放射性污染土壤危害及其防治對(duì)策的探討解析.doc

1、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展2010年第6期ENVIRONMENTANDSUSTAINABLEDEVELOPMENTNo.6,2010放射性污染土壤危害及其防治對(duì)策的探討劉忠義楊川黃子濤唐謀生（湖南省環(huán)保廳輻射環(huán)境監(jiān)督站長(zhǎng)沙 410014） 摘要本文闡述放射性污染土壤的危害，是人們生產(chǎn)、生活中不能忽視的問題，要采 取有效措施進(jìn)行治理和修復(fù)。重點(diǎn)探討了間接防治、直接治理、采用耐輻射微生物、超積 累植物和森林等修復(fù)技術(shù)的防治對(duì)策。只有通過(guò)有效方法進(jìn)行治理和修復(fù)，才能起到阻截廢氣、廢液、廢渣進(jìn)入土壤，控制污染源,使污染土壤恢復(fù)原有的功能。關(guān)鍵詞放射性;土壤污染危害;防治對(duì)策;植物修復(fù)技術(shù)中圖分類號(hào)：X52文獻(xiàn)標(biāo)

2、識(shí)碼:A文章編號(hào)：1673-288X（2010）06-0033-04土壤和空氣、水一樣，是人類環(huán)境的基本要素之一，是人類賴以生存、生活和生產(chǎn) 的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤污染是指在人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)中排出的有人員不得作為公眾 參與,從而解除公眾的！人情？障礙，確保公眾參與的公信力。4.2健全環(huán)境信息公開 制度公眾知情權(quán)是參與權(quán)的前提，因此必須保證公眾能夠獲取充分的相關(guān)信息。公眾相 對(duì)于政府和公眾參與相對(duì)人而言，信息資源占有少，因此,必須由政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)、 企業(yè)主動(dòng)或被強(qiáng)制地提供充分的信息。我國(guó)的 #環(huán)境信息公開辦法（試行）?中對(duì)于 信息公開的主體、范圍、方式以及法律責(zé)任都有明確的規(guī)定，但在具體實(shí)施過(guò)程中還

3、存在許多技術(shù)性的制約因素，應(yīng)該進(jìn)一步完善?？梢越梃b法國(guó)#環(huán)境法典？，不僅 規(guī)定公眾有權(quán)得到相關(guān)信息，而且詳盡地規(guī)定公眾獲得信息的相關(guān)渠道3害物質(zhì)進(jìn)入土壤中，直接或間接地危害人畜健康的現(xiàn)象。土壤放射性污染的危害是 由于放射性污染物進(jìn)入土壤后，進(jìn)入植物，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人4.3擴(kuò)大并完善公眾參 與評(píng)價(jià)方式根據(jù)先進(jìn)國(guó)家實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，公眾參與方式有很多，包括公民審查委員會(huì)、小組研究 等。日本法規(guī)定公眾參與環(huán)境影響評(píng)價(jià)的方式有：公開評(píng)價(jià)資料,組織公眾評(píng)議會(huì), 在評(píng)價(jià)報(bào)告中記載公眾意見，公眾參與評(píng)價(jià)報(bào)告的制度，這非常值得借鑒。此外，還 應(yīng)該鼓勵(lì)和推動(dòng)民間環(huán)保組織的參與，將分散的個(gè)體有機(jī)地組織起來(lái)，致力于維護(hù)

