤其是對于長距離擴散。歐洲的BERS應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)中的EMAP模式即是一個歐拉模式,它可以模擬放射性物質(zhì)的長距離遷移擴散和放射性轉(zhuǎn)化等過程,其中的劑量計算模塊,可以計算31種核素,模式可以對重要核素給出預(yù)報劑量場。該模式對歐洲的3個核電站進(jìn)行了事故模擬,并經(jīng)ETEX數(shù)據(jù)驗證了模式的有效性。丹麥的K-model是近年提出的簡單的長距離遷移擴散計算方法[11],污染物的平均濃度直接用二維的平流擴散過程計算,K-model模式與丹麥的DERMA模式進(jìn)行了對比,同時模擬了切爾諾貝利核事故中的137Cs,對于年平均等長期的預(yù)測,兩個模式吻合很好。K-model計算快速簡單,非常適合核事故的風(fēng)險評價。
1.2.3拉格朗日模式拉格朗日方法與歐拉方法的最大區(qū)別在于此方法連續(xù)追蹤擴散物質(zhì)的運動變化,這種方法對擴散過程的描述從理論上看更真實自然。任何拉格朗日模式的基礎(chǔ)都是沿著粒子或煙團(tuán)的軌跡計算擴散,即粒子平流是獨立于擴散之外的。拉格朗日LRT模式主要分為:拉格朗日軌跡模式;拉格朗日粒子模式,包括網(wǎng)格粒子方法及隨機游走方法;拉格朗日煙團(tuán)和煙段模式;混合模式。
1.2.3.1軌跡模式軌跡模式是用來描述氣團(tuán)經(jīng)過的路徑,近幾十年來一直被用于研究大氣中的動力過程。HYSPLIT是美國空氣資源實驗室開發(fā)的一個從計算簡單軌跡到模擬復(fù)雜彌散和沉積過程的完整系統(tǒng),它是比較常用的一個長距離軌跡模式。2001年春季,TRACE-P(transportandchemicalevolutionoverthepacific)[12]和ACE-Asia(aerosolcharacterizationexperimentsinAsia)[13]研究計劃,在西北太平洋地區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的觀測,該觀測實驗是為了研究太平洋地區(qū)的化學(xué)污染物種類和濃度分布及遷移擴散軌跡。趙恒等[14]利用HYSPLIT4.7計算了TRACE-P期間抵達(dá)香港的向后氣流軌跡,采用系統(tǒng)聚類方法對這些軌跡進(jìn)行了統(tǒng)計分析,研究了香港低層大氣的輸送特征,并結(jié)合觀測值分析了不同類型氣團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)。軌跡模式的計算完全依賴于氣象模式提供的風(fēng)場,風(fēng)場不準(zhǔn)確是模式誤差的最大來源,ETEX中的CVB實驗已證實這一點[15]。此外,風(fēng)速由格點到軌跡實際位置的內(nèi)插過程也會造成誤差。有研究顯示[16],平均軌跡誤差(幾天遷移)在距離的15%~20%以上,但在強對流條件下,可能上升至100%。軌跡模式是一個粗糙的框架,即使在現(xiàn)有精確的NWP產(chǎn)品和數(shù)值技術(shù)下,也常常存在計算軌跡不能解釋觀測軌跡的現(xiàn)象??赡艿脑蚴牵簩τ诖髿膺@種混亂氣流,一個軌跡無法代表一個取樣體積的遷移擴散歷史;大氣中的湍流混合和對流。盡管軌跡模式存在很多不確定性,但在核事故風(fēng)險評價及應(yīng)急響應(yīng)等方面有著重要作用[17]。通過運用集合(ensemble)技術(shù)和聚類分析技術(shù)等,一些軌跡模式能比較精確地模擬沙塵暴的來源、花粉軌跡等[18]。
