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摘要:随着现代科技的不断创新,在科技的高度发展中,工业化的程度也随之增高,许多企业的纷纷崛起,因此也带来了非常严重的环境问题。于是科学家就开始研究利用辐射技术来处理污染物,辐射技术在环境保护领域具有巨大的应用潜力。本人根据多年的理论与实践对辐射技术在环境保护中的作用进行了深刻的分析与探讨。
关键词:辐射技术;环境;保护
【中图分类号】O571.43+6
目前,科学技术的进步,环境辐射已成为本世纪的主要污染源之一。用辐射技术来治理环境污染一般是在常温压下进行的,工艺都比较简单,而且具有处理能力强,不会对环境造成影响的特点,因此辐射技术在现阶段有很大的应用前景。
一、辐射技术的当前现状
1.1 辐射化学概念
辐射技术是指通过由辐射源发出的射线和粒子照射到水流上引起水质发生变化的一种技术。它是在辐射化学的基础上产生的一种技术,因为中子可以让被作用的物质具有辐射性。但是因重电荷粒子的穿透能力极为有限,甚至于无,所以在环境保护中经常会用到的电离辐射只有两种类型,也就是加速电子和 γ 射线。
1.2 辐射源分类
(1)γ 辐射源,γ 射线是放射性核元素在其衰变过程当中发射出的电磁波。这些放射性核元素所放射出的 γ 射线就其能量而言,可能是单一的,也有可能是多种能量的。此类放射性核元素的衰变规律为指数定律:A(t)= A0e-λt此式中, A(t)为在 t 时刻放射的强度, A0 为初始放射强度,λ为衰变常数。在对环境进行保护的应用当中,一般都希望放射强度越强越好。当前应用最多的 γ 射源强度一般为 60Co 的辐射源,其放射性强度能达到百万居里。(2)电子束源,电子束辐射法即利用加速器所产生的高能量电子束來处理水中有毒,有害物质的一种方法。一般根据它能量作用模式分为两大类:一类是高能量电子束本身穿透介质对污染物进行处理,另一类是通过高能量电子束来冲击高原子金属产生辐射或 X 光来对污染物处理。
辐射技术在环境保护中的应用
环境保护又是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破坏;对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理,以创造出适合于人类生活、工作的环境。环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。其方法和手段有宣传教育、工程技术的、行政管理的,也有法律的、经济的等。
2.1 辐射技术在水处理过程中的应用
水体中的特别难降解的有机污染物大多数都含有一个或者多个苯环, 而且有的苯环上的氢原子被氯原子所取代, 像多氯联苯,有机氯农药等,这些污染物的化学性质一般都很稳定,但毒性非常强,而且还具有溶脂性大的特点,所以导致他们很容易在生物体内富集。辐射技术则有利于水处理过程中对有机毒物的降解。传统的水处理方法是用生物处理和物理化学处理,根本无法实现对这些物质的高效降解。近些年来,AOP 技术逐渐成为水处理领域研究的热点,其中的辐射降解法由于它的高效的性能获得巨大的研究潜力和应用价值。辐射技术在处理水中降解有机污染物的基本原理是:水体在辐射的作用下分解,产生 H·,OH·,H2O2以及 eaq-等反应活性特别高的物质。H·是极具氧化活性的自由基,OH·,eaq-则是极具还原活性的自由基。在辐射降解法水处理过程当中,主要就是以上这三种所涉及的反应。OH·是很强的氧化剂,几乎可以氧化所有的有机物,eaq-是极强的还原剂,可以迅速使有机物脱去卤代基。利用辐射技术处理废水已经在美国,意大利等国家实现了大规模的工业化应用。
2.2 辐射技术在烟道废气治理中的应用
在中国酸雨的形成与 SO2 的排放有着密不可分的关系。中国酸雨的重灾区,当地的土壤、湖泊、森林植被和建筑文物等都因此遭到了不同程度的破坏。氮氧化物和 SO2
是大气中的主要污染物。氮氧化物和 SO2的主要来源是煤炭等化石燃料的燃烧。SO2的排放与酸雨的形成有很大的关系,而氮氧化物的过量排放则会导致形成光化学烟雾(最著名的就是美国洛杉矶光化学烟雾事件)。辐射技术是目前较为有效的脱除 SO2和氮氧化物的方法。其原理是气体中的 SO2、N、O 等吸收辐射过程中电子束的能量,形成激发的离子及分子,其向基态跃迁的过程中会产生很多的自由基,自由基可以和 SO2及氮氧化物反应,产生硝酸和硫酸等,然后用收集器将其收集起来。如果在反应过程中加入少量的氨,这样不仅可将废气去除率提高,还能得到硝酸铵和硫酸铵的复盐,这是有用的肥料。
2.3 固废处理
