工業廢水放射性檢測方法
A. 廢水氣樣的採集與檢測方法，要具體方法包括操作過程什麼的，推薦本書也行
僅供參考! 所謂水質指標是用以評價一般淡水水域、海水水域特性的重要參數.可以根據這些參數對水質的類型進行分類,對水體質量進行判斷和綜合評價.水質指標已形成比較完整的指標體系.
許多水質指標是表示水中某一種或一類物質的含量,常直接用其濃度表示,有些水質指標則是利用某一類物質的共同特性來間接反映其含量.例如水中有機物質具有易被氧化的共同特性,可用其耗氧量作為有機物含量的綜合性指標；還有一些水質指標是同測定方法直接聯系的,例如混濁度,色度等用人為規定的並配製某種人工標准溶液作為衡量的尺度.水質指標按其性質不同,可分為物理的,生物的和化學的指標.關於生物指標,根據水生生物的組成（種類與數量）以及它們的生態學特徵而提出的各項指標已在有關課程中介紹.本節概要討論一下幾項常用的水質物理指標的含義.對於化學指標的含義將在本書的其他有關部門章節中作有關深入的討論,這里按測定所使用的不同方法作粗略的分類.
（一）水質的物理指標
水體環境的物理指標項 目頗多,包括 水溫、滲透壓、混濁度（透明度）、色度、懸浮固體、蒸發殘渣以及其它感官指標如味覺、嗅覺屬性等等.
1． 溫度 溫度是最常用的物理 指標 之一.由於水的許多物理特性、水中進行的化學過程和生物過程 都同 溫度有關,所以它經 常是必須加以測定的.天然水的溫度因水源的不同而異.地表水的溫度與季節氣候條件有關,其變化范圍大約在0.1--30℃;地下水的溫度則比較穩定,一般變化於8--12℃左右,而海水的溫度變化范圍為-2--30℃.
2． 嗅與味 被污染的水體往 往具有不正 常 的氣味,用鼻聞到的稱為嗅,口嘗到的稱為味.有時嗅與味 不能截然分開.常常根據水的氣味,可以推測水中所含雜質和有害成分.水中的嗅與味的來 源可能有：水生植物或微生物的繁殖和衰亡；有機物的腐敗分解；溶解氣體H2S等；溶解的礦物鹽或混入的泥土；工業廢水中 的 各種 雜質 如 石油、酚等；飲用水消毒過程的余氯等.不同的物質有著不同的氣味,例如湖 沼水因藻類繁生或有機物產生的魚腥及霉爛氣味；渾濁河水常含有泥土的澀 味；溫泉水常有硫酸味；有些地下水的H2S氣味；含溶解氧較多的帶甜味；含有機物較多的也常具有甜味；水中含NaCl帶有鹹味,含MgSO4,Na2SO4等帶有苦味；含CuSO4帶有甜味,而Fe的水帶有澀味. 人的感官分辨嗅與味,不可避免帶有主觀性.目前對嗅與味尚無完全客觀的標准和檢測的儀器,只有極清潔或 已消毒過的 水才可用口嘗試.由於水溫對水的氣味有很大影響,所以測定嗅 與味常常在室溫20℃和加熱（40-50℃）兩種情況下進行. 此外,有人提出 以臭氣濃度及臭氣強度指數來度量水質的嗅覺屬性.臭氣濃度（TO）=200/a,式中a為感覺到臭氣的最小水樣量（mL）.在給水水源的標准中,要求（TO）值低於3-5. 臭氣 強度指數（PO）系指被測水樣稀釋到沒有臭氣為止時以百分率表示的稀釋倍數. PO與TO通常具有如下關系：PO=lgTO/lg2（合田健,1989）.
3．顏色與色度 天然水經常表現出各種顏色.湖沼水常有黃褐色、或黃綠色, 這往往是由腐殖質造成的.水 中懸浮泥沙和不溶解 的礦物質也長帶有顏色,例如粘土使水呈黃色；鐵的氧化物使水呈黃褐色； 硫化氫氧化析出的硫使水呈藍色等等.各種水藻如球藻、硅藻等的繁殖使水 呈黃綠色、褐色等.根據水的顏色,可以推測水中雜質的數量和種類.色 度是對天然的或處理之後的各種用水進行水色測定時所規定的指標.目前世 界各國統一用氯化鉑酸鉀（K2PtCl6）和 氯 化鈷（CoCl2.6H2O）配製的混合溶液作為色度的標准.
4．混濁度與透明度 水中若含有懸浮及膠體狀態的物質,常會發生混濁現象.地表水的混濁是由泥沙、粘土、有機物造成的.地下水一般比較清澈透明,但若水中含有Fe2+鹽,與空氣接觸後就可能產生Fe(OH)3,使水呈棕黃色混濁狀態；海洋在近岸和河口區由於陸地徑流攜帶大量泥沙、粘土、有機物造成的.不同河流因流經地區的地質土壤條件不同,混濁程度可能有很大的差別.地下水一般比較清澈透明,但若水中含有Fe2+鹽,與空氣接觸後就可能產生Fe(OH)3,使水呈棕黃色混濁狀態；海洋在近岸和河口區由於陸地徑流攜帶大量泥沙和其它有機物,水質比較混濁而遠岸海區水區水質透明.
混濁度是一種光學效應,它表示光線透過水層時受到阻礙的程度.這種光學效應和和微粒的大小及形狀有關.從膠體顆粒到懸浮顆粒都能產生混濁現象,其粒徑的變化幅度是很大的.所有有相同懸浮物質含量的兩種水體若顆粒粒徑分級狀況不同,其混濁程度就未必相等.渾濁度的標准單位是以不溶性硅如漂白土、高嶺土在光學阻礙作為測量的基礎,即規定1mgSiO2.L-1所構成的混濁度為1度.把預測水樣與標准混濁度按照比濁法原理進行比較就可以測得其混濁度.
透明度是表示水體透明程度的指標.它與混濁度的意義恰恰相反.都表明水中雜質對透過光線的阻礙程度.若把某一方面白色或黑白相間的圓盤作為觀察對象,透過水層俯視圓盤並調節圓盤深度至恰能看到為止,此時圓盤所在深度位置稱為透明度.
5． 固體含量 天然水體中所含物質大部分屬於固體物質,經常有必要測定其含量作為直接的水質指標.各種固體含量可以分為以下幾類：（1）總固體.即水樣在一定溫度下蒸發乾燥後殘存的固體物質總量,也稱蒸發殘留物；（2）懸浮性固體.即將水樣過濾①,截留物烘乾後的殘存的固體物質的量,也就是懸浮物質的含量,包括不溶於水的泥土、有機物、微生物等；（3）溶解性固體.即水樣過濾後,濾液蒸乾的殘余固體量.包括可溶於水的無機鹽類及有機物質.總固體量是懸浮固體和溶解性固體二者之和.此外還有可沉降固體,固體的灼燒減重等指標.各種固體含量的測定都是以重量法進行的,測定時蒸干溫度對結果的影響很大.一般規定的確105--110℃,不能徹底趕走硫酸鈣、硫酸鎂等結晶水.不易得到固定不變的重量；若在180℃蒸干,所得結果雖比較穩定,但由於一些鹽類如CaCl2 、Ca(NO3)2MgCl2、Mg(NO3)2等具有強烈的吸濕性,極易吸收空氣中的水分,在稱量時也不易得到滿意的結果.因此測定的結果比較粗略.
（二）水質化學指標
利用化學反應、生物化學的反應及物理化學的原理測定的水質指標,總稱為化學指標.由於化學組成的復雜性,通常選擇適當的化學特性進行檢查或作定性、定量的分析.根據不同的分析方法可以把化學指標歸納如下：
1．中和的方法 包括水體的鹼度、酸度等；
2．生成螯合物的方法 如Ca2+ Mg2+及硬度等；
3．加熱和氧化劑分解法 將含生物體在內的有機化合物的含量以加熱分解時產生CO2的量[總有機碳（TOC）；微粒有機碳（POC）]、分解時消耗的氧量[總耗氧量（TOD）]或消耗氧化的量[化學耗氧量（COD）]來表示的指標；
4．生物化學反應的方法論 以生物化學耗氧量（BOD）為代表,是測定微生物分解有機物時所需消耗的氧量,包括測定微生物在呼吸過程中產生的CO2的量以及利用脫氫酶等酶活性法來測定有效生物量等指標；
5．氧化還原反應及沉澱法.最典型為溶解氧含量及氯離子含量等指標.