4、公眾的環(huán)境權(quán)利。除了以上立法、制度方面的改善外，還應(yīng)該從技術(shù)性的角度為公民參與環(huán)評(píng)提供更好的條件，例如提供便利的參加場(chǎng)所、降低參加程序的成本等 等。參考文獻(xiàn)葉俊榮環(huán)境政策與法律M.北京:中國(guó)政法大學(xué)出版社,2003.呂忠梅.環(huán)境法新視野M.北京沖國(guó)政法大學(xué)出版社,2000.汪勁沖外環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度比較研究M.北京:北京大學(xué)出版社,2006.。此外，公眾在參與環(huán)評(píng)時(shí)最需要的是公開與透明,除相關(guān)的環(huán)境信息以外，還包括建設(shè)單位和評(píng)價(jià)單位的操作過(guò)程等，而媒體的參與是實(shí)現(xiàn)公開與透明的重要途徑。在現(xiàn) 實(shí)生活中，公眾接受信息最便捷的方式是媒體，而媒體作為介入者，可以更加清晰、 客觀地認(rèn)識(shí)和記錄整個(gè)環(huán)評(píng)的過(guò)程

5、，以及與環(huán)評(píng)有關(guān)的各方行為本質(zhì)，從而使環(huán)境 影響評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量更高。為此應(yīng)該將媒體作者簡(jiǎn)介：李軍華（1975%）,女，甘肅人,助理工程師,。& 34 &環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展2222010年第6期體,對(duì)人體內(nèi)臟產(chǎn)生傷害，同時(shí)產(chǎn)生遺傳效應(yīng)。因此，放射性污染土壤必須采取治理 措施和修復(fù)技術(shù)，來(lái)保護(hù)人類賴以生存、生活和生產(chǎn)的土壤。后使全身受到照射。氡（Rn）溶解于脂肪細(xì)胞的能力比其周圍的骨髓高16倍。溶解于脂肪細(xì)胞中的氡及其短壽命子體214Po和218Po衰變的1放射性污染土壤的危害放射性污染物質(zhì)散發(fā)在大氣、沉降于水源中，最后進(jìn)入土壤（另有部分直接進(jìn)入土 壤），而放射性元素半衰期長(zhǎng)，其污染物進(jìn)入土壤后，危

6、及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，進(jìn)入植物 （包括糧食作物、蔬菜、果樹）,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，威脅人類的生命健康和其他生 物的生存（如圖1）* l iftFxA A（亂W）水產(chǎn)債品粒子向其周圍的骨髓和造血細(xì)胞釋放能量，造成骨髓中造血細(xì)胞的放射損傷，引發(fā) 白血病;氡還是重要致癌物質(zhì)，氡已成為人們心肺癌的主要原因。1.3核輻射對(duì)人的遺傳效應(yīng) 核輻射的遺傳效應(yīng)是由于引起再生細(xì)胞的遺傳部分的變化所致。遺傳損傷是積累 性的,對(duì)于受照射的本人并沒有任何明顯的損傷，但是對(duì)后代會(huì)有顯著的影響。造 成的遺傳效應(yīng)的核素有1490103108141144137銫、碳、鋯、釘和釘及鈰和鈰。特別 13714是銫和碳，由于這些放射性同位

7、素是全身分布的，故它們能使生殖器受到照射。銫 釋放輻射時(shí)，同時(shí)伴隨著137137銫的光子的發(fā)射,碳的放14射性半衰期為5760年，它不僅可以發(fā)射！粒子，14從而產(chǎn)生遺傳危害，而且遺傳物質(zhì)中的碳衰變成氮后，會(huì)引起有害的生物化學(xué)影響 也能夠引圖1放射性物質(zhì)進(jìn)入人體途徑14起附加的遺傳效應(yīng)。1.1放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的主要途徑 存在于空氣中的放射性氣溶膠（直徑10 m1 m的固體或液體顆粒）或放射性氣體經(jīng) 呼吸進(jìn)入肺部。進(jìn)入肺部的放射性核素一部分轉(zhuǎn)移到體液中，一部分被呼出體外。另一部分到咽喉并被吞噬到消化道，經(jīng)消化道進(jìn)入人體；某些放射性物質(zhì)，經(jīng)過(guò)皮膚 或皮膚傷口進(jìn)入，例如氧化氯和碘的化合物可以通過(guò)完好

