第十三章流出物排放控制介绍
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流出物和环境放射性监测教材流出物和环境放射性监测教材第一章:流出物的概念和分类1.1 流出物的定义流出物是指人类生产活动、自然界现象或核事故等导致放射性物质进入环境的过程中,溢漏、放射性物质放散、迁移或排放到环境中的物质。
流出物的存在对环境和人类健康构成潜在威胁。
1.2 流出物的分类流出物可以分为自然流出物和人工流出物两类。
自然流出物是指来自自然界的放射性物质,如土壤和岩石中的天然放射性元素,气候条件导致的气溶胶等。
人工流出物是指来自人类活动的放射性物质,如核电厂、核工厂、医疗设施以及矿山等中的排放物。
第二章:流出物的监测方法与技术2.1 流出物的监测目的流出物的监测目的是为了及时掌握环境中放射性物质的存在和排放情况,并评估其对人类健康和环境的潜在影响,为相应的控制和治理提供科学依据。
2.2 流出物的监测参数流出物的监测参数包括放射性核素的浓度、形态、迁移速度、沉降速率等,以及环境介质中的放射性物质的积累、分布和迁移路径等。
2.3 流出物的监测方法与技术2.3.1 实时监测实时监测是通过监测仪器和设备对放射性物质进行实时监测和定量分析,以获取实时的监测数据。
常用的实时监测方法包括放射性探测器、γ射线探测仪等。
2.3.2 样品监测样品监测是通过采集环境介质中的样品,如水、土壤、空气等,对其中的放射性核素进行实验室分析,以获取具体的放射性核素浓度等数据。
常用的样品监测方法包括液体闪烁计数法、γ谱仪分析法等。
2.3.3 生物监测生物监测是通过采集生物体,如植物、动物等,对其中的放射性核素进行实验室分析,以评估流出物对生物体的影响。
常用的生物监测方法包括生物标志物分析法、生物测量法等。
第三章:环境放射性监测的实践案例3.1 核电站周边环境监测核电站周边环境监测是为了评估核电站的运行对周边环境的放射性影响。
监测内容包括大气中的气溶胶、降水、土壤、植物和动物等样品的放射性核素浓度等。
3.2 核事故环境监测核事故环境监测是为了评估核事故对环境的放射性污染程度和范围。
㊀第43卷㊀第5期2023年㊀9月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.5㊀㊀Sep.2023㊃辐射防护标准与规定㊃核电厂流出物排放控制值研究黄彦君,上官志洪,左伟伟(苏州热工研究院有限公司,江苏苏州215004)㊀摘㊀要:排放量控制是我国核电厂环境辐射防护和流出物排放管理的重要内容㊂通过对比国内外压水堆核电厂流出物排放量水平,分析了我国现行标准中排放控制值对国外同类核电厂流出物排放量的包络率,同时与法国流出物排放控制值进行了比较㊂结果表明,除流出物中3H ㊁14C 外,现有标准控制值基本上可以包络国外核电厂统计排放量,且具有较大的余量㊂在目前的流出物排放管理水平下,现行标准中规定的排放量控制值仍是适宜的,其中对于3H ㊁14C 外的其他控制指标仍有很大的优化空间㊂关键词:核电厂;流出物排放;排放控制;环境辐射防护中图分类号:TL75文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-06-20作者简介:黄彦君(1979 ),男,2002年毕业南华大学核工程与核技术专业,2007年毕业于南京大学粒子物理与原子核物理专业,获博士学位,正高级工程师㊂E -mail:hyj1231@0㊀引言排放量控制是我国核电厂环境辐射防护和流出物排放管理的重要内容[1]㊂国家标准‘核动力厂环境辐射防护要求“(GB 6249 2011)[2]中明确了流出物排放控制的三重指标,即剂量约束㊁排放量控制和排放浓度控制,标准第6.2条规定了单堆热功率为3000MW 以上的压水堆和重水堆核动力厂排放量控制值㊂流出物排放量控制被认为是核电厂正常运行环境辐射防护中基于流出物处理系统最佳可行技术(BAT)的体现[3-4]㊂采用年排放量作为指标实施流出物排放控制是比较有效的方法,已被较多国家采用[4-7]㊂GB 6249 2011标准中规定的相关排放控制值,主要是基于国内核电厂的运行经验和国外参考经验确定的,研究国外的核电厂流出物排放控制方法及实际排放水平对于进一步完善我国核电厂相关标准及监管要求具有重要的参考意义㊂以法国为例,法国核安全局(ASN)基于BAT 的基本原则,具体考虑了机组性能㊁运行经验及厂址条件对每座核电厂按厂址批准每一类流出物的排放总量[8]㊂近年来,随着源项控制技术的推进和三废处理技术的改进,核电厂流出物排放量逐步得到优化㊂以国内某核电厂为例,其液态流出物年排放量从运行初期(1994年)的1010~1011Bq 量级降至目前的108Bq 量级㊂探讨核电厂液态流出物排放控制值的适宜性,可为核电厂流出物排放管理的持续优化提供参考依据㊂近年来国内核电厂普遍按照GB 6249 2011的要求开展了排放量申请值定期优化的工作,这在排放限值的优化方面也具有一定的可行性[9]㊂本文结合GB 6249 2011修订的需求,通过收集国内外压水堆核动力厂流出物排放数据,调研和对比国内外流出物排放量实际水平,分析现标准中的排放控制值对国外压水堆核电厂排放统计结果的包络率,并研究对比了法国的排放管理控制值,对优化核电厂流出物排放监督管理要求具有一定参考意义㊂1㊀数据来源及对比1.1㊀数据来源㊀㊀国内流出物数据来源于各核电厂流出物监测年报,收集时段为2014 2020年,涉及12座核电厂266堆年的运行数据(其中主要考虑压水堆核电厂)㊂国外流出物排放数据来自美国核管会(NRC)公布的各核电厂流出物监测年报[10]和欧洲核设施流出物排放数据库(RADD)[11]㊂统计的美国核电厂数据时段为2005 2019年,共15年㊂欧洲各国核电厂的数据范围具体与其填报在㊃134㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期RADD 