6．電化學法.有水的電導率,氯化-還原電位（pE）以及包括pH在內的離子選擇電極的各種指標,如F-、NH4+以及許多金屬離子；
7．微量成分.以儀器分析為主要檢測手段.包括分光光度法,原子吸收光譜法,氣相、液相色譜法,中子活化分析法以及等離子發射光譜法等.指標項目眾多,如生物營養元素、各種化學形態的重金屬離子及非金屬微量元素、微量有機物、水已的污染物（如有機農葯、油類）以及放射性元素等等. 總之,系統了解各類水質指標的含義具有重要意義.因為對於任何水生生態系統環境都是通過對一系列的、經過嚴格選擇的、具有典型意義代表性的指標進行調查或監測分析結果,而加以綜合評價的.必須強調,水質的生物學指標的調查分析結果對於科學評價水環境質量越來越大越顯示其重要性.象英、美、日等國對水環境的要求,都從生態學的觀點出發,重視生物監測.例如英國泰晤士河由於進行了常時間的治理,1969年已有魚群重新出現,其治理效果就是用已有礙100多種魚類重新回到泰晤士河加以表徵的；日本1970年將生物學水知判斷法列入有關水環境質量指標中；我國現在已將細菌學指標列為部頒水環境質量標准.
二、 我國當前沿用的主要水質理化指標及測試系統
（一） 主要理化指標 當前許多國家都頒布了各自不同的水質質量標准,規定了為數繁多的指標項目.我國於1973年頒布了《工業「三廢」排放試行標准》,規定了工業廢水中有14項有害物質的最高排放濃度.1976年頒發《生活飲用水水質標准》,其中感官性指標有4項（色、混濁度、嗅與味、肉眼可見物）；化學指標有8項（Ph、總硬度、鐵、錳、銅、鋅、揮發酚、陰離子合成洗滌劑）；毒理學指標有8項（氰化物、砷、硒、汞、鎬、六價鉻、鉛）；細菌學指標有3項（細菌總數、大腸菌群、游離余氯）.1983年發布《地表水環境質量標准》,規定出20種監測項目的三級質量標准,其中包括pH、水溫、色、嗅、溶解氧,生化需氧量,揮發性酚類、氮化物、砷、總汞、鎘、六價鉻、鉛、銅、石油類、大腸菌群等.我國先行的《海水水質標准（GB3097-82）》規定的理化指標包括物理感官指標,化學感官指標和微生物指標計25項；《漁業水域水質標准（GB11607-89）》包括感官和化學指標34項.
水環境調查或監測分析項目在理化指標方面多根據各類水體目前和將來的用途而加以選擇和確定的.在養殖生產和有關部門水生生物科學研究中,為了充分利用和改良或控制水的理化條件,常常必須對10多項常規指標進行分析,包括溫度、含鹽量（鹽度）、溶解氧、pH、鹼度、硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨氮、總氮、磷酸鹽、總磷、硅酸鹽、化學耗氧量等等；對水環境的污染物質的調查中常按基礎調查、檢測性調查、專題性調查及應急性調查等多種不同類型的用途而選擇不同的指標項目.淡水水體和海水水體常常也有所差異.
從國外報道各種類型的水質調查或監測標准來看,由於國情的不同,其側重點各異.而且調查或監測指標的選擇和確定問題本身也還有一個逐步深入和不斷發展的過程,例如對污染指標隨著新的化學物質的品種的增加、分析技術的發展,以及在流行病學研究中對致癌、致畸及致突變的生理生化過程的深入研究,監測或調查項目會不斷的加以改變,方法也會逐步發展和完善.
（二） 測試系統 對水質理化指標進行的測試實驗可採用現場測試、船上測試和陸上實驗室測試三種方式.採用不同方式測試所得結果的確切程度是不同的,特別是深層水樣的 採集和儲存,其溫度、壓力產生變化,都將使化學平衡點產生變化.例如[HCO3-]/[CO32-]等離子成分的濃度比值以及溶解氣體的含量等都回發生變化.；儲存的水樣,即使排除了容器污染和通過容器表面散失的可能性,水質也會因為懸浮物的凝聚沉降以及生物提的代謝過程、死亡分解過程等的影響而發生改變.
目前,可採用現場測試的項目越來越多,遙控遙感技術的發展使許多水質指標項目的測試可以字響當大的范圍進行同步觀測.但藉助儀器的探頭作高深度水域（特別是海洋）的現場測試常常遇到很多困難.加在現場測試儀器尚未能普及的情況下,水質理化指標測試工作常常必須先採樣後在船上實驗室或陸上實驗室進行.
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隨著自動化分析技術的發展,水質指標的調查、監測分析已經逐步使用自動測試系統.該系統一般由采樣裝置,水質連續監測儀器,數據傳輸、記錄及處理幾部分組成,其特點是自動化、儀器化和連續性.目前已採用自動化試系統的有：水溫、Ph、電導率、氧化還原電位、混濁度、懸浮物、溶解氧、COD、TOC、TOD、某些金屬離子、氰化物等等.自動測試系統可避免人工采樣所得數據的不全面性,大大縮短采樣分析到獲得結果之間的時間.但自動測試系統也有局限性,不能對大部分指標逐一單項進行測定,因為水質化學組成（尤其是污染物）復雜,組分價態、形態多變,干擾嚴重,需要一系列的化學預處理操作和各種高靈敏度的檢測方法.因此,發展規律連續自動測試技術並和實驗室（船上和陸上）采樣分析技術相結合,是完善水質理化指標的一系列切實可行的途徑
B. 水中的放射性指標如何測
通常根據測量目的和條件採用不同的測量方法，常規實驗室方法有：
1）伽瑪核素活度：伽瑪譜儀；
2）總alpha/beta：採用水樣蒸發制樣，再用alpha/beta計數器測量；也可以用液閃計數器測量；
3）H-3/C-14: 用液閃計數器測量;
4）水中alpha核素活度：制樣後，用alpha譜儀；或用液閃計數器測量;
C. 放射性測量方法
放射性測量方法按放射源不同可分為兩大類:一類是天然放射性方法，主要有γ測量法、α測量法等;另一類是人工放射性方法，主要有X射線熒光法、中子法等。表7.1給出了幾種放射性測量方法的簡單對比。
7.1.2.1 γ測量
γ測量法是利用輻射儀或能譜儀測量地表岩石或覆蓋層中放射性核素產生的γ射線，根據射線能量的不同判別不同的放射性元素，而根據活度的不同確定元素的含量。γ測量可分為航空γ測量、汽車γ測量、地面(步行)γ測量和γ測井，其物理基礎都是相同的。
根據所記錄的γ射線能量范圍的不同，γ測量可分為γ總量測量和γ能譜測量。
(1)γ總量測量
γ總量測量簡稱γ測量，它探測的是超過某一能量閾值的鈾、釷、鉀等的γ射線的總活度。γ總量測量常用的儀器是γ閃爍輻射儀，它的主要部分是閃爍計數器。閃爍體被入射的γ射線照射時會產生光子，光子經光電倍增管轉換後，成為電信號輸出，由此可記錄γ射線的活度。γ輻射儀測到的γ射線是測點附近岩石、土壤的γ輻射、宇宙射線的貢獻以及儀器本身的輻射及其他因素的貢獻三項之和，其中後兩項為γ輻射儀自然底數(或稱本底)。要定期測定儀器的自然底數，以便求出與岩石、土壤有關的γ輻射。岩石中正常含量的放射性核素所產生的γ射線活度稱為正常底數或背景值，各種岩石有不同的正常底數，可以按統計方法求取，作為正常場值。
表7.1 幾種放射性法的簡單對比
續表
(2)γ能譜測量
γ能譜測量記錄的是特徵譜段的γ射線，可區分出鈾、釷、鉀等天然放射性元素和銫－137、銫－134、鈷－60等人工放射性同位素的γ輻射。其基本原理是不同放射性核素輻射出的γ射線能量是不同的，鈾系、釷系、鉀－40和人工放射性同位素的γ射線能譜存在著一定的差異，利用這種差異選擇幾個合適的譜段作能譜測量，能推算出介質中的鈾、釷、鉀和其他放射性同位素的含量。
為了推算出岩石中鈾、釷、鉀的含量，通常選擇三個能譜段，即第一道:1.3～1.6MeV;第二道:1.6～2.0MeV;第三道:2.0～2.9MeV。每一測量道的譜段范圍稱為道寬。由於第一道對應40K的γ射線能譜，第二道、第三道則分別主要反映鈾系中的214Bi和釷系中的208Tl的貢獻，故常把第一、二、三道分別稱為鉀道、鈾道和釷道。但是，鉀道既記錄了40K的貢獻，又包含有鈾、釷的貢獻。同樣，鈾道中也包含釷的貢獻。當進行環境測量時往往增設137Cs，134Cs，60Co等道。
