核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用探究

摘 要：新時(shí)期，環(huán)境保護(hù)工作任務(wù)艱巨。要想有效治理環(huán)境污染，打造出一個(gè)更加生態(tài)、健康的生活環(huán)境，就必須注重新技術(shù)的研發(fā)，其中核技術(shù)被逐漸地推廣與運(yùn)用，成為支持環(huán)境保護(hù)與污染治理最具開(kāi)發(fā)潛力的技術(shù)之一。文章首先簡(jiǎn)單介紹了核技術(shù)，然后分析了其在環(huán)境保護(hù)、三廢治理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：核技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；三廢治理；應(yīng)用

核技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用正在成為一種主流趨勢(shì)，同傳統(tǒng)的三廢處理技術(shù)相比，核技術(shù)具有更大的發(fā)展?jié)摿?、更?dú)到的優(yōu)勢(shì)，將其用于環(huán)境保護(hù)工作中，可以提高環(huán)保工作效率，創(chuàng)造更好的工作效果，有效維護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，全面提升環(huán)保工作質(zhì)量。

1 核技術(shù)的內(nèi)涵

核技術(shù)是指以核性質(zhì)、核反應(yīng)、核效應(yīng)和核譜學(xué)為基礎(chǔ)，以反應(yīng)堆、加速器、輻射源和核輻射探測(cè)器為工具的現(xiàn)代高新技術(shù)。具有高的靈敏度、特異性、選擇性、抗干擾性、穿透性等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，亦為自然科學(xué)的深入發(fā)展提供了可能性。

核技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)工程中，能夠有效用來(lái)處理工業(yè)三廢，從目前來(lái)看已經(jīng)獲得一定的發(fā)展，作為三廢處理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，同傳統(tǒng)三廢處理技術(shù)對(duì)比有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)大體概括為：節(jié)省能源、資源、成本低、處理效率高、節(jié)能環(huán)保、防止二次污染、安全易操作、適用范圍廣等。

基于以上的諸多優(yōu)勢(shì)處理功能，目前，核技術(shù)已經(jīng)形成了多類(lèi)技術(shù)分支，例如：輻射源核技術(shù)、電子束輻射技術(shù)、等離子體輻照技術(shù)等。每一類(lèi)技術(shù)都在環(huán)境保護(hù)、工業(yè)三廢處理中發(fā)揮著有效作用，能夠有效提升環(huán)境污染處理工作效率，控制成本、節(jié)省能源資源、預(yù)防二次污染等。從目前來(lái)看，核技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境污染處理工作中發(fā)揮了重要且積極的作用，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家也加大了核技術(shù)研究力度，使其有效支持于環(huán)境污染問(wèn)題的治理，維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全。

2 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用探究

2.1 核技術(shù)治理大氣污染

污染性大氣中含有大量的氮化物NOX、硫化物SO2，引入核技術(shù)，利用其輻射處理功能，能夠有效緩解污染，同時(shí)還能生成肥料。具體的輻射處理過(guò)程如下圖1所示。

通過(guò)圖1能夠看出，在核輻射技術(shù)的作用下，空氣中的氧氣、水分能夠被有效分解，最終形成氧分子、過(guò)氧化氫等，這些活性粒子相對(duì)活躍，能夠同空氣中的污染性物質(zhì)，例如：硫化物、氧化物等進(jìn)行反應(yīng)，最終生成化學(xué)物質(zhì)，H2SO4，HNO3，將其收集儲(chǔ)存起來(lái)，可以被重新用作化學(xué)原料。假設(shè)在這一反應(yīng)中添加NH4+，則能夠加速空氣中污染物的凈化效率，并生成了硝酸銨等鹽類(lèi)物質(zhì)，作為農(nóng)業(yè)肥料。

同時(shí)，多級(jí)輻射能夠提高污染空氣的凈化效率，既能及時(shí)除去空氣中的硝酸、硫酸粒子，也能排除空氣中的污染物質(zhì)，形成化學(xué)肥料而且不摻雜任何雜質(zhì)和污物。

