第七章 有害废物及放射性固体废物 第一节 固体废物及分类 第二节 有害废物 第三节 放射性固体废物 第四节 电磁辐射污染

第一节 固体废物及分类 废物——是人类在日常生活和生产活动中对自然界的原材料进行开采、加工、利用后，不再需要而废弃的东西。 第一节 固体废物及分类 废物——是人类在日常生活和生产活动中对自然界的原材料进行开采、加工、利用后，不再需要而废弃的东西。 由于废物多数以固体或半固体状态存在，通常又称为固体废物。

《中华人民共和国固体废物污染环境防治办法》第八十八条：“固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。” 装有废酸、废碱或有害气体的容器也归入固体废物管理体系中。

一、固体废物的产生 主要来源——人类的生产和消费活动。 人们在资源开发和产品制造过程中，必然有废物产生，任何产品经过使用和消费后，都会变成废物。 必然性 （1）人们在索取和利用自然资源从事生产和活动时，限于实际需要和技术条件，总要将其中一部分为废物丢弃； （2）各种产品本身有其使用寿命，超过了一定期限，就会成为废物。

二、固体废物的分类 1．按照化学成分 有机废物、无机废物。 2．按照来源 矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业固体废物和放射性固体废物五类。 3．按照污染特性 危险废物和一般废物等。 4．按其性状 固体状的（块状废物、粒状废物、粉状废物）和泥状的（污泥）。

5. 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。 5. 根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 城市生活垃圾、工业固体废物和危险废物。 （1）城市生活垃圾 又称为城市固体废物，它是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。 主要成分——厨余物、废纸、废塑料、废织物、废金属、废玻璃陶瓷碎片、砖瓦渣土、粪便以及废家用什具、废旧电器、庭院废物等。 主要特点——成分复杂，有机物含量高。影响城市生活垃圾成分的主要因素有居民生活水平、生活习惯、季节、气候等。

（2）工业固体废物 工业固体废物是指在工业、交通等生产过程中产生的固体废物。工业固体废物主要包括以下几类： ①冶金工业固体废物 ②能源工业固体废物 ③石油化学工业固体废物 ④矿业固体废物 ⑤轻工业固体废物 ⑥其他工业固体废物

固体废物的产生量与人口、经济发展水平紧密相关 图7-1 固体废物的产生量与人口、经济发展水平之间的关系

三、固体废物的时空特点 时间方面 昨天的废物正在变为今天的资源，今天的废物可能成为明天的宝藏。 空间方面 废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价值，然而往往可以成为另一过程或方面的原料。 固体废物还具有“废物”和“资源”的二重特性。

四、固体废物污染的控制 1．固体废物的特征 （1）直接占用土地并具有一定空间。 （2）品种繁多，数量巨大。 （3）多组分混合物的复杂特性和不可稀释性——重要特点。 （4）长期的、潜在的危害性。

2．固体废物污染控制的特点 （1）需要从污染源头开始，改进或采用更新的清洁生产工艺，尽量少排或不排废物。 （2）需要强化对危险废物污染的控制， 实行从产生到最终无害化处置全过程的严格管理（即从摇篮到坟墓的全过程管理模式）。 （3）需要提高全民性对固体废物污染环境的认识，做好科学研究和宣传教育，当前这方面尤显重要，因而也成为有效控制其污染的特点之一。

第二节 有害废物 一、有害废物的概念 二、有害废物的判定 第二节 有害废物 一、有害废物的概念 有害废物又称“危险废物”、“有毒废渣”，是能对人体健康和环境造成现实危害或潜在危害的废物。 二、有害废物的判定 根据有害特性鉴别标准来判定有害废物。

1．可燃性 2．反应性 3．腐蚀性

4．浸出毒 5．急性毒性 6．放射性

三、有害成分 美国环保局公布的美国有害废物共有110种，包含有害化合物共361种，其中大多数是有机化合物。 我国的有害危险废物及包含的有害成分见《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中的“国家危险废物名录” （49类，见附录）。 有害废物中一部分重要的有害成分见表7-1。

