核技術在環境保護中的應用

、摘要在全世界面臨環境污染的今天，核技術在環境保護領域擁有非常廣闊的應用前景。本文主要論述了核技術發展對環境保護的積極作用，并簡要概述一些核技術在環境保護中的應用情況。

關鍵詞 核技術 核應用 環境保護

中圖分類號：TL99 文獻標識碼：A

Application of Nuclear Technology in Environmental Protection

WU Jian， LI Yumin， LI Xiangquan

(Zhejiang Radiation Environment Monitoring Stations， Hangzhou， Zhejiang 310012)

AbstractFacing the environmental pollution in the world today， nuclear technology in the field of environmental protection has a very broad application prospects， this paper discusses the role of nuclear technology played in environmental protection.

.Key wordsnuclear technology; nuclear applications; environmental protection

1 當前我國環境保護的現狀

眾所周知，社會發展取決于生產發展，人類的活動又主導著各類社會活動，因此，伴隨著人類的活動，尤其是工業化革命以來，各種類型的環境污染與日俱增。《2007世界人口狀況報告》中指出，2008年，世界人口總數約為66億，這樣一個巨大的數字，對于我們人類賴以生存的地球來說，意味著每天會產生大量的污水向河流海洋中傾倒，各種有害的氣體向空氣中排放，各種固體廢棄物大量被拋棄等……這一切引起了全世界人民對自身未來的焦慮，因此尋找有效的治理三廢方法成為當務之急。

隨著人類自身科技水平的發展，當前我們已經開發出了多種類型的環保技術，譬如膜分離技術、超過濾技術、核技術、活性碳技術等。在人類歷史上，核能的開發與應用曾經為工農業生產及人類生活帶來重大的影響，包括俄羅斯的切爾諾貝利核電站泄漏事件以及近期發生的日本地震導致核電站泄露及爆炸，都對居民本身以及當地乃至全世界的生態環境產生重大影響。因此，現代人往往談“核”色變，尤其是災難發生后，遍布全世界的核反應往往使人們感到恐懼。不過在人們發現核技術的發展有可能使人類健康和地球環境帶來巨大威脅的同時，也必須注意到一個曾經一直被忽略的事實：先進的核技術也可以在改善環境的過程中發揮出積極的作用。歷史上已經得到過證實，正確的應用核技術不僅不會對人類的健康和自然環境產生危害作用，還能夠在其他方面做出巨大的貢獻。因此，將核技術良好的運用于環境保護，給子孫后代造福，對當代的環境工作者來說，具有很大的現實意義。

核技術目前已經在大氣環境、水環境、土壤環境、泥沙侵蝕環境、宇宙環境以及災變環境等方面取得了令人振奮的成果。這些顯著的成果具有十分重要的意義。它們為治理我國的環境污染問題提供了嶄新的一種思路。該項技術一旦投入實際應用中來，必定會給全社會帶來巨大的環境效益、經濟效益和社會效益。盡管人們或許還心存疑慮，但是從當前全世界各國在研究核技術應用工作方面的進展情況來看，用核技術來解決環境問題已成為一種不可逆轉的趨勢，核技術在環境污染治理中所起到的作用將會越來越大，甚至是在某些環境問題的處理之中，核技術甚至是惟一的解決方案。因此，核技術在環境保護領域有著很大的潛力和應用前景。

