第7章2电磁辐射放射性污染热污染和光污染

第7章2其他物理污染及防护7.1电磁辐射污染及防护7.2放射性污染及防护7.3热污染和光污染7.1电磁辐射污染与防护1、电磁辐射污染与危害（1）定义电磁辐射污染——指各种天然的和人为的电磁波干扰和对人体有害的电磁辐射。电磁波——电场和磁场周期性变化产生波动通过空间传播的一种能量，也称电磁辐射。（2）电磁辐射的传播途径：1）空间辐射：近场区——传播的电磁能以电磁感应的方式作用于受体；远场区——电磁能以空间放射方式传播并作用于受体。2）导线辐射：电磁能通过导线传播。3）复合传播：空间传播和导线传播同时存在。（3）电磁辐射的危害1）恶劣的电磁环境会严重干扰航空导航、水上通信、天文观察移动电话、电脑、游戏机——飞机2）危害人类健康电磁的生物效应分热效应和非热效应热效应是由高频电磁波直接对生物机体细胞产生加热作用引起的。非热效应是电磁辐射长期作用而导致人体某些体征的改变。电磁辐射对人体的危害程度与电磁波波长有关，波长越短，危害越大。而且微波对机体的危害具有积累性，使伤害不易恢复。（4）电磁辐射防护标准国际上：1984年，国际非电离辐射委员会与世界卫生组织的环境卫生部联合推荐的电磁防护标准在最敏感段公众的标准为200µW/cm2.我国：1988《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中给出的最敏感段照射功率密度限值，职业照射是20µW/cm2.公众为40µW/cm2.二、电磁辐射污染源影响人类生活的电磁污染源可分为天然污染源和人为污染源。1、天然污染源（自然现象引起的）雷电、火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴2、人为污染源人工制造的各种系统、电气和电子设备产生的电磁辐射，可能危害环境。脉冲放电、工频交变电磁场、射频电磁辐射等详见下表。分类设备名称污染来源放电所致污染源电晕放电电力线（送配电线）高压电、大电流引起的静电感应、电磁感应、大地泄漏电流辉光放电放电管白光灯、高压水银灯及其他放电管弧光放电开关、电气铁道点火系统、发电机、整流装置火花放电电设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、点火系统、放电管工频交变电磁场源大功率输电线、电气设备、电气铁道高压器、大电流的电力线场电气设备射频辐射场源无线电发射机、雷达广播、电视与通风设备的振荡与发射系统高频加热设备、热合机、微波干燥机工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统理疗机、治疗机医用射频利用设备的工作电路与振荡系统表人为电磁污染源分类三、电磁辐射的防护防护原则：（1）减少电磁泄露（2）合理的工业布局，使电磁污染源远离居民稠密区，尽量减少受体遭受污染的危害（3）采取一定的技术防护手段，以减少对人与环境的危害防护方法：（1）、区域控制与绿化区域控制：自然干净区、轻度污染区、广播辐射区、工业干扰区绿色植物对电磁辐射能具有良好的吸收作用（2）、屏蔽防护利用屏蔽材料将电磁场源与其环境隔离开来，使辐射能被限制在某一范围内，达到防治电磁污染的目的。（3）接地防护将辐射源的屏蔽部分或屏蔽体通过感应产生的高频电流导入大地，以免屏蔽体本身再成为二次辐射源。（4）吸收防护采用对某种辐射能量具有强烈吸收作用的材料，敷设于场源外围，使辐射场强度大幅度衰减下来，达到防护目的。（5）个人防护防护服、防护头盔、防护眼镜7.2放射性污染及防护一、放射性辐射源1、天然辐射源（自然界中天然存在的辐射源）宇宙射线、宇生放射性核素、原生放射性核素2、人工辐射源核爆炸的沉降物、核工业过程中的排放物、医疗照射的射线、其他（夜光表、彩色电视机、花岗岩、钢渣砖等）放射性污染的特点：（1）每一种放射性核素均具有一定的半衰期。（2）放射性污染物所造成的危害往往需要经过一段潜伏期后才显现出来。（3）放射性污染物主要通过射线的照射危害人体和其他生物体。放射性进入人体后将产生两种损伤：直接损伤和间接损伤。干扰破坏机体细胞和组织的正常代谢活动以及直接破坏肌体细胞的结构。