γ能譜測量可以得到γ射線的總計數，鈾、釷、鉀含量和它們的比值(U/Th，U/K，Th/K)等數據，是一種多參數、高效率的放射性測量方法。
7.1.2.2 射氣測量
射氣測量是用射氣儀測量土壤中放射性氣體濃度的一種瞬時測氡的放射性方法。目的是發現浮土覆蓋下的鈾、釷礦體，圈定構造帶或破碎帶，劃分岩層的接觸界限。
射氣測量的對象是222Rn，220Rn，219Rn。氡放出的α射線穿透能力雖然很弱(一張紙即可擋住)，但它的運移能力卻很強。氡所到之處能有α輻射，用α輻射儀可方便測定。222Rn，220Rn的半衰期分別為3.8d和56s，前者衰變較後者慢得多，以此可加以區分。
工作時，先在測點位置打取氣孔，深約0.5～1m，再將取氣器埋入孔中，用氣筒把土壤中的氡吸入到儀器里，進行測量。測量完畢，應將儀器中的氣體排掉，以免氡氣污染儀器。
7.1.2.3 Po－210測量
Po－210法，也寫作210Po法或釙法，它是一種累積法測氡技術。210Po法是在野外採取土樣或岩樣。用電化學處理的方法把樣品中的放射性核素210Po置換到銅、銀、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量置換在金屬片上的210Po放出來的α射線，確定210Po的異常，用來發現深部鈾礦，尋找構造破碎帶，或解決環境與工程地質問題。
直接測氡，易受種種因素的影響，結果變化較大。測量210Pb能較好地反映當地222Rn的平均情況。210Po是一弱輻射體，不易測量，但其後210Bi(半衰期5d)的子體210Po卻有輻射較強的α輻射，半衰期長(138.4d)。因此，測210Po即可了解210Pb的情況，並較好地反映222Rn的分布規律。210Po是222Rn的子體，沿有釷的貢獻。這是和γ測量、射氣測量、α徑跡測量的不同之處。只測量210Po的α射線，而測不到Po的其他同位素放出的α射線，是因為它們的半衰期不同的緣故。
7.1.2.4 活性炭測量
活性炭法也是一種累積法測氡技術，靈敏度高，效率亦高，而技術簡單且成本低，能區分222Rn和220Rn，適用於覆蓋較厚，氣候乾旱，貯氣條件差的荒漠地區。探測深部鈾礦或解決其他有關地質問題。
活性炭測量的原理是在靜態條件下，乾燥的活性炭對氡有極強的吸附能力，並在一定情況下保持正比關系。因此，把裝有活性炭的取樣器埋在土壤里，活性炭中豐富的孔隙便能強烈地吸附土壤中的氡。一定時間後取出活性炭，測定其放射性，便可以了解該測點氡的情況，以此發現異常。
埋置活性炭之前，先在室內把活性炭裝在取樣器里，並稍加密封，以免吸附大氣中的氡。活性炭顆粒直徑約為0.4～3mm。每個取樣器里的活性炭重約數克至數十克，理置時間約為數小時至數十小時，一般為5d。時間可由實驗確定最佳值，埋置時間短，類似射氣測量;埋置時間長，類似徑跡測量，但徑跡測量除有氡的作用外，其他α輻射體也會有貢獻。活性炭測量只有氡的效果。也有把活性炭放在地面上來吸附氡的測量方法。
為了測量活性炭吸附的氡，可採取不同方法:①測量氡子體放出的γ射線;②測量氡及其子體放出的α射線。
7.1.2.5 熱釋光法
工作時，把熱釋光探測器埋在地下，使其接受α，β，γ射線的照射，熱釋光探測器將吸收它們的能量。一定時間後，取出探測器，送到實驗室，用專門的熱釋光測量儀器加熱熱釋光探測器，記錄下相應的溫度和光強。探測器所受輻射越多，其發光強度愈強。測定有關結果即可了解測點的輻射水平及放射性元素的分布情況，進而解決不同的地質問題。
自然界的礦物3/4以上有熱釋光現象。常溫條件下，礦物接受輻射獲得的能量，是能長期積累並保存下來的。只有當礦物受熱到一定程度，貯存的能量才能以光的形式釋放出來。根據礦物樣品的發光曲線，可以推算該礦物過去接受輻射的情況、溫度的情況等。
7.1.2.6 α測量法
α測量法是指通過測量氡及其衰變子體產生的α粒子的數量來尋找放射性目標體，以解決環境與工程問題的一類放射性測量方法。氡同位素及其衰變產物的α輻射是氡氣測量的主要物理基礎。
工程和環境調查中用得較多有α徑跡測量和α卡測量方法。
(1)α徑跡測量法
當α粒子射入絕緣體時，在其路徑上因輻射損傷會產生細微的痕跡，稱為潛跡(僅幾納米)。潛跡只有用電子顯微鏡才能看到。若把這種受過輻射損傷的材料浸泡在強酸或強鹼里，潛跡便會蝕刻擴大，當其直徑為微米量級時，用一般光學顯微鏡即可觀察到輻射粒子的徑跡。能產生徑跡的絕緣固體材料稱為固體徑跡探測器。α徑跡測量就是利用固體徑跡探測器探測徑跡的氡氣測量方法。
在工作地區取得大量α徑跡數據後，可利用統計方法確定該地區的徑跡底數，並據此劃分出正常場、偏高場、高場和異常場。徑跡密度大於底數加一倍均方差者為偏高場，加二倍均方差者為高場、加三倍均方差者為異常場。
(2)α卡法
α卡法是一種短期累積測氡的方法。α卡是用對氡的衰變子體(21884Po和21484Po等)具有強吸附力的材料(聚酯鍍鋁薄膜或自身帶靜電的過氯乙烯細纖維)製成的卡片，埋於土壤中，使其聚集氡子體的沉澱物，一定時間後取出卡片，立即用α輻射儀測量卡片上的α輻射，藉此測定氡的濃度。由於測量的是卡片上收集的放射性核素輻射出的α射線，所以把卡片稱作α卡，有關的方法就稱為α卡法。如果把卡片做成杯狀，則稱為α杯法，其工作原理與α卡法相同。
7.1.2.7 γ－γ法
γ－γ法是一種人工放射性法，它是利用γ射線與物質作用產生的一些效應來解決有關地質問題，常用來測定岩石、土壤的密度或岩性。
γ－γ法測定密度的原理是當γ射線通過介質時會發生康普頓效應、光電效應等過程。若γ射線的照射量率I0;γ射線穿過物質後，探測器接受到的數值為I，則I和I0之間有一復雜的關系。即I=I0·f(ρ，d，Z，E0)，其中ρ為介質的密度，d為γ源與探測器間的距離，Z為介質的原子序數，E0為入射γ射線能量。
在已知條件下做好量板，給出I/I0與ρ，d的關系曲線。在野外測出I/I0後，即可根據量板查出相應的密度值ρ。
7.1.2.8 X熒光測量
X射線熒光測量，也稱X熒光測量，是一種人工放射性方法，用來測定介質所含元素的種類和含量。其工作原理是利用人工放射性同位素放出的X射線去激活岩石礦物或土壤中的待測元素，使之產生特徵X射線(熒光)。測量這些特徵X射線的能量便可以確定樣品中元素的種類，根據特徵X射線的照射量率可測定該元素之含量。由於不同原子序數的元素放出的特徵X射線能量不同，因而可以根據其能量峰來區分不同的元素，根據其強度來確定元素含量，且可實現一次多元素測量。
根據激發源的不同，X熒光測量可分為電子激發X熒光分析、帶電粒子激發X熒光分析、電磁輻射激發X熒光分析。
X熒光測量可在現場測量，具有快速、工效高、成本低的特點。
7.1.2.9活化法
活化分析是指用中子、帶電粒子、γ射線等與樣品中所含核素發生核反應，使後者成為放射性核素(即將樣品活化)，然後測量此放射性核素的衰變特性(半衰期、射線能量、射線的強弱等)，用以確定待測樣品所含核素的種類及含量的分析技術。
若被分析樣品中某元素的一種穩定同位素X射線作用後轉化成放射性核素Y，則稱X核素被活化。活化分析就是通過測量標識射線能量、核素衰變常數、標識射線的放射性活度等數據來判斷X的存在並確定其含量。
能否進行活化分析以確定X核素存在與否，並作定量測量，關鍵在於:①X核素經某種射線照射後能否被活化，並具有足夠的放射性活度;②生成的Y核素是否具有適於測量的衰變特性，以利精確的放射性測量。
活化分析可分為中子活化分析、帶電粒子活化分析、光子活化分析等。
(1)中子活化分析
