[科普中國]-海洋放射性污染

簡介

人類活動產(chǎn)生的放射性物質(zhì)進(jìn)入海洋環(huán)境而造成的污染。海洋中的天然放射性核素,主要有40K、87Rb、14C、3H、Th、Ra、U等60余種，它們不是人為產(chǎn)生,不作為污染研究的范疇。

海洋環(huán)境中,核設(shè)施正常運(yùn)行、核事故、核試驗(yàn)釋放到海洋環(huán)境中的人工放射性核素種類繁多,特性各異2。主要有3H,14C,51Cr,54Mn,55Fe,59Fe,57CO,58Co,60Co,65Zn,85Sr,90Sr,95Zr,95Nb,110mAg,103Ru,106Ru,124Sb,125Sb,125I,129I,131I,134Cs,136Cs,137Cs,152Eu,235U,238U,239Pu,241Pu等。

污染來源1944年，美國漢福特原子能工廠通過哥倫比亞河把大量人工核素排入太平洋，從而開始了海洋的放射性污染。海洋的放射性污染主要來自3：

① 核武器在大氣層和水下爆炸使大量放射性核素進(jìn)入海洋。核爆炸所產(chǎn)生的裂變核素和誘生(中子活化)核素共有200多種，其中90Sr、137Cs、239Pu、55Fe以及54Mn、65Zn、95Zr-95Nb、106Ru、144Ce等最引人注意。據(jù)估算，到1970年為止，由于核爆炸注入海洋的3H為108居里,裂變核素約達(dá)(2～6)×108居里(其中90Sr約為8×106居里,137Cs為12×106居里)使整個海洋都受到污染。

② 核工廠向海洋排放低水平放射性廢物。建在海邊或河邊的原子能工廠，包括核燃料后處理廠，核電站和軍用核工廠在生產(chǎn)過程中，將低水平放射性廢液直接或間接排入海中。最典型的例子是美國漢福特工廠和英國溫茨凱爾核燃料后處理廠。前者1960年排入太平洋的放射性廢物達(dá)36萬居里，主要是51Cr、65Zn、239Np和32P，后者自 50年代初起，每天大約把 100萬加侖含有137Cs、134Cs、90Sr、106Ru、Pu、241Am和3H等核素的放射性廢水排入愛爾蘭海,年排放總量近20萬居里,該廠137Cs的排放總量逐年增加，1975年高達(dá) 141360居里，已成為愛爾蘭海、北海和北大西洋局部水域的放射性主要污染源。核電站向水域排入的低水平放射性液體廢物，其數(shù)量要比核燃料后處理廠少的多。據(jù)對32座加壓水動力堆核電站1978年液體放射性廢物的排放量調(diào)查，除3H外，大多數(shù)沒有超過 1居里。但設(shè)在沿海的原子能工廠，由于定點(diǎn)向近海排廢，所以對環(huán)境的污染問題應(yīng)予重視。

③ 向海底投放放射性廢物。美國、英國、日本、荷蘭以及西歐其他一些國家從1946年起先后向太平洋和大西洋海底投放不銹鋼桶包裝的固化放射性廢物，到1980年底為止，共投放約 100萬居里。據(jù)調(diào)查，少數(shù)容器已出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，成為海洋的潛在放射性污染源。

④ 此外，核動力艦艇在海上航行也有少量放射性廢物泄入海中。不測事故，如用同位素作輔助能源的航天器焚燒，核動力潛艇沉沒，也是不可忽視的污染源。

污染轉(zhuǎn)移放射性物質(zhì)入海后，經(jīng)過物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)等作用過程，改變其時、空分布。

海流是轉(zhuǎn)移放射性物質(zhì)的主要動力，風(fēng)能影響放射性物質(zhì)在海中的側(cè)向運(yùn)動。由于溫躍層的存在，上混合層海水中的離子態(tài)核素難于向海底方向轉(zhuǎn)移，只有通過水體的垂直運(yùn)動，被顆粒吸著，與有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)凝聚、絮凝、或通過累積了核素的生物的排糞、蛻皮、產(chǎn)卵、垂直移動等途徑才能較快地沉降于海洋的底部。沉積物對大多數(shù)核素有很強(qiáng)的吸著能力，其富集系數(shù)因沉積物的組成、粒徑、環(huán)境條件有較大的差異，據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，沉積物從海水中吸著核素的能力大致是：

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