8、的皮膚進(jìn)入人體，從皮膚 傷口進(jìn)入的放射性物質(zhì)經(jīng)皮下組織直接進(jìn)入體液。在體液中的放射性核素，有一部分被排出體外，其余部分被沉積在與它相親和器官組織中。1.2對(duì)人體內(nèi)臟的傷害 人體中對(duì)電離反應(yīng)最敏感的一些部位包括淋巴組織、骨髓、脾臟、生殖器和腸胃 道,敏感性居中的有皮膚、肺、和肝臟。不同核素在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)移情況及內(nèi)臟組織 攝取情況是不同的，即使同一核素（如239 -32 土壤放射性污染的防治對(duì)策被放射性核素污染的土壤，其傳統(tǒng)的修復(fù)方法常破壞環(huán)境，因此,對(duì)土壤放射性污染 的防治對(duì)策或修復(fù)技術(shù)是要視污染情況而定。目前采取的方法，大致分為間接防治 法、直接治理法和生物修復(fù)技術(shù)三種。2.1 土壤放射性污染的

9、間接防治法 間接防治就是先采用機(jī)械物理、化學(xué)、電化學(xué)和物理化學(xué)聯(lián)合去污等方法對(duì)放射 性污染水源、大型設(shè)備、車輛等進(jìn)行去污。然后將放射性污染物焚燒、固化、掩 埋,不要讓放射性污染物質(zhì)進(jìn)入土壤。2.1.1機(jī)械物理法目前主要有：吸塵法，用吸塵器吸除放射性污染物；擦試法，對(duì)污染面進(jìn)行遠(yuǎn)距離擦試 或打磨，并可配備排氣凈化系統(tǒng)；高壓噴射法，利用高壓噴頭射出水或者蒸氣，用機(jī)械 力破壞污染層，達(dá)到去污目的；超聲波法，該法利用18IOOkHz機(jī)械振動(dòng)在固液交界 面產(chǎn)生空化作用達(dá)到去污目的。2.1.2化學(xué)法 化學(xué)法就是利用化學(xué)清洗劑溶解、疏松、剝離, Pu）由于其物理化學(xué)狀態(tài)的不同，在體內(nèi)131239的轉(zhuǎn)移定位也

10、是不同的，例如I將深集于甲狀 腺，有誘發(fā)甲狀腺癌的危險(xiǎn);Pu濃集于肺和 23990骨,Pu,Sr這些親骨性核素，進(jìn)入人體后有誘發(fā)骨肉瘤的危險(xiǎn)；钚毒理學(xué)研究確 認(rèn)，吸入钚有誘；137劉忠義等:放射性污染土壤危害及其防治對(duì)策的探討 &35&從而達(dá)到去污目的。所用化學(xué)藥品包括無(wú)機(jī)酸類、有機(jī)酸類、氧化還原類，螯合劑類、堿類、表面活性劑(如烷基磺酸鹽、烷基 吡啶等)以及溶劑、緩蝕劑、促進(jìn)劑等。清洗方式可用浸泡法、循環(huán)法、剝離膜法 從而去除放射性污染物。2.1.3電化學(xué)法該法將去污部件作陽(yáng)極，電解槽作陰極，在電流作用下污染表面層均勻溶解，污染核 素進(jìn)入電解液中。該法去污效率高，電解液可重復(fù)使用，二次廢物量

11、少,可用于結(jié)構(gòu) 復(fù)雜部件去污，可遠(yuǎn)距離操作。2.1.4物理%化學(xué)聯(lián)合去污法 該法利用化學(xué)藥劑的溶解作用加之機(jī)械力去除放射性污染物，例如，在化學(xué)浸泡法 清洗時(shí)配以超聲波，在高壓射流水中加入化學(xué)藥劑等。2.2 土壤放射性污染的直接 治理法目前土壤放射性污染直接治理法主要有：自然衰減消除法、化學(xué)處理法和物理填埋 法。2.2.1自然衰減消除法自然衰變可使放射性污染土壤降至可接受的程度。達(dá)到這種程度所需的時(shí)間取決 于作為污染作用的一種或多種特定同位素的衰變率。對(duì)于半衰期短的放射性同位 素，自然衰減消除是特別有效8995103的。如 Sr(50.5d)、Zr(64d)、Ru(39.35d)、106理上比較

