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分析辐射技术在环境保护中的应用

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  【摘要】近几年我国经济水平快速提高,人们的生活质量越来越好,对衣食住行等也有了更高的需求,但是同时也带来了严重的环境问题和能源短缺问题,例如我国虽然是石油生产大国,但是仍然需要大量进口石油;雾霾等环境问题给人们的生活带来了严重的影响;酸雨、水污染污染了食物;空气污染问题严重威胁着人们的身体健康。现在不论是农村和城市,都存在严重的环境污染问题,解决环境问题也是保证社会可持续发展的重要因素。本文将就辐射技术在环境保护中的应用展开探讨。
  【关键词】辐射技术;环境保护
  引言
  日常生活中有很多垃圾和污染,例如固体垃圾和废水废气等,有些垃圾的化学性质比较稳定,因此如何处理垃圾是一个非常难以解决的问题,但是解决环境问题也是迫在眉睫的。近年来专家学者开发出一种新技术来处理污染,这项技术就是辐射技术,由于处理污染清洁、可靠,因此有着广阔的发展空间。
  1、辐射技术简介
  辐射技术就是利用高速运动的电子或者射线,对污染物产生辐射,污染物会发生多种化学反应和物理反应,被氧化或者分解为其他物质,这样就能够清除污染物。在饮用水处理、食品加工和医疗等行业,辐射也是常用的消毒杀菌方法。我们在日常生活中,需要接受各种各样的辐射,只不过这些辐射强度都非常低,例如电脑、手机和家用电器等产生的辐射,在污染处理中应用的辐射强度较高,常见的有X射线、г射线等,其中г射线放射的电磁辐射,波长比紫外线还要短,г射线的优点是具备较强的穿透能力;而X射线的穿透能力不及г射线强,但是较易控制,可以根据使用目的的不同控制其穿透能力。目前各个行业中运用最多的就是X射线和г射线,在环境保护领域,运用较多的则是电子束和г射线,其中电子束比较容易控制,可以用于大规模的废气处理和废水处理,由于穿透能力较强,г射线一般用于处理污泥。
  2、环境保护中辐射技术的应用
  2.1治理水中污染物
  一般污水中都含有大量的有机污染物,这些污染物由于含有苯环,因此是很难降解的,而诸如氯农药、多氯联苯、氯酚等有机物,其苯环的氢原子被氯取代了,这些污染物一般具有较大的毒性,易溶于脂,具有稳定的化学性质,部分有机物还具有挥发性,例如在南极企鹅体内和青藏高原地区都发现了污染物。这些有机物具有很强的毒性,水中的微生物都可能被杀死,因此很难被降解,即使处理后结果也不理想,水中仍然残留有大量有机物。如果采用化学物理方法例如吸附、沉降等方法处理,污染物并不是真正被降解而是从污水中分离出来,分离后得到的污泥仍然需要处理。近年来专家学者开发了新型污水处理技术:AOP技术也就是高级氧化技术,包括Fenton试剂法、光催化氧化法等。
  运用辐射处理污水中有机物的原理是:水受到辐射照射发生电离,生成氢原子、过氧化氢和羟基等化学活性很强的物质,具备较强的氧化性,污水中的有机物和电离出的几种物质发生化学反应,达到消除污染的目的。污水中的多种有机物中,多氯联苯和氯酚化合物降解困难,也是目前的研究重点,专家学者经过研究发现,高能电子束能够降解氯酚化合物,有效减少污水中的多氯联苯及其他含氯化合物。
  2.2处理烟道废气
  我国目前仍然在大量使用煤炭等化石燃料,大量的化石燃料产生了大量的二氧化碳、二氧化硫以及其他氮氧化物,氮氧化物和二氧化硫等会对空气产生严重污染,产生酸雨、雾霾等环境问题,影响人们的日常生活和身体健康。例如我国的四川省,由于长期受到酸雨侵害,文物、建筑等都遭到了破坏。还有臭名昭著的光化学烟雾,让人们头疼头晕,喉咙肿痛,例如美国于1970年发生的光化学烟雾时间,造成了大量的农作物损失,经济损失达到2500万美元,我国的北京、广州、郑州、上海等省市也存在严重的污染,尤其是人数在100万以上的大型城市或者特大型城市,空气污染尤其严重。
  世界各国都针对空气污染采取了不同的措施,但是由于氮氧化物活性不高,难以和其他物质发生化学反应,因此很难消除,这个问题困扰了专家学者很长一段时间。而目前出现的辐射技术,运用电子束就能够有效去除废气中的氮氧化物和二氧化硫等有害气体,其主要原理是:废气受到辐射,二氧化碳、水、氮、氧等物质吸收了电子束的能量,变为激发态分子或者离子,离子和分子跃迁时会产生自由基,自由基和二氧化氮、二氧化硫等反应,能够生成硝酸、硫酸,将生成的物质收集起来,就达到了去除氮氧化物和二氧化硫的目的。为了提高反应速率,一般还要加入适量的氨气,这样生成物就是硝酸铵和硫酸铵的复盐,可以作为肥料使用。
  目前采用辐射技术处理废气已经逐渐工业化,例如我国公司和日本公司合作,于1995年成立工厂,采用电子束脱硫,效果很好,但是存在的问题就是生成的硝酸、硫酸具有较强的腐蚀性,会腐蚀设备,因此近年来开始针对陶瓷材料的反应装置开展研究。
  2.3处理固体废弃物
  固体废弃物中较难处理的是塑料,无法自然分解,强度较高,难以采用机械方式破碎,如果高温处理则会产生有害气体。日本曾经采用г射线处理,然后再破碎,取得了良好的效果。对于废纸、木屑等富含纤维素的废弃物,美国曾经采用加酸后辐射的方法,能够回收葡萄糖,产物还可作为动物饲料。
  结束语
  综上,近年来核技术研究取得了很大的进展和一定的成绩,在环境保护中应用辐射技术必将是大势所趋,但是由于研究不够深入因此仍然存在问题和缺陷,必须加大研究力度,普及辐射技术,为环境保护做出贡献。
  参考文献
  [1]王立,窦利军.辐射技术在环境保护中的应用要点[J].技术与市场,2014,(08):73.
  [2]楼淑芬,王亮,舒畅.浅谈辐射技术在环境保护中的作用[J].资源节约与环保,2013,(07):199.
  [3]李建忠.加强环境保护 建设美丽灌云[J].环境教育,2014,(01):57.
  作者简介
  姓名:付红,性别:女出生年月:1966年12月,民族:汉,籍贯:吉林省德惠市,学历:本科,职称:副高级工程师,研究方向:环境工程。
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