根據能量不同，中於可分為熱中子、快中子等。熱中子同原子核相互作用主要是俘獲反應，反應截面比快中子大幾個量級。反應堆的熱中子注量率一般比快中子的大幾個量級，因此熱中子活化分析更適應於痕量元素的分析。
(2)帶電粒子活化分析
常用的帶電粒子有質子、α粒子、氘核、氚核等，也有重粒子。
帶電粒子活化分析常用於輕元素，如硅、鍺、硼、碳、氮、氧等的分析。
(3)光子活化分析
常用電子直線加速器產生的高能軔致輻射來活化樣品。
D. 工業廢水檢測檢測哪些項目
1、懸浮物。來是水中呈固體狀源不溶的物質，常單位體積污水所含懸浮物的量（mg/L）表示。
2、廢水中有機濃度：1）生物化學需氧量，簡稱生化需氧量，用BOD表示，表示污水中的有機污染物經微生物分解所需的氧量，以mg/L或百萬分率（ppm）表示，BOD越高表示水中需氧有機物越多，水質污染程度越大。2）化學需氧量COD，表示用化學氧化劑氧化水中還原性污染物時所需的氧量，以mg/L或百萬分率（ppm）表示，COD越高表示有機物越多，目前常用的氧化劑有重鉻酸鉀或高錳酸鉀。3）總有機碳（TOC）和總需氧量（TOD）。
3、PH值是檢驗水的重要指標，生活污水PH值為7.2—7.6，工業污水較為復雜，變化較大。
4、污水細菌污染指標，在水處理過程中，用兩種指標表示水體被細菌污染的程度：1）1毫升水中細菌（雜菌）的總數；2）水中大腸桿菌的多少。水腫含有大腸桿菌，說明水已被污染了。
5、污水中有毒指標。我國已制定過「地面水中有毒物質的最高容許濃度」的標准。此外，還有溫度、顏色、放射性物質濃度等。
pH值、五日生化需氧量、化學需氧量、氨氮、總氮、
總磷、陰離子表面活性劑、總氰化物等相關標准項目
E. 怎樣檢測放射性元素
一般人很難搞到蓋革米勒計數器啊，熱釋光計量儀啊啥的。
有條件的話去當地的環境監督看看有沒有輻射檢測的科室。
不過我不認為買到的飾品會帶有損害人健康的放射性，應該達不到那麼高水平。
如果真的是很強的放射性以致損害健康，那賣飾品的人肯定會先倒霉，
而那些加工飾品的人估計已經死光了。
一般飾品的加工都是買金屬原料來加工，輻射量一般不會超過當地的輻射本底。
導游忽悠你，放心佩戴吧。
F. 如何檢測放射性物質
一、外照射，鑒定工作人員所處輻射場的外照射水平，估算工作人員接受的輻照劑量，同時了解個人的輻射防護情況；
二、內照射，了解放射性物質進入體內的情況。
某些物質的原子核能發生衰變，放出我們肉眼看不見也感覺不到，只能用專門的儀器才能探測到的射線，物質的這種性質叫作放射性。 放射性物質是那些能自然的向外輻射能量，發出射線的物質。
一般都是原子質量很高的金屬，像鈈，鈾，等。放射性物質放出的射線主要有α射線、β射線、γ射線、正電子、質子、中子、中微子等其他粒子。
(6)工業廢水放射性檢測方法擴展閱讀：
放射性物質的危害表現：
放射性物質不僅在其所在的局部起作用，而且對整個機體也有影響。放射性物質可以導致中樞神經系統、神經-內分泌系統及血液系統的破壞；
可使血管通透性改變，導致出血以及並發感染。上述現象嚴重的破壞了機體的生活功能而使生命活動停止。大劑量的放射性物質發揮作用時可迅速地引起病理變化；
但在小劑量的作用下，這些變化就顯得緩慢，並伴有長短不一的潛伏期。如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射650rad，則人100%死亡。
照射劑量在150rad以下，死亡率為零，但並非無損害作用，往往需經20年以後，一些症狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質，主要在於引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。
G. 常見的放射性廢水處理方法有哪些
放射性廢水的主要去除對象是具有放射性的重金屬元素，與此相關的處理技術，簡單地可分為化學形態改變法和化學形態不變法兩類。
放射性廢水處理方法：
其中化學形態改變法包括：
1、化學沉澱法；
2、氣浮法；
3、生化法。
化學形態不變法包括：
1、蒸發法；
2、 離子交換法；
3、吸附法；
4、 膜法。
化學沉澱法是向廢水中投放一定量的化學絮凝劑，如硫酸鉀鋁、硫酸鈉、硫酸鐵、氯化鐵等，有時還需要投加助凝劑，如活性二氧化硅、黏土、聚合電解質等，使廢水中的膠體物質失去穩定而凝聚何曾細小的可沉澱的顆粒，並能於水中原有的懸浮物結合為疏鬆絨粒。改絨粒對水中的放射性元素具有很強的吸附能力，從而凈化水中的放射性物質、膠體和懸浮物。引起放射性元素與某種不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、膠體化、截留和直接沉澱等多種作用，因此去除效率較高。
化學沉澱法的優點是：方法簡便、費用低廉、去除元素種類較廣、耐水力和水質沖擊負荷較強、技術和設備較成熟。缺點是：產生的污泥需進行濃縮、脫水、固化等處理，否則極易造成二次污染。化學沉澱法適用於水質比較復雜、水量變化較大的低放射性廢水，也可在與其他方法聯用時作為預處理方法。
蒸發濃縮法處理放射性廢水：除氚、碘等極少數元素之外，廢水中的大多數放射性元素都不具有揮發性，因此用蒸發濃縮法處理，能夠使這些元素大都留在殘余液中而得到濃縮。蒸發法的最大優點之一是去污倍數高。使用單效蒸發器處理只含有不揮發性放射性污染物的廢水時，可達到大於10的4次方的去污倍數，而使用多效蒸發器和帶有除污膜裝置的蒸發器更可高達10的6次方到8次方的去污倍數。此外，蒸發法基本不需要使用其他物質，不會像其他方法因為污染物的轉移而產生其他形式的污染物。
盡管蒸發法效率較高，但動力消耗大、費用高，此外，還存在著腐蝕、泡沫、結垢和爆炸的危險。因此，本法較適用於處理總固體濃度大、化學成分變化大、需要高的去污倍數且流量較小的廢水，特別是中高放射性水平的廢水。
新型高效蒸發器的研發對於蒸發法的推廣利用具有重大意義，為此，許多國家進行了大量工作，如壓縮蒸汽蒸發器、薄膜蒸發器、脈沖空氣蒸發器等，都具有良好的節能降耗效果。另外，對廢液的預處理、抗泡和結垢等問題也進行了不少研究。
離子交換法處理放射性廢水的原理是，當廢液通過離子交換劑時，放射性離子交換到離子交換劑上，使廢液得到凈化。目前，離子交換法已廣發應用於核工藝生產工藝及放射性廢水處理工藝。
許多放射性元素在水中呈離子狀態，其中大多數是陽離子，且放射性元素在水中是微量存在的，因此很適合離子交換出來，並且在無非放射性粒子干擾的情況下，離子交換能夠長時間的工作而不失效。
離子交換法的缺點是，對原水水質要求較高；對於處理含高濃度競爭離子的廢水，往往需要採用二級離子交換柱，或者在離子交換柱前附加電滲析設備，以去除常量競爭離子；對釕、單價和低原子序數元素的去除比較困難；離子交換劑的再生和處置較困難。除離子交換樹脂外，還有用磺化瀝青做離子交換劑的，其特點是能在飽和後進行融化-凝固處理，這樣有利於放射性廢物的最終處置。
吸附法是用多孔性的固體吸附劑處理放射性廢水，使其中所含的一種或數種元素吸附在吸附劑的表面上，從而達到去除的目的。在放射性廢液的處理中，常用的吸附劑有活性炭、沸石等。
天然斜發沸石是一種多孔狀結構的無機非金屬礦物，主要成分為鋁硅酸鹽。沸石價格低廉，安全易得，處理同類型地放射性廢水的費用可比蒸發法節省80%以上，因而是一種很有競爭力的水處理葯劑。它在水處理工藝中常用作吸附劑，並兼有離子交換劑和過濾劑的作用。
當前，高選擇性復合吸附劑的研發是吸附法運用中的熱點。所謂「復合」是指離子交換復合物（氰亞鐵鹽、氫氧化物、磷酸鹽等）在母體（多位多孔物質）上的某些方面飽和，所以新材料結合天然母體材料的優點，具有良好的機械性能、高的交換容量以及適宜的選擇性。