2 核技術在環境保護中的應用

2.1 核技術應用于廢氣治理

廢氣之中最有危害性的主要是硫化物和氮化物。運用核技術通過對廢氣中的NOX和SO2進行輻射處理，在有效去除具有危害性的物質的同時還能夠生成有用的肥料。該過程的原理為：在使用輻射處理廢氣的過程中與空氣接觸并發生反應，致使空氣中的水分和氧氣逐漸被分離生成一些具有很強氧化能力的活性粒子，這些粒子通過與NOX、SO2接觸并發生反應，生成稀硝酸和稀硫酸。在這個反應的過程之中如果再定量加入少量的氨使之發生反應，就可以在提高廢氣去除率的同時生成含硝酸銨和硫酸銨的肥料。對于煙道氣凈化，由于入射的電子束的能量大部分能夠與煙道氣體中的某些基質氣體發生作用使其母體分子產生電離和破碎，形成活性物質，再與水結合分別生成硝酸和硫酸。假使在輻照前預先在煙道氣中加入一定量的氨，就可以使硝酸和硫酸轉化為粉末狀的氨鹽，在通過靜電沉降等方法將這些固體粉末狀的氨鹽收集起來，使用多級輻射可以獲得更高的去除效率。而目前技術含量較高的電子束干法除塵凈化煙道氣技術可以在去除硫化物和氮化物的同時清除其他污染物，而其最終產物也能用作化肥，因為在反應過程中不會產生需要處理的沉渣和泥漿，因而不會產生污染物的處置問題。此外，電子束輻照方法也能夠有效的凈化其他種類的工業廢氣，如：汽車尾氣，易揮發的有機物，焚燒爐的廢氣以及其他有氣味、有毒的氣體等。另外，當前開來比較有前景的還有等離子體技術在大氣污染控制中的應用，如用于氮氧化合物的脫除、汽車尾氣凈化、揮發性有機化合物的轉化、煙氣脫硫脫硝工業試驗裝置的設計等方面。

2.2 核技術應用于固體廢棄物處理

現在我國每年排放的工業固體廢棄物產生量已達到12億噸，目前已積存垃圾近一百億噸，占地近八億平方米，其中工業危險廢物大約占到總量的3%~5%。由于經濟上的種種原因的限制，當前我國對危險廢棄物的處理方法大多是暫時堆放或者直接填埋。這種廢棄物處理的方法不僅需要大量的土地，還會直接導致地下水、土壤和大氣污染嚴重。一個擁有百萬人口左右的城市，差不多每天要產生1000噸各種類型的固體廢棄物。它們在造成環境污染的同時也浪費了大量的地球資源。到目前為止，世界上的大多數國家處理垃圾的方法主要有：填埋、焚燒、垃圾分類以及資源回收。根據經濟性、易操作性、無害性三個方面來進行綜合評定，學術界普遍認為焚燒是較好的一種方法。因此全世界各國處理固體廢棄物的處理大部分都采用此種方法。用于焚燒處理用的普通爐子的平均溫度一般在800℃，基本上是依靠垃圾自身燃燒產生的熱值進行焚燒，這種垃圾焚燒的方法存在著以下一些主要缺點：（1）低溫焚燒能夠導致許多對環境有害的化合物不能夠分解完全，直接揮發到空氣之中，從而對環境造成二次污染，即使使用先進的技術手段對焚燒爐產生的廢氣再次處理，也肯定會提高固體垃圾的處理成本，而且會對技術有較高的要求；（2）垃圾焚燒設備的投資大，運行的費用高；（3）低溫焚燒是利用垃圾自身燃燒產生的熱值進行焚燒，因此對垃圾自身所含有的熱值有較高的要求，即垃圾的熱值每千克不能夠低于5000焦耳。這樣就對垃圾本身提出了新的要求。

2.3 核技術應用于廢水處理

當我們使用電子束輻射法來處理各種污水、清潔水源的時候，輻射可以使水中產生多種活性物質，例如OH-自由基。OH-自由基是一種可以使水中的任何有機污染物分解的物質。除此之外，使用輻射處理污水還可以通過降低污水中的化學需氧量和生化需氧量，而達到有效地殺死水中的病菌等有害微生物的目的，順便去除掉污水中含有的臭味。當水中存在著大量的合成洗滌劑時，誰知就會富營養化，導致魚類很難在水里活下去，使用輻射法可以使污水中的合成洗滌劑大量的分解掉，使其失去發泡能力。除此之外，使用輻射法對污水中含有的農藥、苯酚、染料和其他種類的有機溶劑進行處理，使其發生分解和脫色。目前在美國、意大利、俄羅斯等國家已經普及使用輻射法來處理各種廢水，還有許多的國家也陸續在試驗當中。

參考文獻

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