世界先進(jìn)國(guó)家正在研發(fā)電子束輻照技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：高效清污，干法處理，不會(huì)產(chǎn)生廢水，處理后能生成副產(chǎn)品，可以被再回收使用，反應(yīng)不需添加催化劑，成本低廉、易操作。然而，電子束輻照技術(shù)對(duì)電力、電能有著較高需求，節(jié)能方面有待改善。電子束輻照技術(shù)適用于多類(lèi)污染性氣體的凈化，例如：交通尾氣、鍋爐排除廢氣、工業(yè)毒氣等。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，涉及到多重反應(yīng)機(jī)制，例如：能量吸收、固氣轉(zhuǎn)化等。

電子束凈化技術(shù)主要應(yīng)用于排煙道廢氣的處理，國(guó)內(nèi)外都有所研究，并已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)煙道廢氣處理中，例如：我國(guó)于上個(gè)世紀(jì)末就已經(jīng)開(kāi)始投運(yùn)電子束脫硫工廠(chǎng)，利用電子束凈化技術(shù)來(lái)清理煤電廠(chǎng)的煙道氣，具體清理成果見(jiàn)表1。

2.2 核技術(shù)處理廢水的應(yīng)用

以電子束輻射技術(shù)為代表的核技術(shù)能夠有效處理廢水、污水，有效清潔污染性水體和水源，使其應(yīng)用于污水中，使其中產(chǎn)生OH-，該自由基能夠有效分解污水內(nèi)的各類(lèi)污染成分，也能有效控制廢水中的BOD與COD等的含量，并扼殺水體內(nèi)的毒性細(xì)菌，消除水體臭味等。

同時(shí)，水體中含有的一些化學(xué)殘留物，例如：洗滌劑、農(nóng)藥、苯酚等也能在輻射技術(shù)的處理下逐步分解，直至消失，從而防止水體富營(yíng)養(yǎng)化，為水內(nèi)動(dòng)植物的健康生長(zhǎng)創(chuàng)造生態(tài)化水體條件。特別是內(nèi)含染料的污水，經(jīng)輻射處理后染料將分解，同時(shí)，也能有效消滅水體內(nèi)細(xì)菌，這其中水體性質(zhì)、水內(nèi)病菌類(lèi)型、所處理水層厚等都將影響滅菌效果。

現(xiàn)階段，廢水輻射處理技術(shù)已經(jīng)在西方國(guó)家工業(yè)領(lǐng)域得以發(fā)展，同普通的廢水處理技術(shù)相比，該技術(shù)無(wú)論在廢水處理工作效率、效果還是清潔度方面都更具優(yōu)勢(shì)。

以脈沖放電等離子體為代表的核技術(shù)也是廢水處理技術(shù)之一，特別適合硝基苯廢水的清潔、處理。

2.3 核技術(shù)處理污泥

污泥在人類(lèi)社會(huì)無(wú)處不見(jiàn)，其中城市廢水中就含有大量的污泥，內(nèi)含眾多細(xì)菌、病菌、有害物質(zhì)等，如果不經(jīng)處理直接排放勢(shì)必會(huì)極大地影響生態(tài)環(huán)境，對(duì)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)非常不利的影響。然而，在核輻射技術(shù)的滅菌處理后，污泥則能轉(zhuǎn)化為肥料，用于農(nóng)業(yè)土地中，發(fā)揮良好的肥力作用。經(jīng)過(guò)輻射處理的污泥不僅有效滅菌，也使污泥脫水、成為顆粒，發(fā)揮良好的沉降性能，經(jīng)處理后的活性污泥用在農(nóng)業(yè)土壤中，能夠讓土壤更肥沃。

現(xiàn)階段，污泥輻射處理技術(shù)已經(jīng)在世界發(fā)達(dá)國(guó)家得以發(fā)展與應(yīng)用，例如：電子束滅菌法，能夠?qū)⑽勰嘧兂啥逊视糜谵r(nóng)田肥料。例如：啤酒加工后的污泥，在輻射處理后變干，可以用來(lái)養(yǎng)魚(yú)。

2.4 核技術(shù)處理固體廢棄物

固體廢棄物是環(huán)境污染的又一大物質(zhì)，在工業(yè)三廢中占據(jù)較大比例，無(wú)論是生產(chǎn)、生活領(lǐng)域都將產(chǎn)生大規(guī)模的固體廢棄物，威脅著環(huán)境安全、影響著人們的身體健康，特別是難以降解的廢棄物，長(zhǎng)期存留于環(huán)境將帶來(lái)巨大的污染性危害。固體廢棄物如果長(zhǎng)期堆放不僅浪費(fèi)了資源，也占據(jù)了空間，采用核技術(shù)處理不失為明智之舉。

