环境放射化学.ppt

第6章 环境放射化学 6.1 概述 (1) 关于环境的若干其基本概念 1)环境：环境是指以人类为主体的外部世界，主要指地球表面与人类相互作用的自然要素及其总体，是类和其他一切生物赖以生存和发展的物质基础，也是人类开发和利用的对象。 自然要素主要包括地球表层和陆地、海洋和大气层，地质学上可把它们分为大气圈、水圈和土壤-岩石圈。 2）环境物质 是指环境中存在的具有一定环境活性，并对生命物质可能产生各种直接或间接影响的物质。环境物质可由自然因素或人类活动而释入环境，并在环境介质中发生迁移、转化和积累，对人体健康、生态平衡或环境质量产生影响。 3）生态系统 生物群落与无机环境在一定空间范围内进行能量与物质的交换以及相互作用、相互制约所构成的整体。它由无生命物质和生命物质所组成。 4）食物链和食物网 食物链：指生态系统中以食物营养为纽带联系起来的生物之间食与被食的连锁关系。 食物网：地球上的多数动物、其食物不是单一的，因此食物链之间会相互交叉连接，形成错综复杂的网状关系。 海洋食物链示意图 食物网 5）环境的污染与保护 环境污染：有害的物质进入环境，经扩散、迁移、转化，使之发生积聚，引起环境系统的结构和功能的改变，导致环境质量的下降，对人类或其它生物的正常生存和发展产生不利影响。 向环境排放污染物或对环境产生有害影响的场所、设备和装置称为环境污染源。 环境保护：指人类为解决现实的或潜在的环境问题，维持自身存在和发展而进行的各种具体实践活动的总称。 （2）环境放射化学的内容及特点 环境放射化学的内容： 放射性物质的环境污染化学： 包括水、土壤、大气的污染化学； 环境放射性分析化学； 环境放射性去污化学； 环境放射化学。 其内容还可以按放射性物质所处环境介质的种类不同来分类也可按放射性物质种类的不内分类等。 特点： 环境放射化学研究的对象体系大； 环境放射化学研究的放射性浓度低； 环境放射化学研究对象的影响因素复杂； 环境放射化学研究的对象危害严重； 环境放射化学综合性强等。 6.2放射性物质在水体中的化学 （1）概述 1）水体的分类与组成 环境水可分为降水（雨、雪、雹）、地表水、和地下水类等。 归纳起来如下：环境水：水、悬浮物、胶体物质、溶解物质。 2）放射性物质在水体中的一般变化过程 这些变化过程大致可分为物理过程、化学过程和生物过程。 (2)放射性物质在水体中的化学行为 1）放射性物质在水体中的存在状态 放射物质在水体中的存在状态因其来源不同而不同，主要有溶存状态，胶体状态，微粒状态。 2）氧化还原反应 水体中的氧化还原反应主要取决于水中的Ph和氧化还原电势E，E主要依赖于含氧量。 3）络合反应 环境水中含有多种无机和有机酸位体，且水体不同，所含配位体的种类和含量不同，通常，淡水中主要的无机配位体是 ，而海水中的主要无机配位体是Cl-。络合物的稳定程度由该络合的稳定常数决定。 6.3 放射性物质在土壤中的化学 （1）概述 1）土壤的组成： 土壤是岩石圈表面的风化层，它主要由矿物质、有机质、水和空气四部分组成。矿物质分为原生矿物和次生矿物。 土壤中的有机质包括动植物死亡后的残骸以及生活在土壤中的微生物和其它生物。土壤中的空气和水存在于土壤空隙之间，它们在植物的呼吸和养分的传递中起着重要作用。 土壤中的天然放射性核素： 土壤中放射性核素有40K、232Th、238U等天然放射性核素。 人工放射性核： 137Cs、134Cs、90Sr、106Ru、240Pu等，其中137Cs、 90Sr对土壤长期污染的贡献最大（TSrs-90=28.8a, TCs-137=30.17a）。 2）放射性物质在土壤中的一般变化过程 物理过程； 化学过程； 生物过程。 （2）放射性物质在土壤中的化学行为 吸附是土壤中影响放射性物质迁移的最重要的物理化学过程。影响土壤吸附的因素很多，但大致可分为放射性核素因素和土壤因素两个方面。 1）放射性核素因素 放射性核素的种类； 存在的形态； 固体微粒状放射性物质的粒度及活度等因素。 土壤中的阳离子吸附在土壤的表面，它与放射性离子交换： 有相腐殖质的H+也可发生上述反应： 2）土壤因素 土壤的种类