表7-1 有害废物中部分重要的有害成分 无机物 （1）汞及其化合物 （2）砷及其化合物 （3）镉及其化合物 （4）铬（VI）化合物 表7-1 有害废物中部分重要的有害成分 无机物 （1）汞及其化合物 （2）砷及其化合物 （3）镉及其化合物 （4）铬（VI）化合物 （5）铅及其化合物 （6）锌及其化合物 （7）可溶性铜化合物 （8）氯化物 （9）氟化物 （10）石棉 （11）过氧化物、氟酸盐、高氯酸、叠氮化物 有机物 （12）烃类：石油烃、苯、甲苯、多环芳烃 （13）含氧化合物：甲醛、丙烯醛、烯丙基醇、醚类、酚类、羧酸酯、环氧乙烷 （14）含氮化合物：丙烯腈、联苯胺、三硝基甲苯、吡啶、N-乙基-N-亚硝丁胺、二甲胺 （15）含硫化合物：甲硫醇、二甲基硫醚、苯基硫醇、二苯并噻吩 （16）卤代物：四氯化碳、氯仿、氯乙烷、1，2-二氯乙烷、氯乙烯、三氯乙烯、氯苯、1，4--二氯苯、1，2，4--三氯苯、多氯联苯、二噁英、2-氯酚、对氯苯胺、三氯乙酸、2-氯乙基乙烯基醚、双（2-氯甲基）醚 （17）有机金属化合物：四乙基铅、三丁基锡化合物 （18）有机农药：六六六、对硫磷、乙拌磷、涕灭威、氟乙酸钠

四、迁移途径和危害性 1．进入土壤的途径及对大气的污染 有害废物长期露天堆放，其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下，通过土壤孔隙向四周和纵深方向迁移。 迁移过程中，有害成分要经受土壤的吸附和其他作用，对土壤造成污染。其中的有毒物质会杀死土壤中的微生物和原生动物，破坏土壤的微生态，反过来又会降低土壤对污染物的降解能力；导致土壤酸化、碱化、硬化，影响植物根系的发育和生长，破坏生态环境；在植物体内积累，当土壤中种有牧草和食用作物时，由于生物积累作用，上述有害物质会最终在人体内积累，对肝脏和神经系统造成严重损害，诱发癌症并使胎儿畸形。

四、迁移途径和危害性 2．进入大气的途径及对大气的污染 （1）有害废物在堆放或填埋过程中，在温度、水分的作用下，某些有机物质发生分解，产生有害气体进入大气。 （2）一些有害废物具有强烈的反应性和可燃性，在和其他物质反应过程中或自燃时会放出大量CO2、SO2等气体，污染环境，而火势一旦蔓延，则难以救护。

（3）以细粒状态存在的有害废物，在大风吹动下，随风扬散，扩散到远处，既污染环境，影响人体健康，又会玷污建筑物、花果树木，影响市容和卫生，扩大危害面积与范围。 （4）有害废物在运输与处理的过程中，产生的有害气体和粉尘也是十分严重的，不但会造成大气质量的恶化，一旦进入人体和其他生物群落，还会危害到人类健康和生态平衡。

3．进入水体的途径及对水体的污染 （1）直接排入地表水。 （2）被地表径流携带进入地表水。 （3）空中的细小颗粒，经过干湿沉降进入地表水。 （4）露天堆放和填埋的废物，其可溶性有害成分在降水淋溶、渗透作用下可经土壤达到地下水。

4．进入人体的途径及对人体的危害 环境中的有害废物以大气、水、土壤为媒介，可以直接从呼吸道、消化道或皮肤进入人体，从而对人体健康造成威胁，甚至引起大规模的公害事件，给人类带来灾难性后果。

五、我国有害（危险）废物污染防治现状及防治技术 1．我国危险废物污染防治的阶段性目标 2005年 2010年 2015年 2．危险废物污染防治的有效途径 采用清洁新工艺，防止危险废物产生； 改进已有生产工艺，做到源头减量； 对于已产生的危险废物，则首先通过资源的回收利用减少其需要进行无害化处理处置的量； 对于无法利用的危险废物则进行环境无害化处理处置。即要逐步实现危险废物的减量化、资源化和无害化。

3．危险废物污染防治的技术路线 危险废物污染防治的技术路线是从危险废物产生、收集、储存、运输、综合利用、处理，到最终处置的全过程控制，重点废物进行特殊管理。

（1）从源头控制危险废物污染，实现废物减量化 （2）鼓励和促进危险废物交换，为废物回收利用创造条件 （3）加强对危险废物收集运输的管理，降低环境风险

（4）鼓励危险废物综合利用，实现其资源化 （5）发展危险废物的焚烧处置，实现其减量化和资源化 （6）建设危险废物填埋处置设施，实现安全处置

（7）有效控制特殊危险废物，减少环境污染 （8）提高危险废物处理相关技术装备研究及开发水平，推进其国产化

第三节 放射性固体废物 一、放射性的概念及判定 第三节 放射性固体废物 一、放射性的概念及判定 某些物质的原子核能自发地放出看不见、摸不着的射线，物质所具有的这种特性，称为放射性。具有放射性的物质称为放射性物质。 1．放射性核素 核素是具有特定的原子质量数、原子序数和核能态的一类原子。分为稳定核素和放射性核素。

