水源放射性污染與防治對策

劉輝 柳青

（河北省輻射環(huán)境管理站河北石家莊050093）

1 前言

放射性污染物的危害主要是放射性核素通過自身的衰變放出的γ、β和α射線，這些射線會破壞人身體內(nèi)起著重要作用的各種分子的穩(wěn)定性，直接破壞組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。少量放射線在人體內(nèi)積累會引起慢性放射病，使心血管系統(tǒng)、造血器官、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等受到損害。大量的發(fā)射線在人體內(nèi)積累會引發(fā)各種癌癥和白血病，嚴(yán)重的將會在短期內(nèi)致死。

放射性污染一般存在廢氣、廢水、固體廢棄物中，本文主要研究的是水中含有的放射線。水中最危險的放射性物質(zhì)就是137C、99S等，這些元素的化學(xué)性能與組成人體的主要元素鈣、鉀相似，半衰期比較長，通過食物和水進(jìn)入人體后，會在人體內(nèi)積累、增加對人體的內(nèi)照射。城市生活飲用水含有放射性污染的機(jī)遇比較大，因此就其提出防治措施。

2 水源中放射性的污染

取河北省某一條河流中的水進(jìn)行檢測，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，水源中的不僅僅含有自然性核素，還含有人工放射性核素。天然放射核素主要是 V235、V234、V238，其次是釷系的 Th232、Th238、Thc(212B1)和 Thc(210P6)的以及錒系的Ra226，這些放射核素的主要來源是地下泉水溶解了地殼中的放射性元素所導(dǎo)致的。而人工放射核素主要來源于：①礦廠的開采、選礦、放射性同位素的運(yùn)用時產(chǎn)生的廢水；②醫(yī)院手術(shù)、藥品的使用以及醫(yī)學(xué)機(jī)械在使用過程中產(chǎn)生的廢水。動植物若長期使用含放射性污染的水，則會各種疾病。因此，就需要加強(qiáng)對水源中放射性污染的防治，以此來保證動植物的生命。

3 常用的放射性廢水處理技術(shù)

3.1 天然放射核素的廢水處理措施

對反射線物質(zhì)的處理措施主要由放射性的來源所決定的。由于天然放射核素中主要地殼中放射性元素引起的，參考有關(guān)放射性廢水的處理方法，以及考慮到水源水含藻類及有機(jī)物、較菌比較多，對其水質(zhì)進(jìn)行以下改善：

3.1.1 將平流沉淀池改為旋流絮凝沉淀池。

3.1.2 為了使過濾介質(zhì)在沉層截污，達(dá)到運(yùn)行效果好、濾速高的目的。需將普通濾池改為V型濾池。

3.1.3 為了更好去除有機(jī)物中溶解于水中的放射性核素和膠體分子，二沉池選用斜管沉淀池，還需要在沉淀池前部設(shè)置多級微渦體機(jī)械網(wǎng)漿反應(yīng)池，以此來提高沉淀和反應(yīng)效果。

3.1.4 為了去除水中藻類、有機(jī)物和菌等物質(zhì)，需要在預(yù)沉池配水井處投加液氯做預(yù)氧化處理。

3.2 工業(yè)放射核素的廢水處理措施

3.2.1 離子交換法

離子交換法是將離子交換劑上的可交換離子與廢水中的放射性離子進(jìn)行交換，從而來凈化廢水的方法。放射性核素在水中是微量的，此外，放射性核素在廢水中主要以離子形式存在，少數(shù)核素鉬、碘、氟、磷等是以陰離子形式存在，大多數(shù)是以陽離子存在的。這些都非常適合離子交換處理，因此離子交換在沒有非放射性離子干擾的情況下能夠有效且長時間的工作。但是離子交換劑存在一個致命的缺點(diǎn)就是處置和再生比較困難。

3.2.2 生物處理法

生物處理法適合于數(shù)量大、低濃度、有機(jī)污染嚴(yán)重且成分復(fù)雜的放射性廢水。這種方法主要是指引入或馴化特性菌屬，使活性污泥的微生物群體逐漸形成具有代謝特定放射性廢水的酶系統(tǒng)后，再利用其同化作用對廢水進(jìn)行處理。

用微生物菌體作為生物處理劑，來吸附富集回收存在于水溶液中的鈾等放射性核素，該處理方法的成本低、效率高、沒有二次污染物而且耗能少，可以實(shí)現(xiàn)放射性廢物的減量化目標(biāo)，為核素的再生或地質(zhì)處置創(chuàng)造有利條件。但是這種方法的選擇也受到一定因素的影響，比如菌屬的選擇。經(jīng)美國研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名為Geobacter sulfurreducens的細(xì)菌能夠去除地下水中溶解的鈾，這種細(xì)菌能降低金屬在水中的溶解度，從而使之以固體形式沉淀下來。此外還能夠還原金屬離子。所以，這種細(xì)菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。

3.2.3 膜分離法

膜分離法是以電位差、溫度差、壓力差等為動力，借助選擇性透過薄膜，從而使放射性廢水混合物實(shí)現(xiàn)分離。膜分離法是一項(xiàng)新興的分離技術(shù)，具有物料無相變、適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備簡單、能耗低、出水水質(zhì)好和操作方便等特點(diǎn)。

同樣膜分離技術(shù)這種方法的選擇也受到一定因素的影響，目前所采用的膜分離技術(shù)主要有電化學(xué)離子交換 (EIX)、超濾(UF)、微濾(MF)、電滲析(ED)、納濾(NF)、膜蒸餾(MD)、反滲透(RO)等方法。經(jīng)試驗(yàn)考察證明，膜蒸餾在每天處理幾噸料液的小型試驗(yàn)裝置在考察中，暫時還沒有達(dá)到工業(yè)應(yīng)用階段。主要是因?yàn)槟し蛛x技術(shù)一般需要預(yù)處理，對原水水質(zhì)要求較高，因此膜分離法要與其他的廢水處理技術(shù)相結(jié)合，一般有吸附、離子交換、絮凝沉淀等，如果要高度濃縮，那么還需要進(jìn)行蒸發(fā)。比如Savannah River流出物處理設(shè)施采用包括離子交換、微濾、反滲透、活性炭有機(jī)物吸附等工藝，達(dá)到較高的體積去污系數(shù)和減容倍數(shù)，同時還能進(jìn)一步減少了傳統(tǒng)處理工藝中二次廢物的體積。當(dāng)然，不同的膜分離技術(shù)由于去除機(jī)理不同，所適用的現(xiàn)場條件及水質(zhì)也不盡相同。

4 結(jié)束語

地殼放射性元素的溶解我們沒辦法控制，但人為的放射性我們還是能防治的。如大量的放射性廢水，不經(jīng)處理就排出，那么動植物的生命將會受到威脅。放射性廢水處理技術(shù)的種類繁多，每一種都具有其各自的特點(diǎn)和適用范圍。因此，我們需要根據(jù)實(shí)際情況采取合適的措施進(jìn)行防治。

[1]苗俊婷.放射性廢水處理技術(shù)概述[J].科技信息.2011(23)

[2]葉燕萍,李玩輝.化學(xué)工藝流程在放射性廢水處理中的應(yīng)用[J].建材與裝飾(中旬刊).2007(08)

[3]李小燕,張葉.放射性廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].鈾礦冶.2010(03)