1.2.3.2拉格朗日粒子擴散模式(LPDM)拉格朗日粒子擴散模式是把每個污染質(zhì)點當(dāng)成有標(biāo)記的粒子,通過釋放大量的粒子,計算粒子的軌跡,而這些粒子描述了氣載污染物在大氣中的遷移擴散。根據(jù)求解平流擴散方程的方法不同,可分為網(wǎng)格粒子法(PIC)和隨機游走法(RANDOM)。近年來,由于數(shù)值天氣預(yù)報的迅速發(fā)展,LPDM和來自NWP產(chǎn)品的耦合得到廣泛應(yīng)用,特別是對于大尺度。在ETEX中參與實時模擬以及參與ATMES研究的模式中,大部分為LPDM,如FLEXPART、NAME、SNAP等。MATHEW/ADPIC、SPEEDI就是典型的PIC模式,MATHEW/ADPIC可以計算污染物在復(fù)雜流場微風(fēng)、靜風(fēng)中的輸送擴散,可以處理干濕沉積以及放射性衰變,而SPEEDI在2011年3月的日本福島核事故中估算了131I和137Cs的釋放量。
1.2.3.3煙團(tuán)模式拉格朗日煙團(tuán)模式是通過順序釋放的一系列離散的煙團(tuán)來模擬連續(xù)釋放,在每一個時間步長中,根據(jù)氣象數(shù)據(jù)計算各個煙團(tuán)的大小、平流傳輸和沉積。一般假設(shè)煙團(tuán)為高斯分布,某點濃度是路徑上各個煙團(tuán)在該點的濃度和。美國環(huán)保部(EPA)推薦的CALPUFF模式和丹麥的RIMPUFF模式即是拉格朗日煙團(tuán)模式,這兩個模式都可以計算從局地到區(qū)域尺度。RIMPUFF可以用于模擬化學(xué)、生物和放射性物質(zhì)的事故釋放。本實驗室即是以上述模式為基礎(chǔ)進(jìn)行移植和進(jìn)一步的開發(fā),研究拉格朗日煙團(tuán)模式對放射性核素的長距離遷移的模擬水平。EPA的模式驗證說明CALPUFF較好的模擬了給定條件下的擴散遷移,推薦的適用范圍是200~300km,說明煙團(tuán)分裂技術(shù)并沒有很大程度地增加模式適用的有效距離。但也有運用于600~700km的計算[21],結(jié)果也較滿意。
1.2.3.4歐拉和拉格朗日混合模式歐拉和拉格朗日算法在數(shù)學(xué)上是等同的,兩種算法各有優(yōu)缺點,算法本身并未表現(xiàn)出誰有明顯的優(yōu)勢。拉格朗日模式無數(shù)值擴散的影響,所以在單源下有優(yōu)勢,而歐拉模式能運用三維風(fēng)場資料和嵌入各種模式,所以更能反映時空的變化和加入各種化學(xué)轉(zhuǎn)化。一些歐拉和拉格朗日混合模式就是耦合了二者的優(yōu)點,在近距離使用拉格朗日模式,在遠(yuǎn)距離則使用歐拉模式,如TAPM和DREAM等。TAPM是不可壓縮非靜力流體大氣模式,水平分量由動量方程決定,包括云處理和邊界層參數(shù)化過程,用k-ε理論解湍流方程,在計算粒子污染物的擴散方面與實測值吻合度較好[22]。
2模式的有效性分析驗證
LRT模式有很多,不同模式對不同物理過程或同一過程的不同參數(shù)化,將導(dǎo)致模式結(jié)果的不同。在應(yīng)急情況下,對不同的預(yù)測結(jié)果如何決策是很困難的。典型的就是對切爾諾貝利事故影響結(jié)果的不同預(yù)測,因此模式驗證方法是LRT研究的一個重要方面。
2.1統(tǒng)計分析方法模式有效性的檢驗,是以觀測值M和對應(yīng)的預(yù)測值P為一對研究對象,研究(Mi,Pi)之間的吻合關(guān)系。M和P的對比分三個方面:整體分析、空間分析、時間分析。對于放射性核素,低濃度的長時間暴露相當(dāng)于高濃度短時間的暴露,所以可以引入積分濃度分析,對于上述的所有統(tǒng)計參數(shù)都可以用積分濃度值來做計算分析。以上統(tǒng)計分析方法是LRT模式檢驗的主要方法,以量化的統(tǒng)計參數(shù)可以定量的驗證模式的不確定性,對于一般模式的應(yīng)用驗證是可以的,但是在事故情況下,面對大量的統(tǒng)計參數(shù),決策者是很難選擇的。