離子浮選法屬於泡沫分離技術范疇。該方法基於待分離物質通過化學的、物理的力與捕集劑結合在一起，在鼓泡塔中被吸附在氣泡表面而富集，借泡沫上升帶出溶液主體，達到凈化溶液主體和濃縮待分離物質的目的。例子浮選法的分離作用，主要取決於其組分在氣-液界面上選擇性和吸附程度。所使用捕集劑的主要成分是，表面活性劑和適量的起泡劑、絡合劑、掩蔽劑等。
離子浮選法具有操作簡單、能耗低、效率高和適應性廣等特點。它適用於處理鈾同位素生產和實驗研究設施退役中產生的含有各種洗滌劑和去污劑的放射性廢水，尤其是含有有機物的化學清洗劑的廢水，以便充分利用該廢水易於起泡的特點而達到回收金屬離子和處理廢水的目的。
膜處理作為一門新興學科，正處於不斷推廣應用的階段。它有可能成為處理放射性廢水的一種高效、經濟、可靠的方法。目前所採用的膜處理技術主要有：微濾、超濾、反滲透、電滲析、電化學離子交換、鐵氧體吸附過濾膜分離等方法。與傳統處理工藝相比，膜技術在處理低放射性廢水時，具有出水水質好，濃縮倍數高，運行穩定可靠等諸多優點。
不同的膜技術由於去除機理不同，所適用的水質與現場條件也不盡相同。此外，由於對原水水質要求較高，一般需要預處理，故膜法處理法宜與其他方法聯用。
如鐵凝沉澱-超濾法，適用於處理含有能與鹼生成金屬氫氧化物的放射性離子的廢水。
水溶性多聚物-膜過濾法，適用於處理含有能被水溶性聚合物選擇吸附的放射性離子的廢水。
化學預處理-微濾法，通過預處理可以大大提高微濾處理放射性廢水的效果，且運行費用低，設備維護簡單。
H. 放射性環境輻射監測與評估有哪些方法
輻射安全相關文件匯編
中華人民共和國放射性污染防治法
放射性同位素與射線裝置安全和防護條例
放射性同位素與射線裝置安全許可管理辦法
電磁輻射環境保護管理辦法
射線裝置分類辦法
放射源分類辦法
關於建立放射性同位素與射線裝置輻射事故分級處理和報告制度的通知
城市放射性廢物管理辦法
放射源編碼規則
關於γ輻照裝置運營單位的安全要求
關於γ射線探傷裝置的輻射安全要求
關於X射線探傷裝置的輻射安全要求
四川省環境保護局輻射事故應急預案
關於修訂放射源申購、異地作業、廢源送貯與回收行政許可事項辦理程序的通知
2006年國家環保總局輻射安全許可座談會會議紀要
關於輻射方面的文件大概都涵蓋在以上一些文件中，具體內容可自己網路下載，人居環境能遇上的有電磁輻射，建材核素，及水質和氡氣帶來的輻射。
I. 放射性測量方法及應用實例
利用天然射線測量法找水，目前國內採用的方法有γ測量、靜電α卡法、α徑跡測量及210po測量等，不同方法可探測不同的核素異常。一般來說，α放射性測量比γ放射性測量更為靈敏，探測深度更大。尤其是α徑跡測量和210Po測量，其干擾因素少，有利於克服地形、地物和氣候變化等影響。210Po測量比α徑跡測量顯示的異常范圍大，異常邊界不很清晰，但其工作周期短，取樣分析比較方便。所以，在利用天然放射性尋找地下水源時，若覆蓋層較薄，工作范圍較大，則使用快捷的γ測量；若覆蓋層厚度大，工作范圍小，則採用α徑跡測量或210Po測量。
（一）γ測量
γ測量是直接測定遷移至地表的放射性元素（包括氡的衰變物）所發出的γ射線。一般高精度輻射儀如FD－71、FD－31、TFS－1和TFS－2型輻射儀，徒步沿剖面測量。
γ測量是一種簡便的找水方法，具有儀器輕便、工作方法簡單、效率高、成本低和結果直觀的優點。但由於含水構造引起的放射性異常強度一般只有正常場的1.1～1.4倍，要可靠地確定異常性質，測量時要求：輻射儀的靈敏度應大於3ppmeU（等效鈾含量）；觀測讀數的相對標准偏差小於3％；測量探頭應有較低的本底讀數。
γ測量探測深度小，一般只有幾十厘米至幾米，最深不超過15m。當測區的地下水較豐富、埋藏較深、流速較大、表層又缺少土時，不利於放射性元素富集，在其上不易發現放射性異常。在開展工作時，要注意γ測量的方法有效性，不可盲目使用。
圖5－4－1是山東平陽一條剖面上γ測量的結果。地表為厚度約10m的黏性土、基岩為頁岩和灰岩。兩台輻射儀觀測的γ曲線上均有明顯的低值異常，極小值比正常值低25％左右。經鑽探驗證，在50號點附近石灰岩破碎、裂隙發育，鑽孔內靜水位8m，抽水試驗時地下水位降14m，涌水量達1900～2400m3/d。低值γ異常為含水構造裂隙的反映。
（二）α徑跡測量
所謂徑跡是指裂變碎片在絕緣固體物質中產生的輻射損傷。當利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收氡、釷及其子體所產生的α線輻射時，α粒子就在膠片上輻射損傷，因肉眼看不到，故又稱為潛伏徑跡，經化學方法腐蝕後蝕刻出來的輻射損傷叫做徑跡。在普通光學顯微鏡下，徑跡呈圓錐形的坑洞，稱為蝕坑。蝕坑在鏡下透視平面表現為圓形或橢圓形帶黑邊的亮點。根據膠片上出現的徑跡（亮點）密度，可估計輻射到膠片上的α射線強度。
圖5－4－1 山東平陽γ曲線圖
α徑跡測量是利用徑跡現象來找水的一種新方法，是利用塑料膠片在土壤層淺孔中接收氡、釷及其子體產生的α射線的輻射，然後用一定倍數的顯微鏡觀測經化學腐蝕方法處理的塑料膠片上的徑跡密度。在富水裂隙帶上部的土壤層中可形成高於背景值的徑跡密度異常，根據徑跡密度異常可確定裂隙帶，從而達到尋找基岩裂隙水的目的。α徑跡測量簡單易行，比γ測量有更高的靈敏度。由於氡的半衰期為3.825天，能擴散百米之外。所以，它通常可探測埋深幾十米的地下水。
α徑跡測量設備包括：
1）探測裝置：為塑料膠片和探杯。塑料膠片可選用醋酸纖維膠片或硝酸纖維膠片，探杯用直徑8cm、高9cm的陶瓷茶杯或塑料探杯。
2）蝕刻裝置：包括恆溫水浴鍋、溫度計、台杯、燒杯、量杯、化學蝕刻架、化學試劑（KOH、NaOH、KMnO4、和HCl）等。
3）觀測裝置：為普通生物顯微鏡，並附有統計徑跡密度使用的刻度尺。
野外工作時，首先將塑料膠片剪成1.5cm×3.5cm的長方形，並在兩端用針尖刻記編號，編號要統一刻在膠片的同一面。然後用透明膠帶粘住膠片兩端，將其粘著固定在探杯內離杯口4cm的深處，使膠片平懸於探杯中央，見圖5－4－2。然後，在選擇的剖面上，按一定的點距（一般為3～5m），挖35～45cm深的淺孔，淺孔要避開人工填土、溝邊、陡坎邊。將編好號的探杯口朝下放入淺孔，蓋上塑料布再壓土封好。由於氡的半衰期為3.825天，在埋杯後一個月左右，氡及其子體可達到平衡。因此，埋杯時間一般為15～30天。為了保證測量條件的一致，在同一測區，必須統一埋杯時間。
圖5－4－2 探測器安裝過程示意圖
α徑跡測量測量結果以α徑跡密度曲線剖面圖表示，見圖5－4－3。
圖5－4－3 α徑跡密度曲線剖面圖
徑跡密度單位可用膠片上每0.26mm2內徑跡數目（j）或每平方毫米內徑跡數目（j/mm2）表示。一般認為，徑跡密度異常值高於背景值4倍以上時，反映構造斷裂的效果較好。
依斷裂規模、性質的不同，在α徑跡密2度曲線上呈現不同的異常特徵。可有如下異常類型（圖5－4－4）。
圖5－4－4 常見的幾種α徑跡密度曲線異常類型示意圖
1）單峰狀異常：以一點或相鄰兩點形成的異常為特徵，常反映單一的直立的斷裂帶，其兩側次級斷裂、裂隙、破碎不發育，如圖5－4－4（a）。
2）雙峰狀異常：其特徵是以一點或相鄰兩點形成主峰異常，在其一側出現強度上次於主峰異常的次峰異常，如圖5－4－4（b）。主峰異常為主斷裂帶的反映，次峰異常為主斷裂上盤一側的次級裂隙或破碎的反映。
3）多峰狀異常：其特徵是曲線呈鋸齒狀，異常有一定寬度，反映寬度較大的斷裂帶或較寬的節理密集破碎帶，如圖5－4－4（c）。
4）對稱異常：其特徵是在低緩異常背景上疊加了單峰狀異常，主峰異常反映了直立的主斷裂，兩側低緩異常反映了次級斷裂帶或破碎帶（圖5－4－4（d））。