2．放射性衰变及其类型 放射性核素自发地改变核结构形成另一种核素的过程，称为核衰变。因同时伴有带电或不带电粒子的放出，故又称放射性衰变。每种放射性核素衰变都有其自身特有的方式，并且不受外界条件的影响，故核衰变是放射性核素的特征性质。

放射性衰变按其放出的粒子性质，分为α衰变、β衰变、β+衰变、电子俘获、γ衰变等多种类型。 （1）α衰变 是放射性核素核放出α粒子的核衰变。 α粒子是带有2个单位正电荷的氦核。 （2）β衰变 放射性核素内一个中子转变成质子并放出β粒子和中微子的核衰变。 β粒子是电子。

是放射性核素核内一个质子转变成中子并放出β+粒子和中微子的核衰变。β+粒子是正电子。 （5）电子俘获 （3）γ衰变 是放射性核素从较高能态跃迁至较低能态时放出一种波长很短的电磁辐射（高能γ光子）的过程。 （4）β+ 衰变 是放射性核素核内一个质子转变成中子并放出β+粒子和中微子的核衰变。β+粒子是正电子。 （5）电子俘获 是放射性核素俘获核外绕行的一个电子，使核内一个质子转变成中子并放出中微子的过程。

照射量（x）是指γ或X射线在单位质量空气中引起的所有电子被完全阻留此空气中时，产生的电子或正离子的总电荷量。 3．辐射量及其单位 （1）照射量与照射量率 照射量（x）是指γ或X射线在单位质量空气中引起的所有电子被完全阻留此空气中时，产生的电子或正离子的总电荷量。 法定单位——库仑 每千克空气（C/kg），并用的专用单位是伦琴，简称伦（R）。 照射量率是单位时间内的照射量。单位是C/（kg·s）、R/s等。

吸收剂量（D）是指单位质量物质所吸收的辐射能量。 法定单位——焦耳每千克（J/kg），专称戈瑞（Gray），符号Gy。 （2）吸收剂量与吸收剂量率 吸收剂量（D）是指单位质量物质所吸收的辐射能量。 法定单位——焦耳每千克（J/kg），专称戈瑞（Gray），符号Gy。 吸收剂量率是单位时间内单位质量物质所吸收的辐射剂量，单位是Gy/s等。 （3）剂量当量与剂量当量率 用吸收剂量和其他影响危害的修正因数之乘积来度量各种辐射对生物的危害效应，此度量称为剂量当量（H）。 单位时间内的剂量当量，称剂量当量率。

4．环境放射性的来源 （1）天然辐射 （2）人工辐射 ①来自地球外层空间的宇宙射线，包括初级和次级宇宙射线。 ②地球天然存在的放射性核素辐射。包括由初级宇宙射线与大气物质相互作用产生的放射性核素和地球形成时本来就有的放射性核素。 （2）人工辐射 来源主要有以诊断医疗为目的所使用的辐射源设备和放射性药剂、核工业及核研究单位排放的三废，以及带有辐射的消费品。

放射性固体废物：含有放射性核素或被其污染，没有或暂时没有重复利用价值，其放射性浓度比活度或污染水平超过规定下限值的废弃物。 二、放射性固体废物的分类 放射性固体废物：含有放射性核素或被其污染，没有或暂时没有重复利用价值，其放射性浓度比活度或污染水平超过规定下限值的废弃物。 根据国际原子能机构（IAEA）建议，放射性固体废物分为以下四类：

1．X≤0.2R/h的低水平放射性废物，不必采用特殊防护。主要是β及γ放射体，所含α放射体可忽略不计。 2．0.2R/h＜X≤2R/h的中水平放射性废物，需用薄层混凝土或铅屏蔽防护。主要是β及γ放射体，所含α放射性可忽略不计。 3．X＞2R/h的高水平放射性废物，需要特殊防护装置。主要是β及γ放射体，所含α放射体可忽略不计。 4．α放射性要求不存在超临界问题，主要为α放射体。