2.2結(jié)果分析方法上述的統(tǒng)計分析是基于單純的統(tǒng)計理論的數(shù)據(jù)分析,雖然精確但沒有考慮大氣遷移擴散的特性,更沒有對不同個案的針對性。IrwinMethod在對模式進(jìn)行驗證時選擇的對比參數(shù)是:煙云到達(dá)時間、弧線遷移時間、最大濃度、橫風(fēng)向積分濃度和煙云方向。這些參數(shù)都是在實際事故模擬時我們非常關(guān)注的。在核應(yīng)急情況下,常規(guī)的模式驗證的統(tǒng)計方法是不合適的,法國的IDX模式是用于應(yīng)急核事故模擬的。它的模式驗證就是運用結(jié)果分析法,從模式的目的出發(fā),在模式驗證時考慮了簡單的三個方面:位置吻合度、劑量吻合度、到達(dá)時間吻合度,以概率數(shù)據(jù)提供給決策者,體現(xiàn)了在核事故情況下,決策者所關(guān)心的放射性煙云的移動方向、劑量濃度和到達(dá)時間的精確性。
2.3集合分析法集合方法是同時對同一事件的幾個模式預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析,試圖綜合所有的可能的方法得到一個大氣擴散預(yù)測的集合結(jié)果。集合分析法不是用于模式驗證,但它也是一種模式分析方法,通過對組成集合的各模式的靈敏度-特異性曲線、排序直方圖以及參數(shù)統(tǒng)計方法比較,證明集合平均結(jié)果優(yōu)于單個模式[23]。因為其減少了單個模式結(jié)果的不確定性,在核事故情況下,運用集合預(yù)報方法可以給出較好的預(yù)測結(jié)果。
3LRT模式的應(yīng)用
3.1風(fēng)險評估LRT最主要的應(yīng)用就是突發(fā)事故前的風(fēng)險評估和事故發(fā)生時的實時污染預(yù)測。突發(fā)事故是指危險的核事故或化學(xué)、生物事件引起的有害物質(zhì)向大氣的釋放。典型的例子就是2001年秋季成功打撈俄羅斯沉沒的核潛艇的活動,這被認(rèn)為是一次風(fēng)險評估的重要實踐。這次風(fēng)險評價方法包括兩步[24]:(1)用軌跡模式分析可能的大氣傳輸路徑;(2)用實時、可操作的大氣擴散模式評估可能的污染和結(jié)果。第一步在準(zhǔn)備階段進(jìn)行,第二步在實施打撈時進(jìn)行。近年來人們逐漸重視核風(fēng)險廠址在正常運行和潛在事故下對周邊國家的環(huán)境和公眾可能造成的危害。姚仁太等[17]開發(fā)建立了三維軌跡模式和粒子擴散模式,對遠(yuǎn)東地區(qū)核風(fēng)險廠址釋放的氣載放射性污染物的長距離遷移進(jìn)行了模擬,分析了放射性核素經(jīng)大氣的遷移途徑和對周邊國家影響的概率場及放射性污染物影響的范圍和程度。
3.2應(yīng)急響應(yīng)在核事故等緊急情況下,決策者在缺少實驗數(shù)據(jù)的情況下,往往只能依賴一個或幾個模式的模擬結(jié)果做出決策,如2011年的日本福島核事故,日本啟動了應(yīng)急響應(yīng)計劃并依據(jù)模式及監(jiān)測數(shù)據(jù)作出應(yīng)對措施。但是由于LRT模式采用的方法的不同,關(guān)于如何模式化一些基本的大氣過程還存在未知,而且事故情況下往往存在源項的不確定性,各模式結(jié)果不盡相同。但是模式預(yù)測的放射性煙云的遷移擴散方向和煙云位置形狀大致相同,說明LRT模式能很好的運用在核事故的應(yīng)急響應(yīng)中。NARAC(nationalatmosphericreleaseadvisorycente)r軟件系統(tǒng)是美國開發(fā)的一個用于應(yīng)急響應(yīng)中大氣擴散和氣載放射性核素后果評估的軟件數(shù)據(jù)庫。它是美國的一個國家資源,可以對由大氣中釋放的放射性核素引起的環(huán)境污染和健康效應(yīng)做出快速預(yù)測,并進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)。