12、簡(jiǎn)單。但物理填埋法在處理大規(guī)模，低劑量放射性污染處理時(shí)，有如下困難：一是挖掘、運(yùn) 輸及深埋含有放射性的泥土，工程量較大，成本高;二是運(yùn)輸放射性泥土有可能造成 二次污染;三是鏟除地表土的同時(shí)會(huì)鏟掉已有的植被，恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)；四是收集起來(lái) 的放射性泥土數(shù)量巨大，費(fèi)用相當(dāng)巨大。2.3 土壤放射性污染的生物修復(fù)技術(shù) 土壤生物修復(fù)放射性核素污染土壤可利用耐輻射微生物、超積累植物和森林的吸 附、截持作用等修復(fù)技術(shù)。2.3.1利用耐輻射微生物的作用 隨著科技不斷發(fā)展進(jìn)步，包括耐輻射微生物在內(nèi)的極端微生物的特殊生命現(xiàn)象、生 理特征、代謝機(jī)制等備受世界各國(guó)科技界的重視。如接種菌根真菌能夠顯著提高 植株體內(nèi)放射性核

13、素的含量；利用基因工程改良植物，能夠調(diào)整植物吸收、運(yùn)輸和 對(duì)核素的耐受性，從而提高其富集放射性2核素的能力。Entry&JA等發(fā)現(xiàn)，巴哈雀稗，宿根高粱和柳枝稷自身能吸收土壤中的90137 Cs和Sr,接種菌根真菌摩西球囊霉和根內(nèi)球囊霉后，能增加每種草的地上部分生物量，提高植物組織13790中Cs和Sr的濃度和積聚率，尤其以摩西球囊霉接種宿根高粱效果最為明顯。接種 后的草類有效除去了土壤中的放射性核素。另外，曾有研究人員將鯽魚細(xì)胞中能夠 分解重金屬的MT基因移植給薔薇、白楊等細(xì)胞，開發(fā)出能凈化包括放射性核素 在內(nèi)的重金屬污染的植物。因此，在一定程度上用菌根植物修復(fù)和開墾放射性核素 污染的土壤是一

14、個(gè)可行的對(duì)策。據(jù)資料介紹目前有人研究已獲得耐 10000Gy30000G y輻射，包括耐輻射奇異球菌 在內(nèi)的各類耐輻射細(xì)菌、放線菌、真菌共 1000余株，因此，耐輻射微生物在放射性 污染生物修復(fù)、防止核電站放射性核素滲漏方面有可喜發(fā)展前景。2.3.2利用超積累植物的特性資料表明，適用于植物修復(fù)技術(shù)的放射性核素主要有137137Ru(368d)、l(8.02d)、Ce(284.8d)等經(jīng)過(guò)若90131144干年后已經(jīng)全部消亡，殘留下來(lái)的是Sr(28.5a),137Cs(30.17a以及鈾、钚等壽命較長(zhǎng)核素，在偏僻的試驗(yàn)區(qū)、核事故場(chǎng)地均可采用自 然衰減消除法。2.2.2化學(xué)處理法對(duì)于小規(guī)模放射性污

15、染土壤的處理，如一般核事故、核工業(yè)污染土壤，采用化學(xué)處 理法速度快,效果好。由于化學(xué)處理法成本高，對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)破壞大，不能單獨(dú)用于 大區(qū)域土壤放射性污染的治理，通常需要與其他修復(fù)技術(shù)結(jié)合使用，同時(shí)，對(duì)處理產(chǎn) 生的污水不得產(chǎn)生二次污染。2.2.3物理填埋法，也叫換土法它是一種有效的放射性污染土壤物理處理方法，是將污染土壤通過(guò)深翻到土壤底 層、或在污染土壤上覆蓋清潔土壤、或?qū)⑽廴就寥劳谧咿D(zhuǎn)移至指定的場(chǎng)所填埋。物理填埋法能夠有效地將污染 Cs、Sr以及Pu和U的同位素等。目13790前對(duì)超積累植物研究較多的是90Cs和Sr,主要90是因?yàn)镃s和Sr都是水溶性的長(zhǎng)壽命金屬核J& 36 &環(huán)境與可持續(xù)發(fā)