系统的时段有关,一般都是最晚从2004年开始,直至2019年,收集的时段最长达25年㊂1.2㊀数据处理㊀㊀(1)发电量归一化本文中对各核电厂流出物年排放量按发电量进行了归一化,其中发电量的数据取自国际原子能机构(IAEA)核电数据库[12]㊂需要注意的是,美国和欧洲核电厂近年来不断有电厂关闭,在关闭期间仍有流出物排放并开展了监测,这些流出物排放数据不计入本文统计范围㊂(2)统计平均数据分析表明,核电厂各监测项目或核素的归一化排放水平处于非常大的涨落范围内,且一般服从对数正态分布[13]㊂对对数正态分布的数据,采用几何平均值或中位数进行分析和对比[14]㊂1.3㊀国内外流出物排放数据的对比㊀㊀图1给出了国内外流出物排放数据的对比(小提琴图)㊂图中,左侧为国内压水堆核电厂2014 2020年流出物排放数据分布(按堆年统计,其中秦山基地未计入三期重水堆排放数据);右侧为国外核电厂排放数据分布(按堆年统计)㊂图示中曲线采用对数正态分布平滑,同时给出了相应统计数据的中位数㊂图1㊀国内外压水堆核电厂流出物排放统计对比Fig.1㊀Statistical comparison of effluent emissions from PWR NPPs at home and abroad㊀㊀由图1可以看到,对气态流出物中的3H㊁14C 和放射性碘,我国排放水平分别约为32.3Bq /kWh㊁18.6Bq /kWh 和6.47ˑ10-4Bq /kWh,较国外平均水平(分别为87.8Bq /kWh㊁29.0Bq /kWh 和1.14ˑ10-3Bq /kWh)低,而粒子(气溶胶)和惰性气体的排放量平均水平为3.34ˑ10-4Bq /kWh 和134.7Bq /kWh,较国外平均水平(分别为2.2ˑ10-4Bq /kWh 和47.0Bq /kWh)高㊂对液态流出物中的3H,我国排放水平约为2445Bq /kWh,较国外平均水平(2246Bq /kWh)略高;对液态流出物中的14C,我国排放水平约为0.64Bq /kWh,较国外平均水平低(1.78Bq /kWh)㊂由于国外仅法国㊁美国和匈牙利提供了液态流出物中14C 排放数据,且绝大多数数据来自法国,国外液态流出物中14C 排放的平均水平主要反映了法国的水平(1.78Bq /kWh)㊂对液态流出物中除3H 和14C 外的其他核素,我国排放水平约为0.022Bq /kWh,较国外平均水平(0.132Bq /kWh)低㊂需要注意的是,法国㊃234㊃黄彦君等:核电厂流出物排放控制值研究㊀对于气态流出物和液态流出物中14C的排放量基本上是通过计算得到的,而国内是实测数据㊂2㊀GB6249 2011排放限值对国外流出物排放数据的包络性2.1㊀数据处理㊀㊀为便于与统计的国外流出物数据进行比较,对GB6249 2011中的控制值进行折算㊂按1台百万千瓦级的核电机组年运行8000h计算,以Bq/kWh为单位,得到GB6249 2011中相关控制值的折算值,结果见表1㊂2.2㊀统计结果及讨论㊀㊀分析GB6249 2011中相应的折算控制值对国内外核电厂流出物排放数据的包络率,结果列于表2㊂各国核电厂流出物排放数据统计分布如图2所示㊂结果表明,GB6249 2011中排放控制值基本上可包括国外流出物排放统计数据,包络率最低的项目为气态流出物中的14C(95.9%)㊂㊀㊀㊀㊀㊀表1㊀GB6249 2011对压水堆核电厂流出物年排放限值要求Tab.1㊀The regulated annual emission limits of PWR NPPs specified in GB6249―2011从统计数据分析来看,GB6249 2011的现有控制值仍是合适的,部分项目较宽松㊂对于图2中涉及国内核电厂个别统计数据超过控制值的(气态流出物和液态流出物中的3H),主要是由于部分电厂在2014 2020年间首次投运且投运初年的发电量较少造成的㊂表2㊀国外压水堆核电厂流出物统计汇总(单位:Bq/kWh)Tab.2㊀Summaries of effluent statistics of PWR NPPs at home and abroad(units in Bq/kWh)㊀㊀对气态流出物中排放的3H,国外核电厂排放量统计值范围为1.33ˑ10-4~3.48ˑ103Bq/kWh,平均值为88.5Bq/kWh㊂GB6249 2011对国外参与统计的压水堆核电厂排放量包络率为98.7%,不能全部包络的国家有捷克㊁美国㊁瑞典㊁斯洛伐克㊁英国,其数据包络率分别为96.9%㊁97.1%㊁95.8%㊁96.9%㊁95.5%㊂对气态流出物中排放的14C,国外核电厂统计平均值范围为2.73ˑ10-3~7.07ˑ102Bq/kWh,平均值为30.1Bq/kWh㊂GB6249 2011对国外参与统计的压水堆核电厂排放量包络率为95.9%㊂德国㊁法国㊁捷克㊁美国㊁瑞典㊁西班牙不能全部包络,其数据包络率分别为96.9%㊁99.7%㊁96.9%㊁93.8%㊁17.7%㊁95.2%㊂需要关注的是瑞典核电机组14C排放处于较高的水平,目前暂未查询出其原因㊂对气态流出物中排放的惰性气体,国外核电厂排放量统计平均值范围为4.65ˑ10-5~3.76ˑ104 Bq/kWh,平均值为46.7Bq/kWh㊂GB6249 2011对国外参与统计的压水堆核电厂排放量包络率为100%,并且有较大的余量㊂对气态流出物中排放的放射性碘,国外核电厂排放量统计平均值范围为6.97ˑ10-10~3.44 Bq/kWh,平均值为6.29ˑ10-4Bq/kWh㊂GB 6249 2011对国外参与统计的压水堆核电厂排放量包络率为99.9%,且有较大余量㊂对气态流出物中排放的粒子(气溶胶),国外核电厂排放量统计平均值范围为1.34ˑ10-10~㊃334㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期图2㊀国内外核电厂归一化排放量统计分布及与GB6249—2011折算控制值的对比Fig.2㊀Statistical distribution of normalized emissions of PWR NPPs at home and abroad and the comparison with normalized regulated values from