NARAC開發(fā)了對應(yīng)不同釋放、距離、時效的一套數(shù)值工具[25],在事故發(fā)生時由最初簡單的篩選計算(高斯煙流模式),快速決定危險區(qū)域和受影響人群,然后運用三維擴散模式模擬平流、湍流、擴散、放射性衰減、一級化學(xué)反應(yīng)以及干濕沉降。NARAC有一系列的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫,如地形和人口數(shù)據(jù)庫以及劑量和健康效應(yīng)分析系統(tǒng),可以進(jìn)行基于事故現(xiàn)場的源項估算及事故后果估算。
3.3源項估算(sourceattributionfornuclear-test-bantreatyverification)拉格朗日粒子模式可以在時間上向前和向后,向后模式即由接受點濃度反推源項,常常用在源項確定方面[26]。在CTBT(禁止核試驗條約組織)監(jiān)視下,全球80個站點通過高靈敏度的γ檢測儀檢測氣載放射性物質(zhì),每個樣品在收集好后的48h內(nèi)將被檢測。在48h內(nèi),Andreas等[27]用FLEXPART5.1在時間上向后積分,LPDM的輸出以伴隨濃度場的方式保存。這個輸出構(gòu)成了一套SRS(源-接受點靈敏度)場,對于特定的樣品k,這個SRS場與測量值一起被用來估算源在時間和空間上的位置。在CTBT應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)中,有12種不同的模式參與源項估算,在2003年和2005年分別進(jìn)行了兩次實驗,在估算中運用了集合技術(shù),提高了源估算的精度。LRT也可用于事故后追溯性評價估算釋放源,如日本福島核事故即是用WSPEEDI模式[28],利用現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行源項估算,獲得了較高的精度。
【關(guān)鍵詞】核電廠;放射源管理;良好實踐;問題探討
0 引言
核電廠的特性決定了核電廠會用到各類輻射監(jiān)測儀表和個人劑量測量儀表,這些儀表的自檢和標(biāo)定都需要使用放射源。此外,硼濃度測量,中子通量測量,首次啟堆等工作也會使用放射源。
核電廠放射源的特點是:數(shù)量多、種類多、用源部門多。如,中核運行7臺機組現(xiàn)有放射源1000余枚(包含豁免源);放射源種類按核素和活度分類,有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類放射源及豁免源,按物理形態(tài)分類,有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)放射源;用源部門包括維修、保健物理、化學(xué)、環(huán)境應(yīng)急及技術(shù)等十余個部門。
放射源管理需考慮放射源采購、運輸、存儲、使用、報廢送貯等全周期的放射源活動。
1 核電廠放射源風(fēng)險分析
放射源風(fēng)險主要為輻射安全風(fēng)險,具體分為外照射風(fēng)險、表面污染及污染擴散風(fēng)險、放射源丟失、被盜風(fēng)險。為了便于放射源輻射安全風(fēng)險分析,將核電廠放射源分為四類,各類放射源特點和風(fēng)險分析情況見表一。
除輻射安全風(fēng)險外,放射源管理過程中的法律風(fēng)險及由此帶來的進(jìn)度風(fēng)險應(yīng)給予充分關(guān)注。我國放射源管理法律法規(guī)中的主要制度包括建設(shè)項目環(huán)境影響評價制度、輻射安全許可證制度、放射源轉(zhuǎn)讓審批制度,放射源進(jìn)出口審批制度、放射源報廢送貯制度及豁免備案制度。只有對放射源管理相關(guān)法律法規(guī)十分熟悉并將相關(guān)法規(guī)要求轉(zhuǎn)化到管理程序并嚴(yán)格執(zhí)行才能避免因放射源手續(xù)不全導(dǎo)致的違法風(fēng)險或放射源手續(xù)辦理造成工作延期的進(jìn)度風(fēng)險。