除上述類型外，還常見以下一些不規律形態的曲線，見圖5－4－5。
圖5－4－5 幾種不規則的曲線形態
（三）210Po測量
210Po測量是通過取土壤樣品，用化學處理的辦法將樣品中放射性元素210Po置換到銅、鎳等金屬片上，再用α輻射儀測量析沉在金屬片上的210Po所輻射的α射線強度。
由於新構造斷裂上方的土壤層中210Po的含量明顯地比周圍的含量高，因此，用210Po測量測得的α射線強度異常可推斷新構造斷裂的位置，從而達到找水的目的。
210Po測量的野外工作主要是采樣。采樣點距為3～5m，采樣深度35～45cm，樣品質量約20～30g。210Po測量可與α徑跡測量配合，在α徑跡測量的土壤層淺孔底取樣。
210Po測量的室內工作包括樣品的化學處理和金屬片上的α射線強度測定。其步驟有：
1）稱量8～10g樣品放入100mL的燒杯中；
2）注入2.5「N」的HCl130mL，浸泡數小時；
3）將直徑為19cm的銅片放入溶液中，振盪3～4小時；
4）取出銅片，用清水沖洗干凈，晾乾；
5）用低本底α輻射儀（如EJ－13、FD－3005型等）測量銅片上α射線強度，其單位以計數率（脈沖/h）表示。
210Po測量結果以剖面曲線圖表示。曲線高於背景值2～3倍以上的α射線強度定義為異常。
圖5－4－6是無錫某地用210Po測量尋找新構造裂隙水的例子。測區出露地層有上志留系茅山組砂岩、石英砂岩。區內裂隙、節理發育，斷裂構造有NW290°和NE10°兩組。在預計布井的范圍內，經地質觀測認為，NE10°一組裂隙為更新的一組含水構造。為此，布置了近東西向α徑跡測量剖面。測量結果見圖5－4－6（b）。由圖可以看出，在3號點和12號點出現明顯的異常，經12號點處的鑽探驗證，表明異常為含水新構造裂隙帶引起。
圖5－4－6 無錫某地地質、物探綜合剖面圖
為了驗證210Po測量探測新構造裂隙水的效果，在α徑跡剖面上採集土壤樣品，測量210Po的α徑跡密度異常位置上同樣出現α射線強度異常，而且比α徑跡密度異常更明顯。
J. 放射性污染的監測方法
9.3.2.1 核事故污染的監測
核事故往往造成的污染范圍很大，而且給人民生命和國民經濟帶來巨大的損失，引起全世界的關注。針對核事故的地球物理監測工作大體上可分為兩大部分:一是在核事故發生後開始的大區域快速監測工作，及時了解逐日的污染擴散范圍和方向並採取相應的防範對策;二是對所有核設施的長年監測工作，以便一旦發生事故時，能夠了解原有的放射性背景以及追蹤事故後污染逐步消除的過程。
(1)切爾諾貝利核事故監測
早在核電站建成之前，蘇聯的烏克蘭科學院從20世紀60年代初期就通過在基輔的監測站對基輔周圍地區(包括切爾諾貝利地區)進行長期放射性環境監測。監測的參數包括γ輻射背景值(用輻射儀測量)、散落物的放射性活度測量(用面積40cm×40cm的平底盤採集，盤底鋪一張浸泡過甘油的濾紙，採集持續兩周，採集的樣品放在瓷坩堝內在電熱爐中加溫到500℃灰化，然後測定其β輻射強度)、土壤放射性污染檢測(在地表下5cm深處用正方形取樣器10cm×10cm取樣，樣品風干、磨碎、過篩後，測定其β輻射強度)。
事故發生前，γ輻射劑量率為10～12μR/h(背景值)，1986年4月26日發生事故後，4月30日升高到5mR/h，比背景值高約500倍。在隨後幾天內γ輻射值變化強烈，與放射性物質的繼續泄漏和天氣變化有關。5月9日在反應堆再次爆炸後，γ輻射也再次出現高峰。1986年底，γ輻射降低到50μR/h，1992年(監測經過公布前)再次降低為16～18μR/h，接近事故前的背景值。
土壤中的β放射性活度(按土壤質量計)在事故前為550～740Bq/kg，事故後升高到29600Bq/kg。事故前放射性90Sr的質量活度為3.7～22.2Bq/kg，事故後升高了10倍。
為了了解污染的區域分布，瑞典地質調查所動用了兩架地球物理專用飛機，在150m的高度上進行了航空γ能譜測量，1986年5月1～6日的測量結果如圖9.12所示。在Gavle附近發現明顯的高值。後幾天的調查重點移向瑞典南部，以了解是否可以允許奶牛吃該地春天新生的牧草。5月5～8日在瑞典其他地區用100km線距的東西向測線覆蓋，發現污染區不斷向瑞典－挪威邊界的方向擴大。從5月9日～6月9日整個瑞典用50km線距的航空測量覆蓋，在一些異常區測線加密到2km。蘇聯在1986年4月28日以後，在國內面積為527400km的區域內進行過比例尺為1∶10萬、1∶20萬、1∶50萬的航空γ能譜測量，以監測放射性污染彌散的區域。
圖9.12瑞典航空γ射線照射量率等值線圖 (照射量率單位為μR/h)
(2)追蹤核動力衛星
由於衛星在進入大氣層後解體成多個碎片，因此監測工作要在降落軌道周圍廣闊地區內進行，主要依靠航空γ能譜測量，發現異常後再進行地面檢查。
蘇聯的用核反應堆作動力的宇宙－954衛星1977年底～1978年初在加拿大西北部隕落。1978年初加拿大國防部和美國能源部合作，追蹤衛星隕落的碎片在加拿大的散落位置。首先根據計算機預測的衛星隕落軌道，劃出一條長800km、寬50km隕落區域，由大奴湖東端至哈德遜灣附近的貝克爾湖，並將其分為14段。用4架C－130Heracles(大力神)飛機，以1.853km的線距、500m的離地高度作了航空γ能譜測量。加拿大地質調查所的能譜系統首先在大奴湖東端冰上的一號地段探測到放射源，到1月31日對全區作了普查，發現所有放射性碎片落在一個10km寬的帶內，在該帶內又以500m線距和250m離地高度作了詳查。鑒於大力神飛機的飛行高度不可能再進一步降低，還採用了一套直升機探測系統，在9號地段的冰上發現許多弱的放射源，它們都是在大力神的飛行高度上所不能發現的，後來對這些小片的分析表明它們是反應堆芯的一部分。此後，直升機系統又在沿大奴湖南岸一帶發現了更多的放射性碎片(圖9.13)，這些碎片隨北風飄向預訂軌道的南側。到3月底又在大奴湖的冰上作了一次系統的直升機γ能譜測量，數據分析進一步證明反應堆芯在進入大氣層後已全部解體。同年夏天，加拿大原子能監控管理局做了進一步的監測和清理工作，以保證清除所有的有害物質，共回收約3500枚碎片，最遠的在衛星軌道以南480km。
9.3.2.2礦山探采和選冶污染的監測
除了鈾礦床外，許多有色金屬、貴金屬、稀有金屬、稀土元素和磷礦床等也都伴生有大量放射性元素，對這些礦床的勘探、開采、選礦和冶煉都會導致放射性污染。為了清除這些污染，了解清除的效果，都需要進行監測。
(1)尾礦場地的污染與監測
在地質勘探階段，礦床雖未交給工業部門開采，但是在勘探過程中使用了水平巷道、豎井和淺井等工程，使礦區受到天然放射性元素的污染。在礦床開采過程中，礦石和廢石的堆放與運輸造成更大面積的污染，選冶過程中產生的尾礦和爐渣也是不可忽視的污染源。
圖9.13大奴湖地區由宇宙－954衛星放射性碎片引起的γ射線總計數的分布
1979～1980年美國能源部在鹽湖谷作了航空放射性測量，以便劃定尾礦場地范圍，並指導地面調查。測量系統安裝在直升機上，探測器由20個NaI晶體組成，每個體積645.7cm3，航高46m，線距76m。根據測量數據繪出了照射量率等值線圖，如圖9.14(a)所示和高於背景值的226Ra含量分布范圍圖，如圖9.14(b)所示。背景照射量率變化於430～645fA/kg(1μR/h=71.667fA/kg)之間。尾礦堆的照射量率最高超過1×105fA/kg。在尾礦堆以北有兩個照射量率偏高的突出部分，西面的一個據認為是由尾礦受風吹動造成的，東面的一個沿鐵路分布，可能由測量時正在運輸的放射性物質或由沿鐵路運輸散落的礦石或尾礦引起。沿鐵路的其他輻射異常據推測也是由散落物引起的。