GB6249―20112.52ˑ102Bq/kWh,平均值为2.07ˑ10-4Bq/kWh㊂仅瑞典Ringhals2核电厂在部分年份(2002 2019)出现排放限值超过GB6249 2011的情况,分析表明,该核电厂在2002年至2019年间将11C 进行了统计(注:11C半衰期为20.38min,为EC 衰变,每次衰变释放2个511keV的γ光子),其排放量较其他年份的粒子统计数据高出2个数量级,导致2002年以后统计数据较之前高出2个数量级㊂如扣除11C的贡献,排放水平均在GB 6249 2011的包络率以内㊂需要关注的是,在对美国一些核电厂的数据进行统计时,部分核电厂年报中将11C的排放数据列入到粒子中,在本研究中将其进行剔除㊂对液态流出物中排放的3H,国外核电厂排放量统计平均值范围为0.12~4.67ˑ104Bq/kWh,平均值为2.30ˑ103Bq/kWh㊂GB6249 2011对国外参与统计的压水堆核电厂排放量包络率为99.2%㊂德国㊁美国㊁瑞典㊁西班牙不能全部包络,其数据包络率分别为99.0%㊁98.7%㊁87.5%和99.0%㊂有少数核电厂出现排放控制值超过GB 6249 2011的情况㊂例如,美国Watts Bar核电厂在部分年份处于排放量较高的水平㊂根据调研分析,该核电厂排放水平较高主要与该电厂用于3H 生产有关㊂2002年,NRC许可田纳西流域管理机构(TVA,营运单位)在Watts Bar核电厂对2000根产3H吸收棒进行辐照以用于国防3H生产,辐照于2003年开始,2005年结束,之后由美国能源部(DOE)运输到位于南卡州的Savannah河国家实验室(SRS)进行3H的分离㊂国际上统计液态流出物排放14C的国家很少㊂目前国外仅法国㊁匈牙利和美国有相关统计数据㊂可以看到,法国核电厂基本上是从2002年开始统计液态流出物中14C的数据,整体上数据趋于一致,均位于1.78Bq/kWh附近;匈牙利仅Paks核电厂从2006年统计排放数据;美国仅两座核电厂统计排放数据(即Point Beach核电厂和St Lucie 核电厂),且基本上都是从2009年开始统计的㊂分析表明,所有的数据均包络在GB6249 2011的相应限值范围内,包络率为100%㊂美国核电厂液态流出物统计中,将除裂变产物和活化产物作为一个类别进行单独统计(不考虑夹带的惰性气体),对应于我国GB6249 2011中 除3H㊁14C外其他核素 ㊂而欧洲国家基本上以总β+γ作为一个类别进行统计,将数据进行汇总统计分析㊂结果表明,国外压水堆核电厂液态流出物中其他核素的排放量统计平均值范围为8.71ˑ10-7~21.5Bq/kWh,平均值为9.15ˑ10-2Bq/kWh㊂GB6249 2011排放限值对国外流㊃434㊃黄彦君等:核电厂流出物排放控制值研究㊀出物排放数据的包络率为99.5%,其中,对美国㊁瑞典㊁英国的包络率分别为98.9%㊁95.8%㊁和95.8%㊂3㊀法国核电厂流出物排放量控制值的经验3.1㊀法国核电厂流出物排放控制值㊀㊀法国核电厂对流出物排放监督管理实施总量控制(不实施剂量约束管理)㊂2007年,法国核安全局(ASN)发布2007-1557号令,规定了ASN对每座核电厂放射性流出物年限值通过单独的排放许可令设定[8]㊂法国随后陆续对境内19个核电厂的排放许可法令进行更新,在每个法令中对该核电厂放射性流出物的年排放量控制值(限值)㊁放射性流量等进行规定㊂由于每个厂址的机组数量及装机容量不一致,按设计装机容量(设计总功率,取自IAEA核电数据库[12])进行归一化,结果列于表3㊂从表3可以看到,法国核电厂对流出物排放总量的限值在各基地有一定的差别,这是基于ASN对各基地具体情况审查后批准确定的,整体上考虑了各个基地机组数㊁机组类型(功率不同)和环境条件等因素,类似于我国对每座核电厂排放量的批复㊂这种 一事一议 的方法,对于确定核电厂排放限值具有一定的参考意义㊂需要注意部分核电厂液态流出物中3H的排放限值不是一个确定值,而是与两个因子N1和N2有关㊂N1表示高燃耗燃料管理外的机组数, N2或N为高燃耗管理机组数,每个厂址可能随燃料使用的情况有所不同㊂以Nogent核电厂为例, 2019年液态流出物中3H的排放限值为80673 GBq[15],2018年为81891GBq[16]㊂针对采用不同燃料类型的厂址,表中归一化的排放量限值是按2019年的排放限值给出的㊂表3㊀法国核电厂流出物归一化年排放控制值Tab.3㊀Normalized discharge life of effluent from nuclear power plants in France对于采用不同燃料类型的厂址,按2019年批准的排放限值计算㊂3.2㊀GB6249—2011排放控制值对比㊀㊀对一座百万千瓦的压水堆核电厂,将法国的排放限值与GB6249 2011对比,并将法国各机组排放限值进行统计,结果列于表4㊂可以看出,除气态流出物和液态流出物中的14C外,现GB 6249 2011中其他排放指标均要远高于法国压水堆核电厂排放指标,差别最大的是气态流出物中的粒子,法国最大值为0.42GBq/a,现GB6249 2011的限值为最大值的119倍㊂需要说明的是法国对不同类型机组的排放限值要求有所差异,对㊃534㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期早期建设的CP1机型,其排放量限值最大,其次为CP2型,对于后期建设的4环路1300MWe(P4)和1450MWe(N4)型机组,其排放限值最小,反映了法国核电厂排放水平随核电技术进步而不断改进,同时也是BAT技术在辐射防护管理中实践经验的体现㊂表4㊀法国核电厂流出物归一化年排放控制值统计及对比Tab.4㊀Statistics and comparison of annual emission limits of normalized emissions from nuclear power plants in France4㊀结论与建议㊀㊀采用国内运行压水堆核电厂发电量归一化后的流出物排放统计量与国外各国核电厂排放量统计的几何平均值进行了对比分析,以中位数作为比较数据进行分析㊂结果表明,整体上我国压水堆核电厂流出物排放量与国外压水堆核电厂的流出物排放量相符㊂用发电量归一化的排放量数据计算了GB 