2 放射源管理實踐
2.1 歸口管理 明確職責(zé)
針對核電廠放射源數(shù)量多、種類多、用源部門多的特點,首先需要明確一個放射源歸口管理部門,由歸口管理部門根據(jù)放射源管理法律法規(guī)和公司放射源應(yīng)用的實際情況編制放射源管理程序并監(jiān)督放射源管理程序的落實情況。
歸口部門統(tǒng)一負(fù)責(zé)環(huán)境影響評價,《輻射安全許可證》的申領(lǐng)、變更、延續(xù)和注銷,放射源轉(zhuǎn)讓審批,放射源進(jìn)口審批,放射源異地使用備案/備案注銷,豁免備案/備案注銷等外部審批和備案手續(xù);對公司放射源進(jìn)行統(tǒng)一編碼,建立放射源臺賬并負(fù)責(zé)放射源臺賬維護(hù)。
放射源管理程序明確各用源部門及采購、保衛(wèi)等功能部門的職責(zé),明確放射源管理網(wǎng)絡(luò)成員的組成,將放射源管理職責(zé)落實到人。
2.2 集中存放,雙人雙鎖
除在線儀器工作源以外,所有放射源必須相對集中存放在專用的放射源存放間。放射源存放間應(yīng)滿足環(huán)保部18號令關(guān)于場所安全與防護(hù)的相關(guān)要求。
對放射源存放間實行雙人雙鎖,雙人保管,盡量降低因個人失誤造成的放射源儲存問題。人員進(jìn)出放射源存放間應(yīng)執(zhí)行“源庫開門記錄”,放射源出入放射源存放間執(zhí)行“放射源出入庫登記表”,確保放射源存貯活動記錄完整。
2.3 放射源活動控制 定期盤存
對放射源采購、進(jìn)廠、離廠、借用、持源部門變更、地點變更、報廢等放射源關(guān)鍵活動進(jìn)行流程控制,只有通過相應(yīng)的審批流程方可實施,確保輻射安全和輻射防護(hù)最優(yōu)化,確保放射源管理滿足法律法規(guī)要求。
例如,只有通過采購審批方可實施采購,避免采購人員由于對放射源管理法律法規(guī)不熟悉造成放射源相關(guān)手續(xù)未辦理。
定期對公司放射源進(jìn)行盤存,確保帳物相符,編制放射源盤點報告,對放射源臺賬變化情況進(jìn)行記錄。
3 放射源管理過程中兩個問題的思考
3.1 豁免源的報廢處理
現(xiàn)行放射性污染防治法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)未明確規(guī)定豁免放射源及非密封放射性物質(zhì)(以下簡稱“豁免源”)的報廢處理要求。由于各省城市放射性廢物中心容量限制,一般只接收Ⅳ、Ⅴ類放射源,不接收廢舊豁免源。核電廠的豁免源數(shù)量較多,占核電廠放射源數(shù)量的50%以上,廢舊豁免源的數(shù)量也比較多,無法外送會造成廢舊豁免源越積越多,存在一定的輻射風(fēng)險,且給放射源管理增加很大的工作量。
雖然法規(guī)沒有關(guān)于廢舊豁免源處置的具體規(guī)定,但將廢舊豁免源作為一般廢物處置是絕對不可取的??紤]到核電廠具有完善的放射性三廢處理系統(tǒng),將廢舊豁免源作為放射性廢物進(jìn)行處理并最終移交放射性廢物處置場是既經(jīng)濟(jì)又合理的處理方式。
為避免監(jiān)管部門后續(xù)監(jiān)管過程中可能出現(xiàn)的疑問,核電廠應(yīng)在實施之前向相關(guān)監(jiān)管部門進(jìn)行報告,編制具體的處理方案,按處理方案實施處理并做好記錄。
對液體源,將液體傾倒至電廠廢液處理,液體源容器直接作為放射性固體廢物處理。對固體源,作為放射性固體廢物集中整備處理。
