书城工业技术生活与生态(和谐中华知识文库)
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第6章 生态环境的恶化影响了人类的生活与健康(3)

噪声对建筑物的影响,超过140分贝时,对轻型建筑开始有破坏作用。如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。

防治

1.多种植树木:由於噪音穿越树林时,会有一部份被树叶所吸收,所以在噪音多的地方(如:机场、公路、铁路、工厂……等),应多种植树木,应可达静音的效果。

2.禁鸣喇叭:严禁车辆乱鸣喇叭,尤其是在医院、学校、住宅区附近,更应设置禁止乱鸣喇叭的标志,以维护该地区的安宁。

3.加强噪音管制:近来青少年常将机车的消音器拆掉,在街上成群结队的飙车,制造了不少噪音,以及卡拉OK、KTV、歌厅所播放的音乐声都不小,政府应加强管制,以维护社区的安宁。

4.工厂迁移至郊区:住宅区内不应设置工厂,政府应将住宅区、商业区、工业区做完善的规划,以避免噪音干扰住宅区的安宁。

5.选择隔音效果好的建材:建筑时,选择隔音效果好的建材也可减少噪音。

核污染给人类带来的灾难

切尔诺贝利核事故

在前苏联的能源设想中,为节约有机燃料的消耗,绝对大力发展核电。根据计划,在位于前苏联乌克兰地区建造了这个地区的第一座核电站。这就是切尔诺贝利核电站。

切尔诺贝利核电站的第一期工程是在1970~1977年间建造的,第二期工程两座核电机组的建设任务于1983年末在同一个厂区完成并投入运行。

切尔诺贝利核电站共有4个功率均为100万千瓦的核反应堆,其发电量占乌克兰总发电量的50%,并向大多数东欧国家提供重要电力。但该核电站的反应堆是水冷式石墨慢化反应堆,铀燃料棒放在一大堆石墨中,由石墨有效地控制反应的速度,从而产生推动涡轮机的蒸汽。由于石墨反应堆不够安全,许多年以前就被西方国家抛弃了。这种反应堆的冷却系统一旦发生故障,堆芯石墨棒的温度就会猛增,直至超过熔点而导致熔毁事故。

1986年4月25日,切尔诺贝利核电站第4号反应堆的工作人员违反操作规程连续切断反应堆的电源,使主要冷却系统停止工作。于是堆芯温度迅速升高,造成氢气过浓,至26日凌晨发生猛烈爆炸。

爆炸发生后,4号反应堆厂房被炸掉一半,反应堆核心直接暴露在大气中,核心中央一道蓝白光线射向夜空,那是暴露的放射性物质发出的切伦科夫辐射。凌晨1点25分,切尔诺贝利核电站第二消防站接到火灾警报,当班值勤的28名消防队员立即出动。消防队员第一件要做的事是扑灭被四处飞溅的反应堆炙热残骸引发的、位于3号反应堆与4号反应堆旁的发电汽轮机厂房顶的沥青大火。此时汽轮机厂房屋顶的辐射照射强度为2万伦琴,被炸开的反应堆内部是3万伦琴。500伦琴5个小时的照射能致人急性死亡。

陆续赶来抢险的消防队员、军人、直升机飞行员、核电专家与工人轮番上阵,努力控制反应堆残骸中熊熊燃烧的原本作为中子减速剂的石墨。事后估计爆炸瞬间约有50吨核燃料化作烟尘进入大气层,另有70吨核燃料和900吨石墨崩溅到反应堆周围,引起30余场火灾。核反应堆中剩余的800吨石墨引起的大火,用了10天才扑灭。直升机直接飞进放射性烟尘,从空中向暴露的反应堆残骸倾倒了近2000吨碳化硼和沙子后,才终于停止了反应堆内的核裂变反应。最终直升机的总空投量达5000吨。

爆炸发生后,并没有引起苏联官方的重视。在莫斯科的核专家和苏联领导人得到的信息只是“反应堆发生火灾,但并没有爆炸”,因此苏联官方反应迟缓。在事故后48小时,一些距离核电站很近的村庄才开始疏散,政府也派出军队强制人们撤离。疏散一共用了36小时。当时在现场附近村庄测出了是致命量几百倍的核辐射,而且辐射值还在不停地升高。但这还是没有引起重视。专家宁愿相信是测量辐射的机器故障也不相信会有那么高的辐射。可是居民并没有被告知事情的全部真相,这是因为官方担心会引起人民恐慌。而在普里皮亚季还大张旗鼓地庆祝五一节,后来自杀的乌克兰第一书记雪比斯基也带家人参加了庆典。许多人在撤离前就已经吸收了致命量的辐射。