三、核工业中放射性固体废物的主要类型及地下迁移速率 1. 核工业中放射性固体废物的主要类型 目前，放射性固体废物主要来自核工业。 其放射性固体废物的主要类型有： （1）从含铀矿石提取铀的过程中产生的废矿石和尾矿。 （2）铀精制厂、核燃料元件加工厂、反应堆、核燃料后处理厂以及使用放射性同位素研究、医疗等单位排出的沾有人工或天然放射性物质的各种器物。 （3）放射性废液经浓缩、固化处理形成的固体废弃物。

2．放射性核素的地下迁移速率 放射性核素的地下迁移：指其在土壤、岩石等地质介质中随地下水流动而至地表水系统的迁移过程。它是放射性固废地下处置的关键。 所谓地下处置就是将放射性废物埋于地下处置场，利用多层屏障来阻止核素在很长时期内不以有害量迁入生物圈的方法。 放射性核素地下迁移速率的室内研究表明，地质介质通过吸附、沉淀等作用对核素地下迁移具有延迟能力。

v=V/K 式中 v──核素地下迁移速率； V──地质介质中地下水流带； K──延迟系数。 K显示地质介质对核素随水迁移的延迟能力，是用来判断地质介质屏障核素优劣的主要指标。它随着核素性质、地质介质特性和地下水的组成、pH值、水文条件等许多因素的不同而变化。

四、辐射损坏类型和影响因素 1．辐射损害的类型 （1）躯体效应与遗传效应 （2）随机性效应与非随机性效应 躯体效应 遗传效应 随机性效应

2．影响辐射损害的因素 （1）辐射的类型； （2）辐射的剂量； （3）照射的方式与部位。 3．辐射损害的生化机制 辐射先将辐照机体内的水分子电离和激发，产生性质活泼的自由基、强氧化剂等，与细胞的有机分子核酸、蛋白质、膜、酶等相互作用，使之化学键断裂、组成受到破坏，从而引起损害症状。

（1）机体内水的辐照产物 （2）辐射致生物膜脂质过氧化 其生化机制是辐射使体内产生活化氧，O2-·与体内过氧化氢形成HO·。 O2-·+H2O2→O2+OH-+HO· HO·是很强的亲电试剂，它造成链式反应，使膜脂质继续过氧化，不断生成脂质氢过氧化物。

②O2-·在体内还可发生歧化反应生成H2O2： O2-· + O2-· 2H+→H2O2+O2 （3）辐射致癌 其生化机制是： ①O2-·反应变成HO· HO·加成于构成DNA的嘧啶或嘌呤碱基中电子密度较高的碳原子上，使DNA基因突变，受到损伤。 ②O2-·在体内还可发生歧化反应生成H2O2： O2-· + O2-· 2H+→H2O2+O2 H2O2可对机体中各种酶和膜蛋白上的巯基起氧化作用，使其组成受到破坏，功能失常，甚至可能致癌。

第四节 电磁辐射污染 一、电磁辐射污染的概念及特点 1、电磁辐射的物理特性 指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量传播到室内外空间中，其量超过了环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响引起周围受辐射影响人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。 1、电磁辐射的物理特性 任何交流电在其周围空间都会产生交变的电场，交变的电场又产生交变的磁场，交变的磁场又反过来会产生新的交变电场。这种交变的电场与交变的磁场相互垂直、以源为中心向周围空间交替的产生且以一定的速度传播的波，称为电磁辐射（也称电磁波）。确切的说电磁辐射是一个包括广播频率（220~3600MHz）、电视频率（30~300 MHz）和无线电频率（30MHz以下）的广泛的波。

从波动学的观点来描述电磁辐射时其基本物理量有： 　　波长：沿着波的传播方向，在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的相邻的两个质点之间的距离；单位为米（m）。 　　周期：物体完成一次全振动所需的时间；T单位为秒（s）。 　　频率：单位时间内所完成的周期数；单位为赫兹（Hz）。 　　三者之间的关系为：f=1/T=c/λ。

在没有实物媒质存在时，它的传播速度为光速，电磁辐射可按其波长、频率排列成几个频率段，形成电磁波谱，频率越高该辐射的能量越大，其生物学作用也越强。 部分电磁波谱表   波长（cm） 频率（Hz） 红外线 3×10-4 1014 微波 3×10-2 1012 雷达波 3×100 1010 短波、无线电波、调幅波 3×104 106 长波、无线波 3×106 104