3.2 裂變核素放射源的應(yīng)用
對于一般核素的放射源,因為衰變原因,其放射性活度和接觸劑量率水平總是在下降。然而對于易裂變核素和可裂變核素放射源,經(jīng)中子活化后,其放射性活度和接觸劑量率反而會升高。
典型的壓水堆核電廠用到的裂變核素放射源包括硼表探測器、堆芯中子通量探測器和輻照監(jiān)督管劑量探測器。該類放射源在生產(chǎn)時為Ⅴ類放射源或豁免源,因為是α核素源,接觸劑量率極低(本底水平)。經(jīng)中子活化后,硼表探測器接觸劑量率水平為10μSv/h左右;輻照監(jiān)督管接觸劑量率水平為10mSv/h左右;中子通量探測器因為接觸堆芯極高的中子通量,從堆芯抽出時,其接|劑量率水平達(dá)到Sv級別,危害程度與Ⅱ類放射源相當(dāng),經(jīng)過一個換料周期的衰變,其接觸劑量率水平為10mSv/h左右。
裂變核素放射源經(jīng)中子活化后輻射風(fēng)險會升高,升高的幅度主要與其工作位置的中子通量率有關(guān)??紤]到放射源的類別在生產(chǎn)后就已確定,且放射源管理法規(guī)體系中沒有關(guān)于放射源分類變化的規(guī)定或說明,因此經(jīng)中子活化后的裂變核素放射源分類與其實際危害是不匹配的。建議將經(jīng)中子活化后的裂變核素放射源作為放射性材料進(jìn)行管理,不再作為放射源進(jìn)行管理。
[關(guān)鍵詞]突發(fā)環(huán)境污染 應(yīng)急管理
突發(fā)環(huán)境事件尤其是突發(fā)環(huán)境污染事件是當(dāng)今世界各國都面臨的一個重大環(huán)境問題,已經(jīng)引起了世界各國的高度重視。其中的環(huán)境污染突發(fā)事件不但包括常規(guī)性環(huán)境污染,也包括由于重大化學(xué)品、危險品的生產(chǎn)、運輸、使用和消亡過程中污染導(dǎo)致的環(huán)境污染突發(fā)事件。
一、突發(fā)環(huán)境污染事件的分類
突發(fā)環(huán)境污染事件不同于一般的環(huán)境污染,具有發(fā)生突然、擴散迅速、危害嚴(yán)重、污染物不明及處理的艱巨性等特點。突發(fā)環(huán)境污染事件包括重點流域、敏感水域水環(huán)境污染事件;重點城市光化學(xué)煙霧污染事件;危險化學(xué)品、廢棄化學(xué)品污染事件;海上石油勘探開發(fā)溢油事件;突發(fā)船舶污染事件等。輻射環(huán)境污染事件包括放射性同位素、放射源、輻射裝置、放射性廢物輻射污染事件。
根據(jù)污染物的性質(zhì)及通常發(fā)生方式,突發(fā)性環(huán)境污染事故可分為:(1)有毒有害物質(zhì)污染事故:指在生產(chǎn)、生活過程中因生產(chǎn)、使用、貯存、運輸、排放不當(dāng)導(dǎo)致有毒有害化學(xué)品泄漏或非正常排放所引發(fā)的污染事故。(2)毒氣污染事故:實際是上面事故的一種,由于毒氣污染事故最常見,所以另列,主要有毒有害氣體有:一氧化碳、硫化氫、氯氣、氨氣等。(3)爆炸事故:易燃、易爆物質(zhì)所引起的爆炸、火災(zāi)事故。(4)農(nóng)藥污染事故:劇毒農(nóng)藥在生產(chǎn)、貯存、運輸過程中、因意外、使用不當(dāng)所引起的泄漏所導(dǎo)致的污染事故。(5)放射性污染事故:生產(chǎn)、使用、貯存、運輸放射性物質(zhì)過程中不當(dāng)而造成核輻射危害的污染事故。(6)油污染事故:原油、燃料油以及各種油制品在生產(chǎn)、貯存、運輸和使用過程中因意外或不當(dāng)而造成泄漏的污染事故。(7)廢水非正常排放污染事故:因不當(dāng)或事故使大量高濃度水突然排入地表水體,致使水質(zhì)突然惡化。
二、突發(fā)環(huán)境事件的預(yù)警分類