事故发生3天后,莫斯科派出的一个调查小组到达现场,可是他们迟迟无法提交报告,苏联政府还不知道事情真相。又过了几天,莫斯科接到从瑞典政府发来的信息。此时辐射云已经飘散到瑞典。苏联终于明白事情远比他们想的严重。

核电站发生事故后,大量放射尘埃污染到北欧、东西欧部分国家。随着瑞典政府提出的强烈抗议,丹麦、芬兰以及欧洲共同体于4月29日也向苏联提出强烈抗议。瑞典国家放射学研究所发言人说,这次事故后飘落到瑞典东部沿海地区的放射物质的含量已超过正常标准的100倍。瑞典北部的福尔斯马克核电站周围10公里范围内发现放射尘埃增多,600名工人被迫撤离核电站,近千名居民排着长队等候接受放射性尘埃的检查。丹麦首相施吕特强烈谴责苏联未能立即就核电站发生的事故向其邻国发出警报。受到污染最重的是波兰,波兰政府专门成立了由副总理牵头的委员会,负责处理这起事故的危害等有关问题,并采取措施防止核电站溢出的放射尘埃危害波兰人的健康,指示人们不要食用喂养青饲料的奶牛所产的牛奶,向有关地区18岁以下居民发放碘化钾。南斯拉夫政府也要求居民不要使用雨水,不要饮用放牧于野外的牛羊的奶,不要生吃新鲜蔬菜。

之后数个月,前苏联政府投入了无数人力物力,终于将反应堆的大火扑灭,同时也控制住了辐射。但是这些负责清理的人员也受到严重的辐射伤害;原因之一为遥控机器人的技术限制,加上严重辐射线造成遥控机器人电子回路失效,因此许多最高污染场所的清理仍依赖人力。

前苏联政府把爆炸反应堆周围30公里半径范围划为隔离区,撤走所有居民,用铁丝网围了起来,入口设有检查站,隔离区内只有定期换班的监测人员和其他三个还在发电的核反应堆工作人员进出。事故发生20年后,4号反应堆的石棺外表的照射度仍有750毫希沃特,远高于20毫希沃特的安全值,加固石棺的焊接工人每工作两个小时就要轮换。隔离区内的平均照射度仍大于100毫希沃特。

切尔诺贝利核电站发生事故后五个多月才恢复发电,使前苏联蒙受了巨大损失。据前苏联官方公布,这起事故造成的直接经济损失达20亿卢布(约合29亿美元),如果把前苏联在旅游、外贸和农业方面的损失合在一起,可能达到数千亿美元。同时,有更多的人受到不同程度的辐射污染。为了防止进一步的辐射,前苏联将28万多人疏散到了辐射区以外。

切尔诺贝利最后一个反应堆已于2000年12月15日正式关闭。据专家估计,完全消除这场浩劫的影响最少需要800年。

乌克兰共有250万人因切尔诺贝利核事故而身患各种疾病,迄今已在核泄漏事故的善后事务上花费了150亿美元,预计到2015年,还将耗资1700亿美元。核事故所泄漏的放射性粉尘有70%飘落在白俄罗斯境内,200万白俄罗斯人不得不生活在核污染区,直接经济损失在2350亿美元以上。

前苏联政府用于清理核污染等方面的预算开支高达230亿卢布,至今,超过150万俄罗斯人还住在受污染的土地上,其中有人还在吃受反射性污染的食物。

据不完全统计,切尔诺贝利核事故的受害者总计达900万人。消除切尔诺贝利后患成了俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯政府的巨大财政负担。

切尔诺贝利核电站的“石棺”是在1986年核电站发生爆炸后,为防止核泄漏而用水泥浇铸而成的。由于建造时仓促,20年后,“石棺”已是裂痕密布,并开始又发生核泄漏。

为了避免悲剧再次发生,乌政府决定给“石棺”加盖一座新的安全防护罩。据了解,这项总耗资高达6亿英镑(约10亿美元)的“穿衣工程”被称为“方舟”,乌官方也称其为“新安全禁闭”工程。

福岛核事故

2011年3月11日,是日本人不能忘记的一个日子。也是世界人民不能忘记的日子,这一天,让人类真正感受到了大自然的威力,也知道了人类的科学技术在大自然面前显得多么的苍白无力。

这一天,日本发生了强烈的地震。

地震发生在2011年3月11日(星期五),震中位于日本仙台市以东的太平洋海域约130千米处,距日本首都东京约373千米。日本气象厅计算出此次地震震级为矩震级规模8.8级。这次地震使本州岛移动,地球的地轴也因此发生偏移。因地震所触动的海啸波源范围,南北长约550千米,东西宽约200千米,创下日本海啸波源区域最广的纪录。