（1）直接损伤——指辐射直接将肌体物质的原子或分子电离，从而破坏肌体内某些大分子结构（2）间接损伤——射线先将体内的水分子电离，使之生成具有很强活性的自由基，并通过他们的作用影响肌体的组成二、放射性对人类的危害放射性污染对人体的危害是要经过一段潜伏期后才显现相互来的，危害程度取决于所受辐照剂量的大小。三、放射性污染的防护和处理1、放射性辐射防护标准最大容许剂量当量《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）《放射性废物管理规定》（GB14500-2002）2、放射性辐射防护方法（1）时间防护——减少受照时间（2）距离防护——远离辐射源（3）屏蔽防护——在辐射源于人之间放置一种合适的屏蔽材料3、放射性废物的处理处置（1）处理处置技术的特点1）不能用化学或生化方法来消除，只能依靠放射性核素自身的衰变来消除2）处理的操作需要在严密的防护和屏蔽条件下进行，所用设备的材质应为耐腐蚀、耐辐射的合金材质3）对大多数放射性废物应做深度处理，尽量复用，减少排放4）在处理过程中所产生的二次废物应纳入后续处理系统进一步处理或处置。（2）放射性废气的处理根据放射性在废气中的存在形态的不同采用不同的处理方法。挥发性放射性废气——吸附法和扩散稀释法放射性气溶胶形式存在的废气——除尘技术（3）放射性废液的处理稀释排放、浓缩储存和回收利用低放废液——离子交换、蒸发、膜分离法、化学混凝沉淀过滤中放废液——蒸发浓缩，减少体积，使之达到高放废液高放废液——固化法：水泥、水玻璃、沥青、人工合成树脂等（4）放射性固体废物的处理铀矿渣——土地堆放或回填矿井可燃性放射性固体废物——焚烧法不可燃性放射性固体废物——拆卸和破碎处理后，再煅烧熔融处理，减少体积，以利于最终包封储存等（5）最终处置基本方法是埋入能与生物圈有效隔离的最终储存库中7.3热污染和光污染一、热污染及其防治1、热污染定义——在能源消耗和能量转换过程中有大量化学物质（如CO2等）及热蒸汽排入环境，使局部环境或全球环境发生增温，并可能对人类和生态系统产生直接或间接、即时或潜在的危害，这种现象称为热污染或环境热污染2、形成原因1）热直接向环境，特别是水体排放。进入水体的热量，有80%来自发电厂。2）大气组成的改变温室气体、消耗臭氧层物质的排放3）地表状态的改变城市热岛效应、沙漠化2、热污染的危害（1）大气热污染热岛效应、异常天气（暴雨、飓风、酷热、暖冬、干旱等）（2）水体热污染1）水质变坏——水温上升，粘度下降，水中的溶解氧减少。2）影响水生生物的生长——水温升高，发育受阻；代谢加快、所需溶解氧增加。3）引起藻类及湖草的大量繁殖——水温增加会增加水中N、P含量，促使藻类大量繁殖。3、热污染的防治（1）减少热量的排出（2）开发和利用无污染或少污染的新能源（3）植树绿化，扩大森林面积二、光污染及其防治1、光污染定义——人类活动造成的过量光辐射对人类生活和生产环境形成不良影响的现象。从其污染性质来看，光污染是属于物理性污染，特别是光污染在环境中不会有残余物存在，在污染源停止作用后，污染也就立即消失。同时污染范围一般是局部性的。深圳市深南大道是深圳市最繁华的街道，它东西走向，几乎横穿整个深圳市，在街道的两侧，有许多现代化的建筑，沿街大部分的建筑都使用了玻璃幕墙，天气晴朗时，阳光照射到玻璃幕墙上，反射光就成了强烈的光污染源。另外街道两边的商场、酒店上安装了许多广告灯、霓虹灯，闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，对深南大道的其中一段，即深南大道与文锦路交叉口至上海宾馆的玻璃幕墙和广告灯、霓虹灯等进行了调查。2、光污染现状深圳市深南大道上的光污染深南大道文锦路东门中路建设路宝安南路红岭中路北无玻璃幕墙使用玻璃幕墙绿化带河流无使用35%使用玻璃幕墙的建筑达65%(1)国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。白亮污染：阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。人工白昼：夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。彩光污染：舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。