按照突發(fā)事件的嚴(yán)重性和緊迫性程度,《國家突發(fā)環(huán)境污染事件總體預(yù)案》突發(fā)環(huán)境污染事件分為四級:Ⅰ級(用紅色表示)為特別重大環(huán)境污染事件,Ⅱ級(用橙色表示)為重大環(huán)境污染事件,Ⅲ級(用黃色表示)為較大環(huán)境污染事件,Ⅳ級(用藍(lán)色表示)為一般環(huán)境污染事件。
三、突發(fā)環(huán)境污染的危害
1.污染和破壞生態(tài)環(huán)境。突發(fā)環(huán)境污染事件在瞬間排放出的大量具有危害性的物質(zhì),會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成破壞和污染。
2.威脅生命和人健康。突發(fā)環(huán)境污染事件所排放出來的有害有毒物質(zhì),特別是易燃易爆的有害物質(zhì),將直接嚴(yán)重威脅生命和人體的健康。
3.造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。突發(fā)環(huán)境污染事件由于其高危性的特點,一般均會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
4.危機城市生命線。突發(fā)環(huán)境污染事件的危害一般相當(dāng)嚴(yán)重,可能危及城市的生命線。
四、應(yīng)急管理的相關(guān)理論
1.應(yīng)急管理的概念。應(yīng)急管理是針對特重大事故災(zāi)害的危險問題提出的。應(yīng)急管理是指政府及其他公共機構(gòu)在突發(fā)事件的事前預(yù)防、事發(fā)應(yīng)對、事中處置和善后管理過程中,通過建立必要的應(yīng)對機制,采取一系列必要措施,保障公眾生命財產(chǎn)安全;促進(jìn)社會和諧健康發(fā)展的有關(guān)活動。危險包括人的危險、物的危險和責(zé)任危險三大類。首先,人的危險可分為生命危險和健康危險;物的危險指威脅財產(chǎn)和火災(zāi)、雷電、臺風(fēng)、洪水等事故;責(zé)任危險是產(chǎn)生于法律上的損害賠償責(zé)任,一般又稱為第三者責(zé)任險。其中,危險是由意外事故、意外事故發(fā)生的可能性及蘊藏意外事故發(fā)生可能性的危險狀態(tài)構(gòu)成。
2.應(yīng)急管理的指導(dǎo)原則。在應(yīng)急管理中,人們通過實踐總結(jié)出一些原則,并依據(jù)這些原則來進(jìn)行應(yīng)急管理的決策和處置。
一、高校生物實驗室的特點及其安全因素分析
眾所周知,各大高校均擁有一些基礎(chǔ)課實驗室、專業(yè)課實驗室以及學(xué)生創(chuàng)新實驗室等等,承擔(dān)著繁重的教學(xué)和科研任務(wù),使用較為頻繁,耗材情況復(fù)雜,安全管理和控制難度較大。那么,高校生物實驗室因其儀器設(shè)備的精密貴重,使用多種生化試劑、有毒化學(xué)物品,而且存放著較多的易燃易爆危險物品,涉及實驗項目較多,實驗條件較為復(fù)雜等等,其具有更加顯著的特點。高校生物實驗室受到來自于硬件投入不足、軟件運行不佳等方面安全因素的制約與影響,同時,還會受到生物活性材料及其代謝物、有毒有害物品及其實驗廢棄物、放射性物質(zhì)及其廢棄物、實驗器械與耗材等等諸多生物實驗室常見廢棄物的影響,對人體和環(huán)境造成了不可估量的極大危害,迫切需要相關(guān)人員加強生物實驗室的環(huán)保與安全管理水平。另外,生物實驗室管理人員的安全、環(huán)保意識淡薄,分工不明確,個人素質(zhì)較低等等也會在一定程度上影響著生物實驗室的環(huán)保與安全管理質(zhì)量。
二、高校生物實驗室環(huán)保與安全管理的具體策略
(一)規(guī)范生物實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
