核技術在環境保護中的應用探究

摘 要：新時期，環境保護工作任務艱巨。要想有效治理環境污染，打造出一個更加生態、健康的生活環境，就必須注重新技術的研發，其中核技術被逐漸地推廣與運用，成為支持環境保護與污染治理最具開發潛力的技術之一。文章首先簡單介紹了核技術，然后分析了其在環境保護、三廢治理中的應用。

關鍵詞：核技術；環境保護；三廢治理；應用

核技術在環保中的應用正在成為一種主流趨勢，同傳統的三廢處理技術相比，核技術具有更大的發展潛力、更獨到的優勢，將其用于環境保護工作中，可以提高環保工作效率，創造更好的工作效果，有效維護和改善環境質量，全面提升環保工作質量。

1 核技術的內涵

核技術是指以核性質、核反應、核效應和核譜學為基礎，以反應堆、加速器、輻射源和核輻射探測器為工具的現代高新技術。具有高的靈敏度、特異性、選擇性、抗干擾性、穿透性等特點。廣泛應用于國民經濟各個領域，亦為自然科學的深入發展提供了可能性。

核技術應用于環境保護工程中，能夠有效用來處理工業三廢，從目前來看已經獲得一定的發展，作為三廢處理技術，在實際應用中，同傳統三廢處理技術對比有著得天獨厚的優勢，優勢大體概括為：節省能源、資源、成本低、處理效率高、節能環保、防止二次污染、安全易操作、適用范圍廣等。

基于以上的諸多優勢處理功能，目前，核技術已經形成了多類技術分支，例如：輻射源核技術、電子束輻射技術、等離子體輻照技術等。每一類技術都在環境保護、工業三廢處理中發揮著有效作用，能夠有效提升環境污染處理工作效率，控制成本、節省能源資源、預防二次污染等。從目前來看，核技術已經在環境污染處理工作中發揮了重要且積極的作用，各個發達國家也加大了核技術研究力度，使其有效支持于環境污染問題的治理，維護生態環境安全。

2 核技術在環境保護中的應用探究

2.1 核技術治理大氣污染

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

通過圖1能夠看出，在核輻射技術的作用下，空氣中的氧氣、水分能夠被有效分解，最終形成氧分子、過氧化氫等，這些活性粒子相對活躍，能夠同空氣中的污染性物質，例如：硫化物、氧化物等進行反應，最終生成化學物質，H2SO4，HNO3，將其收集儲存起來，可以被重新用作化學原料。假設在這一反應中添加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物質，作為農業肥料。

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

世界先進國家正在研發電子束輻照技術，其優勢體現在：高效清污，干法處理，不會產生廢水，處理后能生成副產品，可以被再回收使用，反應不需添加催化劑，成本低廉、易操作。然而，電子束輻照技術對電力、電能有著較高需求，節能方面有待改善。電子束輻照技術適用于多類污染性氣體的凈化，例如：交通尾氣、鍋爐排除廢氣、工業毒氣等。該技術在實際應用過程中，涉及到多重反應機制，例如：能量吸收、固氣轉化等。

電子束凈化技術主要應用于排煙道廢氣的處理，國內外都有所研究，并已經應用于工業煙道廢氣處理中，例如：我國于上個世紀末就已經開始投運電子束脫硫工廠，利用電子束凈化技術來清理煤電廠的煙道氣，具體清理成果見表1。

2.2 核技術處理廢水的應用

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

同時，水體中含有的一些化學殘留物，例如：洗滌劑、農藥、苯酚等也能在輻射技術的處理下逐步分解，直至消失，從而防止水體富營養化，為水內動植物的健康生長創造生態化水體條件。特別是內含染料的污水，經輻射處理后染料將分解，同時，也能有效消滅水體內細菌，這其中水體性質、水內病菌類型、所處理水層厚等都將影響滅菌效果。

現階段，廢水輻射處理技術已經在西方國家工業領域得以發展，同普通的廢水處理技術相比，該技術無論在廢水處理工作效率、效果還是清潔度方面都更具優勢。

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

2.3 核技術處理污泥

污泥在人類社會無處不見，其中城市廢水中就含有大量的污泥，內含眾多細菌、病菌、有害物質等，如果不經處理直接排放勢必會極大地影響生態環境，對人類社會帶來非常不利的影響。然而，在核輻射技術的滅菌處理后，污泥則能轉化為肥料，用于農業土地中，發揮良好的肥力作用。經過輻射處理的污泥不僅有效滅菌，也使污泥脫水、成為顆粒，發揮良好的沉降性能，經處理后的活性污泥用在農業土壤中，能夠讓土壤更肥沃。