2.4.1 等離子體輻照技術(shù)的應(yīng)用

等離子體輻照技術(shù)作為一項(xiàng)代表性的核技術(shù)，用在固體廢棄物污染處理中，不僅成效好、成本低、無(wú)污染，而且操作便捷。目前，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在工業(yè)三廢處理中，事實(shí)證明效果明顯，能夠讓固體廢物生態(tài)化，減少其對(duì)空間的占領(lǐng)，有效緩解日益沉重的環(huán)境問(wèn)題。

等離子體輻射技術(shù)已經(jīng)用在固體廢物處理中，并在世界發(fā)達(dá)國(guó)家成功運(yùn)用，發(fā)揮了實(shí)用功能，例如：等離子體火炬就是典型的廢物處理系統(tǒng)，其應(yīng)用中體現(xiàn)出以下優(yōu)勢(shì)：

第一，廣泛的適用性。該系統(tǒng)能夠用來(lái)處理各類(lèi)毒害物質(zhì)、廢棄物，例如：有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、固液毒物等。

第二，高效的轉(zhuǎn)化性能。毒廢棄物質(zhì)經(jīng)該系統(tǒng)處理后，毒物散去，并能轉(zhuǎn)變成無(wú)毒物質(zhì)，兼具一定的利用價(jià)值。

第三，無(wú)污染排放。該系統(tǒng)在廢棄物處理中，所排放的物質(zhì)的污染程度達(dá)到國(guó)家規(guī)定等級(jí)。

第四，控制廢物空間。經(jīng)該系統(tǒng)的處理，廢物占據(jù)空間變小，緩解了環(huán)境污染的空間壓力，減容比達(dá)99.8%。

等離子體火炬系統(tǒng)的應(yīng)用原理體現(xiàn)為：重組并分解垃圾內(nèi)部的分子、原子等，從而減少垃圾焚燒帶來(lái)的污染問(wèn)題，該系統(tǒng)可以適用于以下廢棄物的處理，具體包括：廢棄的電池、線(xiàn)路板、醫(yī)藥廢物、農(nóng)業(yè)化學(xué)廢料、重金屬?gòu)U料、石棉廢料等。特別是一些高危廢料、污染性毒物等的處理，該系統(tǒng)都能發(fā)揮積極的功效，而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)污染、安全、合理，有效縮小固體廢物的體積。

2.4.2 電離輻射技術(shù)

環(huán)保新時(shí)期，整個(gè)社會(huì)正在加大力度研發(fā)一種全新的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，人們?cè)谠噲D研究如何變廢棄物為可回收利用的寶物，對(duì)此，電離輻射技術(shù)則相應(yīng)派上用場(chǎng)，發(fā)揮一定的作用。其中電離輻照技術(shù)屬于高端的能量處理技術(shù)，能夠用來(lái)處理毒性物質(zhì)，例如：污染性廢棄物、液體等，其應(yīng)用的技術(shù)原理為：輻照三態(tài)靶子，使其發(fā)生電離作用，隨著離子濃度上升，超出熱平穩(wěn)濃度，則將具有一定的化學(xué)活性。

研究表明，垃圾內(nèi)部的有機(jī)物多數(shù)來(lái)源于纖維素，通過(guò)處理這些纖維素能夠有效緩解廢物污染，具體操作方法為：向纖維素材料內(nèi)添水調(diào)漿，讓其在光照下100kGy，再填入添加劑，并提高其溫度、壓力等，催促其發(fā)生反應(yīng)，最終將形成全新的可發(fā)揮利用價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)，也就是塑料。

如果適度地提高照射度，從100kGy上升至200kGy，這些固體廢棄物則可以被有效降解，生成一種官能團(tuán)物質(zhì)，是潤(rùn)滑油、活性劑等理想的材料。

3 結(jié)束語(yǔ)

核技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用雖然已經(jīng)取得了一定的成效，然而，其深入開(kāi)發(fā)與廣泛普及應(yīng)用依然需要一個(gè)過(guò)程，要積極加大核技術(shù)的研發(fā)力度，使其支持于環(huán)境保護(hù)工程建設(shè)，依靠核技術(shù)提高人類(lèi)生活環(huán)境質(zhì)量。

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