6249 2011排放限值对应国外流出物排放统计数据的包络率㊂结果表明,GB6249 2011中排放限值基本上可包络国外核电厂流出物排放统计数据,包络率最低的项目为气态流出物中的14C㊂从统计数据分析来看,GB6249 2011的现有限值基本是合适的,但部分项目仍显宽松㊂调研了法国所有压水堆核电厂址流出物排放限值的情况,并将相关数据与GB6249 2011的限值进行了对比㊂结果表明,除气态流出物和液态流出物中的14C外,现GB6249 2011中其他排放指标均要明显高于法国压水堆核电厂排放指标,预示着排放量控制值优化的空间较大㊂流出物排放量控制是核电厂流出物排放管理的重要环节㊂鉴于流出物中3H㊁14C的排放量与现标准中排放控制值相比余量较小,而其他项目余量较大,可考虑进一步完善标准中流出物排放控制值的要求,并且应用在核电厂流出物排放管理中,持续推进流出物排放量管理优化工作,将BAT 反映到流出物排放管理中㊂参考文献:[1]㊀陈晓秋,刘华.关于核设施放射性流出物导出排放限值的讨论[J].辐射防护,2003,23(3):138-145.CHEN X Q,LIU H.Discussion on derived release limits for radioactive effluents from nuclear facility[J].Radiation Protection,2003,23(3):138-145.[2]㊀苏州热工研究院有限公司,环境保护部核与辐射安全中心.核动力厂环境辐射防护规定:GB6249 2011[S].北京:环境科学出版社,2011.[3]㊀陈晓秋.内陆核电厂放射性液态流出物排入环境的审管控制[J].核安全,2010,4:14-18+28.CHEN X Q.Regulatory control of radioactive liquid discharges into the environment from inland nuclear power plant[J].Nuclear Safety,2010,4:14-18+28.[4]㊀IAEA.Setting authorized limits for radioactive discharges:Practical issues to consider Report for discussion:IAEATECDOC-1638[R].IAEA,2010.[5]㊀IAEA.Regulatory control of radioactive dishcarges to the environment:General Safety Guid No.GSG-9[R].IAEA,2018.[6]㊀UKEPA.Developing guidance for setting limits on radioactive discharges to the environment from nuclearlicensed sitesScience Report:SC010034/SR[R].Environment Agency,UK,2005.㊃634㊃黄彦君等:核电厂流出物排放控制值研究㊀[7]㊀KANG J S,Cheong J H.New methodologies to derive discharge limits considering operational flexibility of radioactiveeffluents from Korean nuclear power plants based on historical discharge data[J].Nuclear Engineering and Technology,2022,54:1003-1015.[8]㊀ASN.Decree No 2007-1557of 2November 2007relating to basic nuclear installations and control in nuclear safety,transport of radioactive substances [M].ASN,2007.[9]㊀张晶,翟良,朱月龙.多属性分析方法在方家山核电工程液态流出物排放量优化研究中的应用[J].辐射防护,2018,38(4):319-325.ZHANG J,ZHAI L,ZHU Y L,Multi-attribute analysis theory and its application in optimization of liquid effluent releasefrom Fang Jiashan nuclear power project [J].Radiation Protection,2018,38(4):319-325.[10]㊀USNRC.Radioactive effluent and environmental reports [R].2020.[11]㊀RADD.European commission radioactive discharges database [R].2020.[12]㊀IAEA.The Power Reactor Information System (PRIS)[EB /OL].Vienna:IAEA,2020.[13]㊀黄彦君,沙向东,祝兆文,等.压水堆核电厂流出物监测的关键核素研究[J].