3、光污染的分类(2)根据波长（光污染波长主要在100nm~1mm之间）不同，光污染分成紫外光污染、可见光污染和红外光污染。可见光污染：强光污染（电焊时产生的强烈眩光、汽车头大灯、光源闪烁等。）、灯光污染、激光污染、、其他可见光污染。(1)：光污染源广告灯，霓虹灯、汽车的远光灯、电焊弧光、闪烁的光源舞厅、夜总会的黑光灯、旋转灯、荧光灯(2)、有害的反射光入射光的强度:入射光越强，反射光的强度就越强气候:晴天越多，日照时数越多，入射光就越多，产生的反射光就越多反射物的性质:a、不同的材料反射率不同b、反射物的表面粗糙程度有很大的关系，表面越粗糙，反射率越低，表面越平，越接近镜面，反射率越高。玻璃幕墙这种材料的表面很平，所以反射率也高。4、影响光污染的因素白色粉刷墙面的反射率：65%——80%釉面砖墙的反射率：68%——82%铝合金板的反射率：73%——87%玻璃幕墙的反射率：15%——85%c、颜色：同样的材料，颜色不同，反射率不同。一般颜色浅的物质反射率大，颜色深的物质反射率小5、光污染的危害（1）对人体的危害人体在光污染中首当其冲的是眼睛。瞬间的强光照射会使人们出现短暂的失明现象，普通的光污染也会造成人眼的角膜和虹膜的伤害，抑制视网膜感光细胞功能的发挥，从而引起视疲劳和视力下降。白内障的发病率高达45％。专家研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。城市中的夜景灯光由于采用人工光源而非全光谱照射，会扰乱人们正常的生物钟规律，使人倦乏无力。在人工白昼的影响下，人们夜晚难以入睡，导致白天工作效率低下。科学家最新研究表明，彩光污染所产生的紫外线强度大大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。人如果长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，出现血压升高、甚至导致白血病和其他癌变。而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠、心急燥热等症状。烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，一些的士司机告诉我们有时候，城市建筑物的玻璃幕墙，经阳光照射会产生强烈的折射光，使他们开车时感到头晕目眩，看不清方向，从而影响驾驶，很容易诱发车祸。过度的城市夜景照明将危害正常的天文观测，专家估计，如果城市上空夜间的亮度每年以30%的速度递增，会使天文台丧失正常的观测能力，建于1675年的英国格林尼治天文台近年来就为此所困扰。前两年媒体就曾传出我国南京紫金山天文台因城市夜光污染而欲迁址的消息。科学家们说，日趋严重的城市夜景照明降低了夜空的能见度，城市居民想看看美丽的星空越来越难了。许多国家的夜空能见度已受到严重影响。他们指出，全世界五分之一的人口无法用肉眼看到银河。(2)对环境的影响光污染除影响人体健康外，还会影响到我们周围的环境，夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，增加了室内温度（室温升高4—6摄氏度），影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。在德国柏林，1987年曾发生一场大火，警方在建筑物内部始终未找到起火原因，最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚光才是真正的“元凶”。光污染的特殊性决定了与其他环境污染不同，很难通过分解、转化和稀释等方式得以消除或减轻。因此对光污染应采取以预防为主的防治。6、光污染的防护（1）在工业生产中：采用可移动屏障将操作区围住，防止非操作者受到直接照射。操作人员佩戴护目镜和防护面罩。（2）城市：完善立法，加强灯火管制。植树西方发达国家对玻璃幕墙的光度规定有明确的界定，超过界定就被视为光污染。德国、日本等7个国家也已明令禁止使用玻璃幕墙新技术。我国：2000年10月1日正式实施《玻璃幕墙光学性能国家标准》《标准》对玻璃幕墙的设置作出限制性规定：采用反射率小于0.3的幕墙玻