此次地震发生当天,日本气象厅将本地震命名为“平成23年(2011年)东北地方太平洋近海地震”。

灾难,从地震开始,但更大的灾难紧随着地震,再一次侵袭这片土地。

福岛核电站位于日本福岛工业区,是目前世界最大的核电站,由福岛一站、福岛二站组成,共10台机组(一站6台,二站4台),均为沸水堆。

福岛第一核电厂原本设计只能抵挡7.0级地震,并没有考虑到会遭遇到这么大的海啸冲击。

2011年3月11日下午14时45分,日本福岛核电站中央控制室,一切工作正常运行,值班人员11人,都在岗位忙碌着。这个时候,1、2、3号机正在运转,4、5、6号机早已停机做定期检查。但是,它们内部仍旧有可供反应的核燃料。14时46分,地震发生了。核电站自动感应系统立即停止了原子炉的运行,燃料棒自动上升,反应堆停止工作。这一过程,仅仅用了两秒钟。

地震发生后,首先造成福岛核电站周围高压输电线塔的大量震塌,从而使得福岛核电站中央控制室外部供电全部中断。核电站马上启动应急电源——柴油发电机,很快恢复了中央控制室的供电。此时,现场技术人员根据日本原子能发电站操作规程,立即启动原子炉冷却系统。冷却系统正一步一步顺利进入正常运行状态。

地震发生51分钟后,突然,中央控制室一片漆黑。现场指挥者和所有人员不知道发生了什么情况。原来,强震引发的高达10米以上的海啸巨浪,袭击了设计能力只能抵御3米海啸大浪的福岛核电站。首先被淹的是南部建筑物,接着一号机组遭到侵袭,压力超过50吨的海水冲毁了第一道防护门,海水马上进入室内,应急电源柴油发电机完全进水,停止工作;海水进一步侵入位于地下室的蓄电池房。

蓄电池是使原子炉处于被冷却状态的最后一根救命稻草。但遗憾的是,当时所有蓄电池彻底被淹,核电站立刻陷入丧失所有电源的最险恶的境地。

在柴油发电机组失效后,供电给控制系统的电池只能维持8小时。东电从其它发电场运来了电池和移动式发电机。但是,由于路况不佳,遭到严重耽搁,第一台移动式发电机在21时正抵达。

3月11日16时,日本政府宣布进入“核能紧急事态”。稍后,由于1号机的反应炉水位监测功能恢复正常,警戒状态得以暂时解除,但是在17时7分又重回警戒状态。

12日清早,汽轮机房的辐射级位正在升高。因围阻体内冷却水过热蒸发压力大增,开始考虑开启压力阀释放出水蒸气进行减压。

7时正,观测车对于放射线物质的测量显示,与正常值相比,辐射级位正在增加,另外一个观测中心也显示出辐射级位高于正常值。这意味着压力容器中的冷却水位过低,燃料棒已经暴露于槽内水面之上,从而发生核燃料棒护套损毁甚至是部分堆芯熔毁。

15时36分,1号机所在地的建筑发生爆炸,反应炉建筑的屋顶及外墙的上半部分被炸毁,只剩下不锈钢梁架。屋顶与外墙是用来保护内部设备不至受到恶劣气候影响,并不能够抵挡爆炸所产生的高压力,也不是反应炉的围阻体。

12日20时,1号机组发生了第二次爆炸。

13日凌晨,3号机的紧急冷却系统已失去功能,工作人员寻找冷却反应炉的可行之道,防止堆芯熔毁。

13日11时左右,3号机组发生类似1号机组的氢气爆炸,紧接着2号机组也出现了余热无法及时排除,造成反应堆燃料棒部分裸露加速升温。

14日上午11时01分,3号机也因同样问题而导致无可避免的氢气爆炸,造成11人受伤,建筑物屋顶及外墙的上半部分被炸毁,但内部围阻体尚未受损。随后发出通报,附近方圆20千米内600多位居民全部室内避难。这次爆炸强于1号机,在40千米以外都能够感觉得到。

14日13时25分,2号机的冷却功能完全停止。稍后,冷却水水位正逐渐降低,2号机的4米长燃料棒已经完全暴露约140分钟之久,随时发生堆芯熔毁。

15日6时正,乏燃料池附近发生爆炸,这可能是因为氢气累积而造成的爆炸,损坏了4号机的屋顶区域与旁边3号机的一部分建筑。