16、展2010年第6期Pu、U的超積累植物的物理化學(xué)性質(zhì)比較特殊，研究較少。切爾諾貝利事件之后，對(duì)137通過(guò)森林植物體表面吸附而被森林截持，在放射性核素剛開始釋放的一定時(shí)期內(nèi)， 森林能截持95%97%的放射性核素，特別對(duì)氣態(tài)和顆粒狀的放射性核素截持效果 特別好;落葉樹種能截持年空氣沉降放射性核素總量的10%20%,針葉樹種能截持20%30%,因此,森林對(duì)放射性核素的截持和容量是相當(dāng)大的4Cs和Sr的植物90修復(fù)進(jìn)行了許多研究和試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)反枝莧在大面積土壤放射性污染植物修復(fù)時(shí)可 富集土壤中13720.7%的Cs對(duì)發(fā)生切爾諾貝利事故附近的野生植物進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，唇形科、菊 科、木靈蘚科、薔薇科等科屬中

17、的植物對(duì) Cs的積累量大于1000Bq/kg,下表列出 了某些放射性核素的超積累植物名稱或科屬。表1某些核素及其超積累植物名稱137CS90。在放射性污染區(qū)可以選擇柳樹作為短周期能源林進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，培育23年就可收獲其 生物量，作為燃料使用，以達(dá)到對(duì)放射性核素污染土壤的修復(fù)和利用的目的。超積累植物莧科、黎科、菊科等寬葉菜豆、柳枝稷、桉樹苗等大豆、印度芥菜、紫花苜蓿、向日葵等印度芥菜、向日葵等3結(jié)束語(yǔ)土壤和空氣、水一樣，是人類環(huán)境的基本要素之一，它處于大氣圈、水圈、巖石圈 和生物圈之間的過(guò)渡地帶，是人類賴以生存、生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。被放射性核 素污染的土壤：一是采取間接防治法，利用機(jī)械物理、化學(xué)、

18、電化學(xué)和物理化學(xué)聯(lián)合去污等方法，然后將放射性 污物染焚燒、固化、掩埋，不要讓放射性污染物質(zhì)進(jìn)入土壤；二是采取自然衰減消 除、化學(xué)處理和物理填埋等直接治理法，能夠有效地將污染土壤與生態(tài)系統(tǒng)隔離， 不要產(chǎn)生二次污染；三是利用耐輻射微生物、超積累植物和森林的吸附、截持作用 等修復(fù)技術(shù)，有些耐輻射細(xì)菌、放線菌、真菌能耐 10000Gy30000Gy輻射,某些超 積累植物對(duì)Cs的積累量大于1000Bq/kg,森林能截持95%97%的放射性核素，通過(guò) 綜合性防冶,就能達(dá)到對(duì)放射性核素污染土壤的修復(fù)和利用的目的。參考文獻(xiàn)蔣江波,張立柱，唐謀生等港口環(huán)境放射性污染與監(jiān)測(cè)M.北京化學(xué)工業(yè)出版社，2009,(6):3538.WatrudLS,ReevesM.Accumulatio no f137Csa nd90Srfromcon tam in atedso in bythreespecies ino culatedwithmycorrhizalf un giJ.E nviron Pollut,1999, 104(3):449459.田軍華,曾敏,楊勇等.放射性核素污染土壤的植物修復(fù)J.四川環(huán)境,2007,26(5):9395.VPKras no w.Thedirectio nan di nten sityof137Csfluxesi