利用此次航空放射性測量數據，鹽湖城衛生局和猶他州衛生廳劃定出14個此前未知的放射性異常區，地面檢查發現9個地點屬於鈾選礦廠的尾礦、1個是鈾礦石、3個是放射性爐渣，還有1個是儲存的選礦設備。在20世紀80年代初查出的這些污染地段都得到了清理。
(2)採煤和燃煤的污染及監測
許多重要的採煤區在採煤過程中形成大面積的放射性污染。例如，德國的魯爾礦區發現，由煤礦抽向地面的水中226Ra含量所導致的活度濃度達13kBq/m3，流入地下坑道中的水達63kBq/m3。魯爾區所有煤礦每年抽出的水含226Ra導致的總活度共37GBq。在地面上放射性污染的分布在很大程度上與水的化學成分有關，共有兩類含鐳的水，A類含硫酸鹽甚少或不含硫酸鹽，但含Ba2+離子;B類水含大量硫酸鹽，但不含Ba2+離子。在B類水中鐳不沉澱，而A類水中的鐳，當其與硫酸鹽混合後，鐳與鋇同時沉澱，形成放射性沉積物。很多煤礦已採煤百年以上，在礦山廢水流經之處形成很厚的沉積層，質量活度達150kBq/kg，並導致土壤和植物的污染，土壤質量活度由0.2～31kBq/kg，在水道兩側的新鮮植物中含226Ra，其質量活度達1kBq/kg。
目前世界上許多發展中國家都以煤作為主要能源，因此粉煤灰成為一種量大面積的放射性污染源。據聯合國原子輻射效應科學委員會(UNSCEAR)的統計，一個每天燒煤10t的熱電廠，向大氣釋放的238U放射性活度達1850kBq，一個1000MW的熱電廠每年排放粉煤灰5×105t，其中1.4×105t排入大氣。調查表明，在熱電廠周圍由於粉煤灰放射性引起的癌症死亡率比在核電站周圍高30倍。
圖9.14鹽湖谷航空放射性測量
(3)石油開采及運輸中的放射性污染和監測
石油開發過程中的放射性污染主要來自放射性測井。在測井中使用的放射性物質主要有中子源、同位素等，如鎇鈹(241Am－Be)中子源，137Cs，226Ra，131Ba，131I，113Sn，113In伽馬源等。測井過程中的放射性污染主要是因操作不當造成的，如:由於操作不慎，配置的活化液濺入外環境;在開瓶分裝、稀釋及攪拌過程中，有131I氣溶膠逸出，造成空氣污染;在向注水井注入131I活化液時，由於操作不當，造成井場周圍的表面污染;測井過程中玷污井管和井下工具等。
在石油化工生產中，承壓設備(如鍋爐爐管、液化氣球罐、液化氣槽車、承壓容器、管線等)的探傷、液位控制、液位測量、密度測定、物料劑量、化學成分分析及醫療中的透視、拍片、疾病治療等，廣泛地採用了放射技術。在料位、液面、密度、物料劑量、化學成分分析方面的放射性同位素源的劑量、活度一般是幾個毫居里(mCi)，很少超過1000mCi。不過，在正常工作情況下，不論是從事工業探傷的人員還是同位素儀表操作人員，身體健康均不會受到放射性損傷。
油田上放射性污染面積大的地方，甚至可以在1∶50萬的航空γ能譜測量中反映出來，污染物以鐳及其衰變產物為主，鈾、釷含量不超過土壤的背景值。該企業用路線汽車能譜測量在斯塔夫羅波爾邊區測過的40個油氣田，其地表全被放射性廢料污染，發現300多個污染地段，γ射線照射量率為60～3000μR/h，其中大部分在100～1000μR/h范圍內。
(4)磷肥的放射性污染及監測
在天然環境中磷和鈾之間有著穩定的共生關系，磷肥的原料———磷礦石含有偏高的鈾，磷肥的副產品中則含有較多的鈾衰變產物，這些都會給磷肥廠周圍的環境造成放射性污染。
在西班牙西南部奧迭爾河和廷托河匯合入海處附近有一個大型磷酸廠，用於製造磷酸鹽肥料，其原料為磷灰岩，含有大量鈾系放射性核素。在西班牙生產磷酸的方法是用硫酸來處理原岩，在此過程中形成硫酸鈣沉澱(CaSO4·2H2O)，稱為磷石膏，這種副產物或者直接排入奧迭爾河，或者堆在廠房周圍。因此，需要估算該廠每年排入周圍環境的核素數量。此外，還測定了西班牙西南部幾種商品肥料的放射性元素含量，以估計其對農田的放射生態影響。
所有的調查工作均基於測定固體和液體樣的U同位素、226Ra和210Po及40K的含量。知道每年產出的磷石膏量及其中U，226Ra，210Po的質量活度平均值，得出工廠附近每年排出的U同位素總活度約0.6TBq，210Po總活度為1.8TBq，226Ra總活度為1.8TBq，各種放射性核素總量的80%存留在磷石膏堆中，其他直接排入奧迭爾河，存放的磷石膏也逐漸被水溶解流入河中。到達廷托河的水238U活度濃度為40Bq/L，226Ra為0.9Bq/L，210Po為9Bq/L。為研究河流的污染，還取了水系沉積物樣，樣品濕重數千克，烘乾、磨碎、混合後在高純鍺探測器上測量，探測器覆蓋10cm厚的鉛屏，內有2mm的銅襯，以便測得較低的質量活度。
磷肥廠的環境放射性污染在我國亦有發現。核工業總公司在上海市郊進行航空γ能譜測量時，曾發現10×10－6的鈾異常，是背景值的45倍，經查是由化肥廠的磷礦粉引起的。
9.3.2.3建築材料的放射性污染及監測
除了房屋地基的岩石、土壤會逸出氡外，建築材料中也可能含有某些放射性元素，因此也可能成為放射性污染源。當建築材料中鐳的質量活度高於37Bq/kg時，會成為室內空氣中氡的重要來源。有些地方用工業廢料作為製造建築材料的原料，可能將工業廢料中的放射性污染物帶入室內。例如利用粉煤灰或煤渣製造建築材料曾被認為是廢物利用的好辦法，但是當煤的放射性元素含量偏高時，會導致嚴重的後果。我國核工業總公司曾經對石煤渣所建房屋的室內吸收劑量率做過調查，發現石煤渣磚房屋的γ輻射吸收劑量率比對照組的房屋高出3～9倍。我國用白雲鄂博尾礦、礦渣做原料製造水泥的工廠，用其生產的水泥建造的房屋時室內氡的濃度比對照組高出4～6倍。而美國對常用建築材料放射性的調查結果表明，木材輻射出的氡最少，混凝土最多。
我國居民住宅多用磚作建築材料，其中放射性40K質量活度最高為148Bq/kg，Ra為37～185Bq/kg，釷為37～185Bq/kg。對於天然建築材料，建材行業標准(JC518－93)將其分三類，見表9.4。
表9.4我國天然建築材料核輻射分級標准
俄羅斯勘探地球物理研究所提出用以下參數對建築材料的輻射室內居民輻射劑量進行監測。
9.3.2.4 核廢料處理場地的選址和勘察
各國根據自己的條件來選擇適於儲存核廢料的地質體，但迄今研究得最多的是兩種:鹽體和深成結晶岩體。鹽體被認為是儲存核廢料得最好地質介質，其優點是未經破壞的鹽層乾燥，鹽體中產生的裂隙易於癒合，鹽比其他岩石更易吸收核廢料釋放的熱，鹽屏蔽射線的能力強，鹽的抗壓強度大，而且一般位於地震活動少的地區。而另外一些國家，因為各自的地質條件，主要研究利用深成結晶岩儲存核廢料。如加拿大和瑞典等國家，大部分領土屬於前寒武紀地質，它們研究的對象包括片麻岩、花崗岩、輝長岩等。這些岩體能否儲存核廢料主要取決於其中地下水的活動情況。由於結晶岩中地下水的唯一通道是裂隙，所以圈定裂隙帶並研究其含水性是重要的任務。在具體選擇儲存場地時考慮以下幾個條件:地勢平坦、因而水力梯度小，主要裂隙帶不要穿過場地，小裂隙帶應盡可能少，要避開可能有礦的地點。
其他研究的地質體還有粘土、玄武岩、凝灰岩、頁岩、砂岩、石膏，碳酸鹽也是可以考慮的目標。一般來說，碳酸鹽岩是不適合的，但由不透水岩石包圍的碳酸鹽岩透鏡體是值得研究的。除了陸地上的地質體外，對海底岩石的研究也已經開始。
(1)鹽體選址勘察中的地球物理工作
A.鹽體普查
為了儲存核廢料，首先要了解鹽層的深度、厚度和構造，圈出適合儲存的鹽體，一般傾向於把核廢料儲存在鹽丘里。