核安全,2020,19(5):27-34.HUANG Y J,SHA X D,ZHU Z W,et al.Study on key nuclides of effluent monitoring 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investigated for the reported release amount,and the regulated values werecompared with that in France.It was shown that,except for3H and14C in the effluent,the existingregulatedemission limits could basically contain the statistical emissions of foreign nuclear power plants with amuch large controllable margin.Under the current effluent emission management level,a suitable,and much controllable margin could be used for optimization for the limits except for 3H and14C.Key words :nuclear power plant;effluent release;emission limits;environmental radiation protection㊃734㊃。
污染物排放控制规定一、背景介绍在现代化的进程中,工业和生活的快速发展带来了许多环境问题,其中之一就是污染物排放。
污染物排放对人类的健康和环境的可持续发展造成了严重威胁。
为了实现环境保护和生态平衡,各国制定了一系列的规定,以控制和减少污染物的排放量。
二、《环保法》作为我国环境保护的法律基础,《中华人民共和国环境保护法》规定了污染物排放的相关措施。
根据这部法律,各地政府要制定并执行相应的环境质量标准和排污许可制度,同时监督和管理企业的污染物排放情况。
三、行业规定及执行情况1. 工业排放控制在工业生产中,污染物排放是一个不可忽视的问题。
根据不同行业的特点和工艺要求,各行业制定了相应的污染物排放标准和控制方案。
例如,钢铁、化工、电力等行业都有专门的行业标准来规范污染物的排放限值和处理要求。
同时,政府部门也加强了对这些行业的监督和执法力度,以确保企业严格遵守相关规定。
2. 建筑工程排放控制建筑工程是一个重要的源头,会产生大量的废气、废水等排放物。
为了控制建筑工程对环境的影响,相关部门制定了一系列的规定和措施。
例如,在施工过程中要采取有效的防尘措施,减少扬尘对周围环境的影响。
此外,排水管道和处理设施也要符合相应的标准,以确保废水排放符合环保要求。
3. 交通运输排放控制交通运输是造成大气污染的重要原因之一。
为了减少机动车尾气排放的污染物,各国采取了一系列的措施。
例如,引入了汽车尾气排放标准,要求新车满足相应的排放限值。
同时,也鼓励使用清洁能源车辆,并加强对机动车尾气排放的检测和治理工作。
4. 农业和畜牧业排放控制农业和畜牧业是环境污染的重要源头之一,会产生大量的农药、化肥和畜禽粪便等排放物。
针对这些问题,相关部门采取了一系列的措施来控制和治理。
例如,要求农民按照合理的用药用肥标准进行农业生产,减少农药和化肥的使用量;同时,加强养殖场的污水处理设施建设,确保畜禽粪便的处理和利用。
四、环保技术和绿色生产为了实现更加环保的生产方式,企业和科研机构积极推进环保技术和绿色生产的发展。
第四章流出物和环境放射性监测考试要求:1.熟悉环境放射性本底调查;2.了解环境天然放射性的来源;3.了解环境中人工放射性核素的来源;4.熟悉控制流出物排放的基本原则;5.熟悉流出物监测的基本要求;6.了解环境中放射性核素的迁移和蓄积;7.熟悉人类核活动对环境辐射水平的潜在影响;8.掌握流出固体燃料和环境放射性监督的目的和范围。
思考题1.什么是流出物?流出物能不能做到零排放?2.为什么说流出排放是放射性废物的一种处臵方式;3.为什么对流出物排放要进行控制?4.控制流出物排放的原则是什么?5.对液体流出物排放有什么要求?6.环境放射性监测区分为针对一般环境质量和针对放射性排放源项两类,两者有什么异同?7.放射性本底调查的作用是什么?8.放射性本底调查是否仅仅调查环境中的天然放射性水平?9.简述天然放射性的来源及主要天然放射性核素种类?10.简述环境监测大纲的主要内容?11.环境辐射监测的质量保证起什么作用?12.气态流出物对公众照射的主要途径是什么?13.什么是关键人群组?它具备哪些主要特征?14.哪些人为活动会使环境中天然放射性水平升高?15.人为活动使态天然放射性水平升高是否应进行管理?16.什么是伴生矿?17.伴生矿开采与铀矿开采有什么异同?18.人们为什么对氡,特别是室内氡关心?19.在高空飞行,特别是10000m以上的飞行,为什么要关注机组人员的辐射安全?20.经UNSCEAR的统计,公众平时受的主要贡献是天然辐射源的贡献,你认为这是否意味着可以放松对人工辐射源的管理?为什么?21.在流出物中除了放射性物质之外,你认为还有什么因素应考虑纳入管理?22.在环境监督中除要求准确分析、测量放射性水平外,为什么还要求一并记录相关的环境参数?本章小结:●核与辐射设施在运行时或多或少总是向环境排放放射性物质。
●为确保核与辐射设施周围公众的安全,对流出物必须进行严格管理。
●考虑到流出物是一种废物,且流出物排放本身就是放射性废物处臵的一种方式,因此对流出物排放既要限制处排放总量,又要控制排放浓度,同时必须进行严密监测。
第一章 基本概念1.何为碳单位,碳单位的符号和质量。
答:以一个C 12原子质量的十二分之一作为原子质量单位,记为u ,这个原子质量单位称为碳单位,kg kg u 27261066056.112/1099267.11--⨯=⨯=。
2.何为原子序数和原子质量数,用何符号表示?答:原子核中质子的数目称为原子序数,用符号Z 表示;原子核中质子数和中子数之和称为原子质量数,也称质量数,用符号A 表示。
3.用X AZ 表示原子(核)时,A 、X 和Z 各表示什么意义?答:A 是原子质量数,X 是元素符号,Z 是质子数或则是原子序数。
4.用上题的符号时,中子的数目如何确定?答:中子数Z A N -=。
5.当原子核发射一个α粒子时,从原子核中发射出哪些核子?各为多少?答:6.当原子核发射一个β粒子时,放射性原子的A 和Z 如何变化?答:A 会增加1,Z 不变。
7.当原子核发射一个γ粒子时,放射性原子的A 和Z 是否会发生变化?答:不会发生改变。