在固废处理当中,对废塑料和污泥里的病原菌的处理从来都是很棘手的问题。辐射技术在此方面更显示出独特的优势。如:在日本利用 γ 射线和加热联用,再由机械磨碎,就可以得到聚四氟乙烯粉末,能够作为润滑剂来使用。同样,对污泥加以辐射灭菌处理后,可以当做肥料用于田地,既能灭菌又能提高经济效益。纤维素是城市废物与和农业废物的主要成分,在日本曾经用辐照法处理木屑、稻草等,通过糖化与发酵从而得到了酒精。美国则采用对这类纤维素加酸后辐照处理的方法就可以得到葡萄糖,其回收率可高达 56%。腐败的食物在经过辐照处理后都可作为动物的饲料。
三、主要环境影响及预防或者减轻不良环境影响的对策和措施
3.1电磁环境
在输电线路路径选择阶段听取沿线地方政府、环境保护、规划、城建、国土资源、林业、水利等相关部门的意见,进一步优化路径,尽量减少工程建设对环境的影响。输电线路邻近居民住宅时,采取拆迁或抬升线高措施,确保电磁环境影响满足标准要求。
3.2声环境
合理布置变电站设备,以减少噪声源对厂界噪声的影响。采用低噪声变压器,从设备声源上控制噪声影响,同时在单相变压器和单相并联电抗器之间设置防火防爆墙,起到隔声降噪作用。为控制变电站噪声的环境影响,本工程新建变电站南侧加高围墙高度并采用隔声材料。
3.3生态环境
选线阶段尽量避让民房,减少拆迁数量。施工过程中尽量不修筑临时施工道路,禁止污水漫排。线路经过丘陵地区,选取高低腿方案。线路施工期,尽量减少临时占地和树木砍伐。线路施工完成后,对施工过程中临时占用场地,及时恢复。
总之,通过对辐射技术原理以及辐射技术处理某些污染物的介绍,展示了辐射技术对于处理污染物方面的优势,尽管人们对使用核技术治理环境依旧存在芥蒂,并不放心,但是随着研究和实践的不断深入,通过对更安全高效更易于被公众接受的现代电子加速器技术的发展,无论是发达国家还是发展中国家,辐射技术都将会更广泛应用到环境保护领域之中,特别是在处理难降解的有机污染物方面将会有更大的前途。
参考文献:
[1]田龙,刘广荣. 高强度辐射场环境下电子设备的防护与设计[J]. 航空计算技术,2010,(4).
[2]吴明红,卜葶葶,徐刚,郭瑞云. 辐射技术在环境保护中的应用[J]. 自然杂志,2010,(2).
[3]周生贤. 环境保护部核与辐射安全中心20周年征文集序一[J]. 核安全,2009,(4).
[4]李干杰. 环境保护部核与辐射安全中心20周年征文集序二[J]. 核安全,2009,(4).
[5]陈振宇. 移动通信基站电磁辐射环境保护与评价浅析[J]. 环境保护与循环经济,2009,(4).
关键词:辐射技术;环境;保护
【中图分类号】O571.43+6
目前,科学技术的进步,环境辐射已成为本世纪的主要污染源之一。用辐射技术来治理环境污染一般是在常温压下进行的,工艺都比较简单,而且具有处理能力强,不会对环境造成影响的特点,因此辐射技术在现阶段有很大的应用前景。
一、辐射技术的当前现状
1.1 辐射化学概念
辐射技术是指通过由辐射源发出的射线和粒子照射到水流上引起水质发生变化的一种技术。它是在辐射化学的基础上产生的一种技术,因为中子可以让被作用的物质具有辐射性。但是因重电荷粒子的穿透能力极为有限,甚至于无,所以在环境保护中经常会用到的电离辐射只有两种类型,也就是加速电子和 γ 射线。
1.2 辐射源分类
(1)γ 辐射源,γ 射线是放射性核元素在其衰变过程当中发射出的电磁波。这些放射性核元素所放射出的 γ 射线就其能量而言,可能是单一的,也有可能是多种能量的。此类放射性核元素的衰变规律为指数定律:A(t)= A0e-λt此式中, A(t)为在 t 时刻放射的强度, A0 为初始放射强度,λ为衰变常数。在对环境进行保护的应用当中,一般都希望放射强度越强越好。当前应用最多的 γ 射源强度一般为 60Co 的辐射源,其放射性强度能达到百万居里。(2)电子束源,电子束辐射法即利用加速器所产生的高能量电子束來处理水中有毒,有害物质的一种方法。一般根据它能量作用模式分为两大类:一类是高能量电子束本身穿透介质对污染物进行处理,另一类是通过高能量电子束来冲击高原子金属产生辐射或 X 光来对污染物处理。
辐射技术在环境保护中的应用
环境保护又是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破坏;对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理,以创造出适合于人类生活、工作的环境。环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。其方法和手段有宣传教育、工程技术的、行政管理的,也有法律的、经济的等。