重力測量。重力法對鹽丘能進行有效的勘察。鹽的密度穩定，為2.1×103kg/m3，往往低於圍岩(2.2×103～2.4×103kg/m3)，在鹽丘上可測到n×10～n×100g.u.的重力低。當鹽丘上部有厚層石膏時，由於石膏密度大，結果形成弱重力低背景上的重力高。當鹽丘為緻密火成岩環繞(火成岩在鹽丘形成過程中侵入)時，則在重力低的邊緣出現環狀重力高。鹽丘表面起伏可用高精度重力和地震測量綜合研究。當鹽丘地區的重力場非常復雜時(重力場為鹽上、鹽下層位、鹽層和基底的綜合反映)，採用最小化法進行解釋:首先根據地質－地球物理資料提出模型，然後自動選擇與觀測重力異常最吻合的模型曲線，使兩者偏差的平方和等於最小值。
電法測量。鹽比圍岩電阻率高，是電性基準層，以往鹽層構造用直流電測深研究，近年來則愈來愈多地採用大地電流法和磁大地電流法。採用大地電流法確定鹽體埋藏深度時，利用大地電流平均場強與鹽層深度之間的統計關系，因此要掌握少量鑽探和地震資料。平均場強的高值區對應於鹽丘和鹽垣，這樣圈出的局部構造很多已被地震或鑽探所證實。
地震測量。在構造比較簡單的沉積岩區地震反射和折射法探測鹽層起伏是很有效的。例如丹麥為儲存核廢料選擇的莫爾斯鹽丘，其位置和形態就是根據反射面的分布確定的。在某些情況下地面地震法只能確定鹽丘頂部平緩部分的位置。而側壁的形態和位置難以確定，這可以採用井中地震。
總之，在選址時，為了研究鹽層構造，一般先利用重力和電法，兩者結合起來能更詳細地確定鹽層構造在平面上的大小和形態。根據重力和電法結果布置地震測網，通過地震法可准確確定鹽體深度，而利用井中地震則可准確確定鹽體側壁的位置和形態。
B.研究鹽體的內部結構
為了確定鹽體是否適應於儲存核廢料，必須研究鹽體內部結構，即其所含雜質(夾層)數量、含水性和裂隙發育程度。
確定雜質(夾層)的數量。鹽的相對純度是影響其能否儲存核廢料的一個重要因素，雜質的出現會使鹽層的抗壓強度減小，屏蔽射線的能力降低。鹽體所含雜質包括泥質組分、石膏等，泥質組分有的形成單獨的夾層，有的與鹽混在一起，形成泥鹽。美國得克薩斯州的帕洛杜羅盆地用天然γ測井和密度γ－γ測井評價了中上二疊系鹽層的純度。γ射線強度與泥質含量有關，因為泥質組分中的釷量較高。γ－γ測井求得的密度則與石膏的百分含量之間存在著線性相關關系。計算了每個鑽孔每個鹽層的γ強度平均值。不到30ft的夾層，其γ強度與鹽層一起平均，當夾層厚於30ft時，就把鹽層作為兩個單獨的層處理，據此編制了不同旋迴的γ射線強度的等值線圖，它實質上就是泥質含量分布圖，從中可以選擇泥質含量最低的地區作為儲存核廢料的地點。
在美國鹽谷地區還曾利用垂直地震剖面法，根據波速的不同劃分鹽中的夾層。而在丹麥的莫爾斯鹽丘則用井中重力研究了鹽內的夾層。
研究含水性。鹽體含水對建立核廢料是一個潛在的危險，它使部分鹽溶解成為鹵水，減小鹽的機械強度並腐蝕廢料容器。測量鹽體的含水量可以採用中子測井，以255Cf為中子源。試驗表明，在釋放的γ射線譜線上氫本身的峰很弱，不能用作評價含水量的尺度，但可利用快中子與Na和Cl原子核的相互作用，以下列參數衡量含水量:Na中子非彈性散射峰與Cl中子俘獲峰的比值。非彈性散射是指Na的原子核吸收一個中子並放出一個中子和γ射線，γ射線峰的位置在138keV;中子俘獲是指Cl的原子核俘獲一個中子並放出γ射線，其峰的位置在789keV。上述比值與水的含量呈正比。美國曾利用瞬變電磁法來確定鹵水的位置，在實際探測時發現，鹵水的位置與瞬變電磁法一維反演的低阻層位置相當吻合。
了解裂隙發育程度。為了保證核廢料庫的安全，必須了解鹽層的裂隙發育程度。主要方法為井中電法(特別是無線電波法)和聲波測井。鹽的電阻率高，電磁波傳播的損耗小，無線電波法的探測距離大，夾層或裂隙的電阻率或介電常數與鹽不同，這些都是應用無線電波法的有利條件。無線電波法包括透視和反射法，透視法測孔間信號的衰減，而反射法的發射和接收天線位於同一孔內，測電磁脈沖的走時和反射層的特徵。均勻的鹽不會產生明顯反射，裂隙增多則反射亦增多。無裂隙的鹽電阻率高、衰減小，多裂隙的鹽則電阻率低、衰減大。因此，衰減小、反射少的鹽體更適於儲存核廢料。
用聲波測井確定裂隙帶的位置時可以利用不同的參數，如反射波幅度、聲波速度和區間時間。
(2)深成結晶岩體選址和勘察中的地球物理工作
核廢料擬儲存於花崗岩深成結晶岩體500～1000m深度上類似於礦山的處理洞穴中。在深成結晶岩體的選址和勘察過程中，地球物理工作分為三個階段，即場地篩選、場地評價和洞穴開挖過程中的勘察。
A.場地篩選
首先開展區域普查來篩選幾個地區，作為候選的處理場地，每個地區的面積可達上千平方千米。在篩選過程中，了解深成岩體的形態和深度、周圍地質環境、主要不連續面的位置和走向，蓋層的特徵、岩石的完整性等都是很重要的。由於場地篩選是區域性調查，涉及面積很大，所以要選用快速普查性的地球物理方法，尤其是航空地球物理方法。航空磁測曾被用來確定深成岩體的邊界以及岩體中的岩石與構造界面，一般與航空磁測同時開展的航空γ能譜測量也可用於劃分花崗岩體的邊界，花崗岩體鈾的含量可達8×10－6，而圍岩往往低於2×10－6。航空電磁法用來填繪裂隙帶在近地表的投影以及覆蓋層的特徵。湖區的裂隙帶則可採用船載聲吶設備圈定。岩石的完整性可以通過測量岩石的整體電阻率來評價，採用的方法有大地電磁法(MT)、音頻大地電磁法(AMT)、瞬變電磁法(TEM)和直流電阻率法等。
地面重力法曾被用來確定深成岩體的形態和深度及其地質環境。圖9.15顯示一條南北向跨過岩基的39km長的重力剖面，圖上包括實測和模型重力曲線以及根據當地常見岩石單元作出的解釋剖面。與岩基有關的100g.u.的重力低非常明顯，疊加在重力低上的局部重力高很可能是由高密度的包裹體引起。
B.場地評價
場地評價是在經過篩選的較小區域內進行更詳細的調查，每個區域的面積可達100km2，總的目標是圈定主要裂隙帶，確定其幾何形態，進行岩性填圖並了解覆蓋層的特徵。
應用高解析度地震反射法了解裂隙帶的深部情況以及發現深埋的裂隙帶。可以探測到寬於地震波主波長1/8的目標，例如在P波速度約5500m/s的花崗岩中，若採用150Hz左右的工作頻率，就可以探測到5m寬的裂隙帶。但是要求探測離地表1000m以內的反射體意味著有用的反射包含在地震記錄的第1s內，然而對高解析度地震常用的炮檢距來說，在這一時間段內也有地滾波到達，為了減小地滾波的影響，需要採用頻率濾波、f－k濾波、減小炸葯量以保留信號的高頻成分，並且選擇適當的檢波器距使地滾波在疊加時盡量減小。
目前還提出了三種應用地球物理方法估算裂隙的水壓滲透性的途徑:一是利用裂隙空間的電導率;二是利用裂隙內聲波能量的損耗;三是利用地震波通過時鑽孔對裂隙壓縮的響應。
對於准備開挖的場地來說，層析方法的作用更大，因為在這樣的地點鑽孔的數目要控制在最低限度，以防在岩體中形成新的地下水通道。
C.開挖階段的勘察工作
開挖儲存核廢料洞穴的工作開始以後，需要了解洞穴周圍岩體的水文地質條件和地質力學條件。由於本階段研究的目標減小，所以要採用高解析度，因而是高頻的地球物理方法。雷達、超聲波和聲輻射方法都曾得到有效的應用。
圖9.15跨過岩基的一條南北向重力剖面圖和二維重力模型(右側為北)
利用超聲波可以確定開挖破壞帶的厚度。利用聲輻射測量可以監測開挖的安全性，聲輻射參數的變化可以用來預測可能產生的岩爆並確定其位置。此外，聲輻射測量還用於追蹤向裂隙帶內灌漿的進程，這時在裂隙帶附近的一系列鑽孔內放置加速度計，在灌漿過程中記錄的聲輻射強度是同灌漿的進展相關的。
總之，在深成結晶岩地區核廢料處理場地選址和勘察工作中，地球物理方法既能快速而經濟地做到對大片區域的地質構造進行全面的了解，又能對候選場地進行詳細評價和勘察。表9.5將各個階段的地球物理工作加以總結。但在各個階段的工作中，除地球物理方法外，還應綜合應用其他方法，尤其是水文地質、地球化學、地質和岩石力學方法等。由於地球物理方法在解釋上的多解性，還應通過鑽探來驗證。
表9.5深成結晶岩區核廢料地質處理中的地球物理工作