為進(jìn)一步加強高校生物實驗室的環(huán)保與安全管理水平,就要加大對生物實驗室減少的投資力度,有效規(guī)范生物實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),努力促使整個生物實驗室的水平邁上一個新臺階。規(guī)范生物實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),就是要對生物實驗室建設(shè)投入大量的人力、物力與財力,努力構(gòu)建生物實驗室的安全與環(huán)保建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),對舊實驗室的水電暖氣等線路、管道進(jìn)行專業(yè)性的更新與改造,配備符合國家防火標(biāo)準(zhǔn)的消防栓、滅火器等等,并更新、改造一些生物實驗室通風(fēng)系統(tǒng)和安全監(jiān)控設(shè)備,努力促使生物實驗室的功能較為完善、布局較為合理,進(jìn)一步提高生物實驗室的安全和環(huán)保管理水平。
(二)加強對師生的安全、環(huán)保宣傳教育
為進(jìn)一步加強高校生物實驗室的環(huán)保與安全管理水平,還要加強對師生的安全、環(huán)保宣傳教育,提高師生的安全、環(huán)保意識。首先,要對生物實驗室的管理人員進(jìn)行全面、系統(tǒng)的崗位培訓(xùn),努力建設(shè)一支具備綜合素質(zhì)的生物實驗室管理人員工作隊伍;其次,要對進(jìn)行生物實驗教學(xué)的學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的安全、環(huán)保教育,讓每一位學(xué)生提前熟悉和掌握實驗規(guī)程與注意事項,避免出現(xiàn)操作性失誤;最后還要對實驗教師強化安全、環(huán)保知識學(xué)習(xí),尤其是要明確有毒有害化學(xué)物品的危害性,才能真正保證生物實驗的安全性、環(huán)保性。
(三)完善安全管理制度,落實安全責(zé)任制
為進(jìn)一步加強高校生物實驗室的環(huán)保與安全管理水平,就要針對生物實驗室的自身特點制定、完善相應(yīng)的安全管理制度,努力形成一套系統(tǒng)、全面的規(guī)章制度,尤其要制定和完善具備高實操性的生物實驗室管理辦法和規(guī)定,比如:“實驗用活體材料管理辦法”、“實驗室貴重及危險品管理辦法”、“實驗室廢棄物管理辦法”等等,以確保高校教學(xué)、科研活動的有序開展。同時,還要逐級簽訂實驗室環(huán)保與安全管理責(zé)任書,根據(jù)“誰主管,誰負(fù)責(zé);誰使用,誰負(fù)責(zé)”的原則,進(jìn)一步落實安全責(zé)任制,有效提高生物實驗室環(huán)保與安全管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化與制度化,努力做到生物實驗室的安全環(huán)保管理工作有法可依、有章可循,最大限度地杜絕和減少安全事故的發(fā)生。
(四)加強生物實驗室常見廢棄物的處理管理
加強生物實驗室常見廢棄物的處理管理,也是有效加強生物實驗室環(huán)保與安全管理水平的重要舉措。首先,對生物活性實驗材料,尤其是細(xì)胞和微生物等等,要進(jìn)行及時的滅活與消毒處理,以免造成細(xì)菌、病毒的外泄。其次,對有毒有害實驗廢棄物要進(jìn)行分級分類封存,及時送交具備處理資質(zhì)的部門加以處理,而不能隨意丟棄、掩埋。最后,對放射性廢棄物按照國家放射性污染防治法規(guī)進(jìn)行分別處理,同時要做到及時用同位素探測儀檢查污染狀況,由專業(yè)部門進(jìn)行統(tǒng)一回收與處理,以避免放射性廢棄物出現(xiàn)二次污染危害。