8.什么是核素和核子?同位素的天然丰度的定义。
答:通常把具有相同质子数Z 、中子数N 的一类原子(核)称为一种核素,即核素是指任一种元素的任一种同位素,也就是说原子核构成(核内中子数和质子数)完全相同的物质就是一种核素。
对于天然存在的元素,一种核素在它所属的天然元素中所占的原子百分数称为该核素的天然丰度。
9.什么是质量亏损?原子核的结合能如何表示?什么是原子核的平均结合能?答:组成原子核的Z 个质子和A-Z 个种子的质量之和与该原子核的质量之差称为原子核的质量亏损。
原子核的结合能除以该原子的质量数A 所得的商,称为平均结合能,以ε表示。
10.一个原子质量单位的物质所相应的静止质量能为多少?答:931.5MeV 。
11.在放射性衰变中,λ的意义是什么?答:λ的物理意义为单位时间内、一个核素衰变的概率。
12.样品当前的放射性活度1450Bq ,若半衰期为25min ,试问在1h 前样品的放射性活度是多少?(7656Bq )解:15006025/693.02/1=⨯==λT136001062.404-7650/1450/)(1062.44-⨯⨯--===⨯=⇒-s e e t A A λτλ13.试述放射性物质的衰变规律?说明半衰期的物理意义?衰变常数和半衰期之间的关系? 答:一定数量的某种放射性核素并不是在某一时刻突然全部衰变完,而是随时间的增加而逐渐地减少。
环境监测总结报告放射性流出物的监测与控制第二组:梁文法程争波尹翔伟钱根生许凯峰2016-3-11目录1 基本概念和管理要求 (2)1.1 放射性流出物的概念 (2)1.2 放射性流出物的特点 (3)1.3 管理要求 (3)2 流出物的污染物种类 (4)2.1 放射性物质 (4)2.2 化学物质 (4)2.3 热量 (4)3 流出物的来源 (5)3.1 核燃料的循环 (5)3.2 核技术利用活动 (5)3.3 伴生放射性矿 (6)4 流出物在环境中的转移弥散途径 (6)4.1 辐射源与人的关系 (6)4.2 气载放射性核素照射途径 (7)4.3 液体流出物照射途径 (7)5 控制流出物排放的原则 (9)5.1 剂量控制,充分保护公众安全 (9)5.2 年排放量实行总量控制 (9)5.3实行最优化政策 (11)5.4可核查性原则 (11)6 流出物排放要求和排放准则 (11)6.1申报和批准 (11)6.2 净化与处理 (12)6.3 专设排放口 (12)6.4 流出物的监测 (12)6.5 不满足要求的能返回净化系统 (12)6.6 对放射性液体流出物实行槽式排放 (12)7 流出物监测的基本要求 (13)7.1 制定监测大纲(计划) (13)7.2 气体流出物在线监测 (13)7.3 液体流出物等比取样 (13)7.4 无组织排放监测 (13)7.5 监测应“平战结合” (13)附录(问答环节) (14)1 基本概念和管理要求1.1 放射性流出物的概念根据国际原子能机构2003版《放射性废物术语》中的定义,对流出物的相关词条进行归纳得出的概念如下:由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
1.2 放射性流出物的特点(1) 流出物属于低水平放射物流出物特指核与辐射设施经气体及液体途径向环境排放的低水平放射性废物。
中、高水平放射性废气和废液禁止向环境中排放。
第一章 基本概念1.何为碳单位,碳单位的符号和质量。
答:以一个C 12原子质量的十二分之一作为原子质量单位,记为u ,这个原子质量单位称为碳单位,kg kg u 27261066056.112/1099267.11--⨯=⨯=。
2.何为原子序数和原子质量数,用何符号表示?答:原子核中质子的数目称为原子序数,用符号Z 表示;原子核中质子数和中子数之和称为原子质量数,也称质量数,用符号A 表示。
3.用X AZ 表示原子(核)时,A 、X 和Z 各表示什么意义?答:A 是原子质量数,X 是元素符号,Z 是质子数或则是原子序数。
4.用上题的符号时,中子的数目如何确定?答:中子数Z A N -=。
5.当原子核发射一个α粒子时,从原子核中发射出哪些核子?各为多少?答:6.当原子核发射一个β粒子时,放射性原子的A 和Z 如何变化?答:A 会增加1,Z 不变。
7.当原子核发射一个γ粒子时,放射性原子的A 和Z 是否会发生变化?答:不会发生改变。
8.什么是核素和核子?同位素的天然丰度的定义。
答:通常把具有相同质子数Z 、中子数N 的一类原子(核)称为一种核素,即核素是指任一种元素的任一种同位素,也就是说原子核构成(核内中子数和质子数)完全相同的物质就是一种核素。
对于天然存在的元素,一种核素在它所属的天然元素中所占的原子百分数称为该核素的天然丰度。
9.什么是质量亏损?原子核的结合能如何表示?什么是原子核的平均结合能?答:组成原子核的Z 个质子和A-Z 个种子的质量之和与该原子核的质量之差称为原子核的质量亏损。
原子核的结合能除以该原子的质量数A 所得的商,称为平均结合能,以ε表示。
10.一个原子质量单位的物质所相应的静止质量能为多少?答:931.5MeV 。
11.在放射性衰变中,λ的意义是什么?答:λ的物理意义为单位时间内、一个核素衰变的概率。
12.样品当前的放射性活度1450Bq ,若半衰期为25min ,试问在1h 前样品的放射性活度是多少?(7656Bq )解:15006025/693.02/1=⨯==λT136001062.404-7650/1450/)(1062.44-⨯⨯--===⨯=⇒-s e e t A A λτλ13.试述放射性物质的衰变规律?说明半衰期的物理意义?衰变常数和半衰期之间的关系? 答:一定数量的某种放射性核素并不是在某一时刻突然全部衰变完,而是随时间的增加而逐渐地减少。
第十三章 流出物排放控制第一节 流出物概述一、流出物概念z根据IAEA 2003年版《放射性废物术语》的定义,流出物是指由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体的放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