影响人类生活环境的电磁辐射根据其污染源大致可分为两大类：天然电磁辐射污染源和人为电磁辐射污染源。 　2、电磁辐射污染源的分类  　   影响人类生活环境的电磁辐射根据其污染源大致可分为两大类：天然电磁辐射污染源和人为电磁辐射污染源。 　 　(1 )天然电磁辐射污染源  　　　天然的电磁辐射污染是某些自然现象引起的，最常见的是雷电，除了可能对电气设备，飞机，建筑物等直接造成危害外，还会在广大地区从几千赫到几百兆赫以上的极宽频率范围内产生严重的电磁干扰；火山喷发，地震和太阳黑子活动引起的磁暴等都会产生电磁干扰。天然的电磁污染对短波通信的干扰为严重

天然电磁辐射污染源表 (2) 人为电磁辐射污染源 分      类 来       源 大气与空气污染源 自然界的火花放电、雷电、台风、高寒地区飘雪、火山喷发…… 太阳电磁场源 太阳黑子活动与黑体放射…… 宇宙电磁场源 银河系恒星的爆发、宇宙间电子的移动…… (2) 人为电磁辐射污染源  　　人为电磁辐射污染源产生于人工制造的若干系统，如：电子设备、电气装置等，主要来自广播、电视、雷达、通讯基站及电磁能在工业、科学、医疗和生活中的应用设备。

在人为污染源所组成的电磁辐射中对人类的健康危害最大的是微波辐射。现在环境中的电磁辐射主要来源于人为电磁辐射污染源。来自天然电磁辐射污染源的电磁辐射相对于人为电磁辐射污染源的危害已可忽略不计。而且随着科学技术的不断发展，人们受到的人为电磁辐射污染源的电磁危害还将会继续增大，因此我们应根据主要的电磁辐射污染源来有效的治理和防治来自电磁辐射的危害。

人为电磁辐射污染源表 分类 设备名称 污染来源与部件 放 电 所 致 场 源 电晕放电 电力线（配送电线） 由于高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地泄漏电流所造成 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、放电管 点火系统、发电机、整流装置  火花放电 电气设备、发动机、冷藏车 发电机、整流器、放电管、点火系统 工频感应场源 大功率输电线、电气设备、 电气铁道 高电压、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 医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统 家用电器 微波炉、电脑、电磁灶、 电热毯 功率源为主 移动通信设备 手机、对讲机 天线为主 建筑物反射 高层楼群以及大的金属构件 墙壁、钢筋、吊车

二、电磁污染的传播途径 通过了解主要的电磁辐射污染源，我们可将电磁污染的途径大致分为空间辐射、导线传播和复合污染三种。 （1）空间辐射 　　 通过了解主要的电磁辐射污染源，我们可将电磁污染的途径大致分为空间辐射、导线传播和复合污染三种。 （1）空间辐射 是来自天空的辐射（高能粒子），其强度与太阳的活动密切相关。主要是天然的宇宙射线和地磁场捕获的带电粒子等，包含有以下几种射线：高能质子射线、高能电子射线、中子射线、X射线、γ射线等。 （2）导线传播  当射频设备与其他设备共用一个电源供电时，电磁能量（信号）就会通过导线进行传播。另外，信号的输出与输入电路、控制电路等也能在强电磁场中“拾取”信号，并将“拾取”的信号再进行传播。

当空间辐射与导线传播同时存在时所造成的电磁污染。 （3） 复合污染 当空间辐射与导线传播同时存在时所造成的电磁污染。

　三、电磁辐射的危害   电磁辐射的危害我们可以通过以下几个主要的方面来说明：电磁辐射对人体的影响、电磁辐射对人体影响的机理和电磁辐射对仪器设备的干扰和破坏。  （1）电磁辐射对人体的影响 功率 频率 距离 振荡性质 （2）电磁辐射6大危害

　   （3）电磁辐射对人体影响的机理 热效应 非热效应  （4）电磁辐射对仪器设备的干扰和破坏

四、电磁辐射污染的防治 世界各地射频辐射职业安全标准限值表 四、电磁辐射污染的防治 世界各地射频辐射职业安全标准限值表 国家及来源 频率范围 标准限值 备注 美国国家标准协会 10MHz~100GHz 10mW/cm2 在任何0.1h之内 英国 30MHz~100GHz 连续8h作用的平均值 北约组织 0．5mW/cm2 加拿大 波兰 300MHz~300GHz 10μW/cm2 辐射时间在8h之内 法国 在任何1h之内 德国 30MHz~300GHz 2.5mW/m2 澳大利亚 1mW/cm2 中国 100kHz~30MHz 20V/m，/m 捷克 30kHz~30MHz 50V/m 均值

讨论：生活中对电磁辐射的防护