2.1 辐射技术在水处理过程中的应用
水体中的特别难降解的有机污染物大多数都含有一个或者多个苯环, 而且有的苯环上的氢原子被氯原子所取代, 像多氯联苯,有机氯农药等,这些污染物的化学性质一般都很稳定,但毒性非常强,而且还具有溶脂性大的特点,所以导致他们很容易在生物体内富集。辐射技术则有利于水处理过程中对有机毒物的降解。传统的水处理方法是用生物处理和物理化学处理,根本无法实现对这些物质的高效降解。近些年来,AOP 技术逐渐成为水处理领域研究的热点,其中的辐射降解法由于它的高效的性能获得巨大的研究潜力和应用价值。辐射技术在处理水中降解有机污染物的基本原理是:水体在辐射的作用下分解,产生 H·,OH·,H2O2以及 eaq-等反应活性特别高的物质。H·是极具氧化活性的自由基,OH·,eaq-则是极具还原活性的自由基。在辐射降解法水处理过程当中,主要就是以上这三种所涉及的反应。OH·是很强的氧化剂,几乎可以氧化所有的有机物,eaq-是极强的还原剂,可以迅速使有机物脱去卤代基。利用辐射技术处理废水已经在美国,意大利等国家实现了大规模的工业化应用。
2.2 辐射技术在烟道废气治理中的应用
在中国酸雨的形成与 SO2 的排放有着密不可分的关系。中国酸雨的重灾区,当地的土壤、湖泊、森林植被和建筑文物等都因此遭到了不同程度的破坏。氮氧化物和 SO2
是大气中的主要污染物。氮氧化物和 SO2的主要来源是煤炭等化石燃料的燃烧。SO2的排放与酸雨的形成有很大的关系,而氮氧化物的过量排放则会导致形成光化学烟雾(最著名的就是美国洛杉矶光化学烟雾事件)。辐射技术是目前较为有效的脱除 SO2和氮氧化物的方法。其原理是气体中的 SO2、N、O 等吸收辐射过程中电子束的能量,形成激发的离子及分子,其向基态跃迁的过程中会产生很多的自由基,自由基可以和 SO2及氮氧化物反应,产生硝酸和硫酸等,然后用收集器将其收集起来。如果在反应过程中加入少量的氨,这样不仅可将废气去除率提高,还能得到硝酸铵和硫酸铵的复盐,这是有用的肥料。
2.3 固废处理
在固废处理当中,对废塑料和污泥里的病原菌的处理从来都是很棘手的问题。辐射技术在此方面更显示出独特的优势。如:在日本利用 γ 射线和加热联用,再由机械磨碎,就可以得到聚四氟乙烯粉末,能够作为润滑剂来使用。同样,对污泥加以辐射灭菌处理后,可以当做肥料用于田地,既能灭菌又能提高经济效益。纤维素是城市废物与和农业废物的主要成分,在日本曾经用辐照法处理木屑、稻草等,通过糖化与发酵从而得到了酒精。美国则采用对这类纤维素加酸后辐照处理的方法就可以得到葡萄糖,其回收率可高达 56%。腐败的食物在经过辐照处理后都可作为动物的饲料。
三、主要环境影响及预防或者减轻不良环境影响的对策和措施
3.1电磁环境
在输电线路路径选择阶段听取沿线地方政府、环境保护、规划、城建、国土资源、林业、水利等相关部门的意见,进一步优化路径,尽量减少工程建设对环境的影响。输电线路邻近居民住宅时,采取拆迁或抬升线高措施,确保电磁环境影响满足标准要求。
3.2声环境
合理布置变电站设备,以减少噪声源对厂界噪声的影响。采用低噪声变压器,从设备声源上控制噪声影响,同时在单相变压器和单相并联电抗器之间设置防火防爆墙,起到隔声降噪作用。为控制变电站噪声的环境影响,本工程新建变电站南侧加高围墙高度并采用隔声材料。
3.3生态环境
选线阶段尽量避让民房,减少拆迁数量。施工过程中尽量不修筑临时施工道路,禁止污水漫排。线路经过丘陵地区,选取高低腿方案。线路施工期,尽量减少临时占地和树木砍伐。线路施工完成后,对施工过程中临时占用场地,及时恢复。
总之,通过对辐射技术原理以及辐射技术处理某些污染物的介绍,展示了辐射技术对于处理污染物方面的优势,尽管人们对使用核技术治理环境依旧存在芥蒂,并不放心,但是随着研究和实践的不断深入,通过对更安全高效更易于被公众接受的现代电子加速器技术的发展,无论是发达国家还是发展中国家,辐射技术都将会更广泛应用到环境保护领域之中,特别是在处理难降解的有机污染物方面将会有更大的前途。
参考文献:
[1]田龙,刘广荣. 高强度辐射场环境下电子设备的防护与设计[J]. 航空计算技术,2010,(4).
[2]吴明红,卜葶葶,徐刚,郭瑞云. 辐射技术在环境保护中的应用[J]. 自然杂志,2010,(2).
[3]周生贤. 环境保护部核与辐射安全中心20周年征文集序一[J]. 核安全,2009,(4).
[4]李干杰. 环境保护部核与辐射安全中心20周年征文集序二[J]. 核安全,2009,(4).
[5]陈振宇. 移动通信基站电磁辐射环境保护与评价浅析[J]. 环境保护与循环经济,2009,(4).