二、流出物特点z流出物的特点:(1)流出物属于低水平放射性物质;(2)流出物排放是放射性废物处置的一种方式;(3)流出物排放必须经过批准;(4)流出物是辐射影响的源项。
三、流出物管理要求z流出物的管理要求:(1)按辐射安全管理;(2)充分考虑环境容量;(3)不等同于气、液放射性废物;(4)务必执行最优化原则;(5)不能忽略排放污染物。
z对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施,而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。
第二节 流出物中的污染物种类z流出物中污染物种类包括:(1)放射性物质;(2)化学物质;(3)热量。
z对于像核动力厂这类设施,裂变能仅有三分之一转变为电能,其余的以热能形式排出。
第三节 流出物的来源z流出物来源包括:(1)核燃料循环(铀矿采冶、核燃料生产、核动力厂运行、后处理);(2)核技术利用活动;(3)伴生放射性矿。
一、核燃料循环z天然氡气有三种同位素,即氡222、氡220和氡219。
其中氡222和氡220两种比较重要,他们分别是铀238和钍232的子体。
z在铀矿开采和冶炼过程中,特别是尾矿坝的安全评价中氡气的释放是个重要的环境影响因素。
z铀矿开采和冶炼过程中,除油放射性气溶胶和气体向环境释放外,矿坑水和处理后的工艺废水也还有一定程度的放射性物质和酸、碱等非放污染物。
z核燃料生产是核燃料循环各环节中最“干净”的环节,此时操作的核素较为单一,主要是铀238、铀235和铀234。
z对于典型的核燃料生产设施,在运行中生产归一化集体有效剂量估计值为0.003人·Sv(GWa)-1。
其中,吸入是主要的照射途径。
液体流出物引起的集体剂量不到总剂量的10%。
第十三章 流出物排放控制第一节 流出物概述一、流出物概念z根据IAEA 2003年版《放射性废物术语》的定义,流出物是指由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体的放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
二、流出物特点z流出物的特点:(1)流出物属于低水平放射性物质;(2)流出物排放是放射性废物处置的一种方式;(3)流出物排放必须经过批准;(4)流出物是辐射影响的源项。
三、流出物管理要求z流出物的管理要求:(1)按辐射安全管理;(2)充分考虑环境容量;(3)不等同于气、液放射性废物;(4)务必执行最优化原则;(5)不能忽略排放污染物。
z对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施,而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。
第二节 流出物中的污染物种类z流出物中污染物种类包括:(1)放射性物质;(2)化学物质;(3)热量。
z对于像核动力厂这类设施,裂变能仅有三分之一转变为电能,其余的以热能形式排出。
第三节 流出物的来源z流出物来源包括:(1)核燃料循环(铀矿采冶、核燃料生产、核动力厂运行、后处理);(2)核技术利用活动;(3)伴生放射性矿。
一、核燃料循环z天然氡气有三种同位素,即氡222、氡220和氡219。
其中氡222和氡220两种比较重要,他们分别是铀238和钍232的子体。
z在铀矿开采和冶炼过程中,特别是尾矿坝的安全评价中氡气的释放是个重要的环境影响因素。
z铀矿开采和冶炼过程中,除油放射性气溶胶和气体向环境释放外,矿坑水和处理后的工艺废水也还有一定程度的放射性物质和酸、碱等非放污染物。
z核燃料生产是核燃料循环各环节中最“干净”的环节,此时操作的核素较为单一,主要是铀238、铀235和铀234。
z对于典型的核燃料生产设施,在运行中生产归一化集体有效剂量估计值为0.003人·Sv(GWa)-1。
其中,吸入是主要的照射途径。
液体流出物引起的集体剂量不到总剂量的10%。
液态流出物排入进入受纳水体后的情景有几点要特别注意:
对于可能有较大量的流出物排入的设施,为防止过度排放引起环境污染,必须建有足够处理能力的净化设施及设备。
必须经过废物处理系统和(或)控制设备(包括就地贮存和衰变)处理到满足排放条件后再排放。
气载流出物,要通过烟囱排放。
应设置连续监测和取样监测,连续监测应设置低报警和高报警阈值,达到高报警阈值,自动关闭而停止排放。
流态流出物,要实施槽式排放。
取样监测结果满足核准的排放要求后排放。
排放控制的原理排放控制是指对工业、交通、能源等领域所产生的废气、废水和固体废物进行控制,以减少对环境的污染和危害的措施和技术。
原理上主要包括三个方面:源头控制、处理控制和排放控制。
下面将详细介绍这三个方面的原理。
一、源头控制源头控制是指从污染源头进行控制,通过改善生产工艺、提高使用效率、节约能源等手段来减少废气、废水和固体废物的排放。
其原理包括以下几点:1. 改善工艺:通过优化工艺流程,减少或避免物质的产生和排放。
例如,在炼钢过程中,采用先进的高炉煤气脱硫技术,可以减少煤气中的二氧化硫排放。
2. 替代和更新设备:通过替代老旧设备和技术,选择更加清洁、高效的设备和工艺,减少排放。
例如,将传统的汽车发动机替换为电动车发动机,可以大幅度减少车辆尾气排放。
3. 节约能源:通过节约能源,减少能源的使用和废气的排放。
例如,对于工业炉窑的热效率进行提高,可以减少燃煤过程中的二氧化碳排放。
4. 责任管理:建立健全的企业管理制度,加强对环境排放的监管和控制,提高企业内部的环境意识和责任感。
源头控制的原理在于从污染的根源上进行控制,避免或减少废物排放的产生,实现资源的有效利用和环境的保护。
二、处理控制处理控制是指对废气、废水和固体废物进行处理,使其达到排放标准或可再利用的水平。
其原理主要包括以下几个方面:1. 物理处理:通过物理方法将废物进行分离、过滤、沉淀、脱水等处理,以降低废物的浓度、减少废物对环境的污染。
例如,废水处理常采用沉淀、过滤等方法去除悬浮物和杂质。