現階段，污泥輻射處理技術已經在世界發達國家得以發展與應用，例如：電子束滅菌法，能夠將污泥變成堆肥用于農田肥料。例如：啤酒加工后的污泥，在輻射處理后變干，可以用來養魚。

2.4 核技術處理固體廢棄物

固體廢棄物是環境污染的又一大物質，在工業三廢中占據較大比例，無論是生產、生活領域都將產生大規模的固體廢棄物，威脅著環境安全、影響著人們的身體健康，特別是難以降解的廢棄物，長期存留于環境將帶來巨大的污染性危害。固體廢棄物如果長期堆放不僅浪費了資源，也占據了空間，采用核技術處理不失為明智之舉。

2.4.1 等離子體輻照技術的應用

等離子體輻照技術作為一項代表性的核技術，用在固體廢棄物污染處理中，不僅成效好、成本低、無污染，而且操作便捷。目前，該技術已經應用在工業三廢處理中，事實證明效果明顯，能夠讓固體廢物生態化，減少其對空間的占領，有效緩解日益沉重的環境問題。

等離子體輻射技術已經用在固體廢物處理中，并在世界發達國家成功運用，發揮了實用功能，例如：等離子體火炬就是典型的廢物處理系統，其應用中體現出以下優勢：

第一，廣泛的適用性。該系統能夠用來處理各類毒害物質、廢棄物，例如：有機物、無機物、固液毒物等。

第二，高效的轉化性能。毒廢棄物質經該系統處理后，毒物散去，并能轉變成無毒物質，兼具一定的利用價值。

第三，無污染排放。該系統在廢棄物處理中，所排放的物質的污染程度達到國家規定等級。

第四，控制廢物空間。經該系統的處理，廢物占據空間變小，緩解了環境污染的空間壓力，減容比達99.8%。

等離子體火炬系統的應用原理體現為：重組并分解垃圾內部的分子、原子等，從而減少垃圾焚燒帶來的污染問題，該系統可以適用于以下廢棄物的處理，具體包括：廢棄的電池、線路板、醫藥廢物、農業化學廢料、重金屬廢料、石棉廢料等。特別是一些高危廢料、污染性毒物等的處理，該系統都能發揮積極的功效，而且實驗過程無污染、安全、合理，有效縮小固體廢物的體積。

2.4.2 電離輻射技術

環保新時期，整個社會正在加大力度研發一種全新的節能環保技術，人們在試圖研究如何變廢棄物為可回收利用的寶物，對此，電離輻射技術則相應派上用場，發揮一定的作用。其中電離輻照技術屬于高端的能量處理技術，能夠用來處理毒性物質，例如：污染性廢棄物、液體等，其應用的技術原理為：輻照三態靶子，使其發生電離作用，隨著離子濃度上升，超出熱平穩濃度，則將具有一定的化學活性。

研究表明，垃圾內部的有機物多數來源于纖維素，通過處理這些纖維素能夠有效緩解廢物污染，具體操作方法為：向纖維素材料內添水調漿，讓其在光照下100kGy，再填入添加劑，并提高其溫度、壓力等，催促其發生反應，最終將形成全新的可發揮利用價值的化學物質，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，生成一種官能團物質，是潤滑油、活性劑等理想的材料。

3 結束語

核技術在環保中的應用雖然已經取得了一定的成效，然而，其深入開發與廣泛普及應用依然需要一個過程，要積極加大核技術的研發力度，使其支持于環境保護工程建設，依靠核技術提高人類生活環境質量。

參考文獻

[1]王曉濤，陳棟梁，周曉劍，等.核技術利用在線監控平臺的建設與設想[J].中國科技信息，2012（15）：36-54.

[2]徐琪.核輻射自動監控的實時可靠性研究[J].制造業自動化，2011（10）.

[3]郭玉芳，葉代啟.廢氣治理的低溫等離子體-催化協同凈化技術[J].環境污染治理技術與設備，2003，4（7）：41-46.