2. 化学处理:通过加入化学药剂,改变废物的化学性质,使废物发生化学反应转化为无害物质或可再利用的物质。
例如,废气中的氮氧化物可以通过催化剂还原为氮和水,以减少对大气的污染。
3. 生物处理:利用微生物和生物活性物质对废物进行降解、转化、吸附等处理,达到净化废物的目的。
例如,废水处理中采用活性污泥法,通过有机物的降解和微生物的作用,将废水中的有机物降解为水和二氧化碳。
有毒液体物质货物残余物和洗舱产物排放的控制管理随着国际海运业的发展,船舶每次运输化学品、液体化工品等危险品时,必须保证货物的安全运输和船舶的良好维护,特别是在航行过程中必须正确使用和处理危险货物,以免造成环境污染和人员伤害。
一般来说,有毒液体物质的货物残余物是指在卸货过程中未完全卸净的有毒液体物质,而洗舱产物则是指为了清洗舱内的货物残留物而排放的有毒液体物质。
这些残余物和排放物存在的问题主要是对人体健康和环境造成的潜在危害。
因此,对于这类有毒液体物质货物残余物和洗舱产物的控制管理非常重要。
以下是控制管理的几个关键点:1.正确存放为了避免货物残留物在卸载后造成的污染,应将有毒液体物质货物残余物和洗舱产物正确储存。
在储存过程中,应让其远离明火和高温,严防其泄漏或释放污染。
2.控制排放量为了减少环境污染,必须对有毒液体物质货物残余物和洗舱产物的排放量进行控制。
控制排放量的方法包括洗舱水地面收集、回收和处理、在有污染处理设备的协助下将液体物质排放到集中处理设施等。
3.正确使用船舶受污染设备船舶在运输有毒液体物质货物时,必须配备相应的受污染设备,如船载垃圾压缩机、污水处理设备等。
这些设备应按照使用说明和维护标准来正确使用和维护,以保证其有效性。
4.培训和教育为了提高船员的环保意识和知识,必须进行相应的培训和教育。
船舶公司应该加强对船员环保知识的培训和培养好习惯,如严格按照操作规程操作,对有毒液体物质的处理和管理有清晰的认识,以减少环境污染和人员伤害。
总之,以控制有毒液体物质货物残留物和洗舱产物的排放为主要措施来保护环境和人员的健康,作为船舶从业人员应该增强环保意识,加强管理控制,提高船员环保知识和素质,防范和减少有毒液体物质的污染。
有毒液体物质货物残余物和洗舱产物排放的控制管理毒性液体物质货物残余物和洗舱产物的排放控制管理是船舶和港口管理当中非常重要的一部分。
这些物质可能对环境和人体健康造成严重的危害,因此必须采取措施来控制和管理它们的排放。
本文将重点介绍如何控制和管理毒性液体物质货物残余物和洗舱产物的排放。
一、排放源控制要控制毒性液体物质货物残余物和洗舱产物的排放,就必须从源头上面进行控制。
这就要求船舶和港口企业在货物的装卸和运输过程中,要建立和实施科学合理的管理制度和技术措施,以尽量减少或避免这些物质的泄漏和排放。
1.1 港口控制措施港口管理部门要加强对于毒性液体物质货物的监管和管理,建立健全相关政策法规,规范港口作业,明确责任和要求,加强港口装卸设备的检查和维护,确保装卸作业的安全性和可靠性。
1.2 船舶控制措施船舶企业要建立完善的船舶管理制度,加强对于船舶设备和仓储设施的检查和维护,确保船舶的运输过程中没有泄漏和排放。
要培训和加强船员的安全意识和技能,提高其对于船舶运输安全的重视和管理水平。
二、排放处理管理除了从源头上面控制排放外,对于已经产生的毒性液体物质货物残余物和洗舱产物,还需要采取相应的处理措施,以确保其对环境和人体健康造成的危害降到最低。
2.1 集中处理对于大型港口来说,可以建立集中处理设施,专门负责对毒性液体物质货物残余物和洗舱产物进行处理。
这些集中处理设施要具备完善的处理工艺和设备,能够有效地将这些物质进行处理和清除,降低其对环境的污染。
2.2 分散处理对于一些中小型港口来说,由于经济和技术条件的限制,可能无法建立集中处理设施。
这时可以采取分散处理的方式,将这些物质分散处理掉。
比如可以使用吸附剂或者氧化剂进行吸附和氧化处理,将这些物质转化为无害的物质,然后进行安全处置。
2.3 回收利用对于一些特定的毒性液体物质货物残余物和洗舱产物,还可以通过回收利用的方式进行处理。
比如可以回收其中的有用成分,将其重新利用,减少对环境的污染和资源的浪费。
第十三章流出物排放控制第一节流出物概述一、流出物概念根据IAEA 2003年版《放射性废物术语》的定义,流出物是指由实践中的某个源,得到授权、有计划、有控制的释放到环境中的气体或液体的放射性物质,通常目的是得到稀释和弥散。
二、流出物特点流出物的特点,(1)流出物属于低水平放射性物质。
(2)流出物排放是放射性废物处置的一种方式。
(3)流出物排放必须经过批准。
(4)流出物是辐射影响的源项。
三、流出物管理要求流出物的管理要求,(1)按辐射安全管理。
(2)充分考虑环境容量。
(3)不等同于气、液放射性废物。
(4)务必执行最优化原则。
(5)不能忽略排放污染物。
对“气体或液体放射性废物”的安全管理包括净化、整备等许多措施,而对“流出物”的安全管理主要是控制排放。
第二节流出物中的污染物种类流出物中污染物种类包括,(1)放射性物质。
(2)化学物质。
(3)热量。
对于像核动力厂这类设施,裂变能仅有三分之一转变为电能,其余的以热能形式排出。
第三节流出物的来源流出物来源包括,(1)核燃料循环(铀矿采冶、核燃料生产、核动力厂运行、后处理)。
(2)核技术利用活动。
(3)伴生放射性矿。
一、核燃料循环天然氡气有三种同位素,即氡222、氡220和氡219。
其中氡222和氡220两种比较重要,他们分别是铀238和钍232的子体。
在铀矿开采和冶炼过程中,特别是尾矿坝的安全评价中氡气的释放是个重要的环境影响因素。
铀矿开采和冶炼过程中,除油放射性气溶胶和气体向环境释放外,矿坑水和处理后的工艺废水也还有一定程度的放射性物质和酸、碱等非放污染物。
核燃料生产是核燃料循环各环节中最“干净”的环节,此时操作的核素较为单一,主要是铀238、铀235和铀234。
对于典型的核燃料生产设施,在运行中生产归一化集体有效剂量估计值为0.003人·Sv(GWa)-1。
其中,吸入是主要的照射途径。
液体流出物引起的集体剂量不到总剂量的10%。
核裂变每次产生总能量约为200MeV。