張攸
(核工業(yè)二三〇研究所，長沙 410007)
為加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)，將核技術(shù)應(yīng)用在廢水、廢氣、固體廢物的處理過程中，能夠取得較好的污染治理效果。但是核技術(shù)本身存在輻射性污染，因此，在應(yīng)用的過程中需要加以合理化的處理，促進(jìn)其為環(huán)保工作做出貢獻(xiàn)。論文概述環(huán)境保護(hù)中核技術(shù)，分 析核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用，以供參考。
1 環(huán)境保護(hù)中核技術(shù)基本概述
環(huán)境保護(hù)中核技術(shù)是指以核反應(yīng)以及核效應(yīng)等基本原理為主組成的一門專業(yè)性的技術(shù)，其在研究過程中會(huì)以各種的加速器、輻射源和核輻射探測器作為研究工具。核技術(shù)本身屬 于時(shí)代進(jìn)步過程中科技衍生下的重要產(chǎn)物，所具備的靈敏性和特異性很顯著，而且相對于其他類型的技術(shù)而言，核技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾性和穿透性，這是一般技術(shù)所不能達(dá)到的。這 些特殊性質(zhì)的存在使得核技術(shù)被廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域中，已 經(jīng)引起很多專業(yè)學(xué)者的青睞。
2017 年，第三屆聯(lián)合國環(huán)境大會(huì)上環(huán)境署報(bào)告《邁向零污染地球》稱，超過 80%的城市不符合聯(lián)合國的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。世界上 80%以上的污水未經(jīng)處理直接排入環(huán)境，污染了人們種植糧食的田地和 3 億人賴以為生的湖泊和河流。環(huán)境惡化導(dǎo)致全世界每年 1260 萬人死亡，每 4 名死者中，就有 1 名死于環(huán)境問題;其中空氣污染每年奪走 650 萬人生命，被稱為是第一大環(huán)境問題殺手。土地、淡水、海洋污染、化學(xué)品和廢物污 染對人自身和地球造成的傷害也是觸目驚心。
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們越來越重視對環(huán)境的保護(hù)，各類環(huán)境保護(hù)技術(shù)的開發(fā)十分的必要，將核技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)中也將帶來巨大的環(huán)境效益。本文中所指的環(huán)境保護(hù)，主要是指“三廢”的處理。“三廢”就是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢物，尤其是工業(yè)背景下所產(chǎn)生的“三廢” 廢危害性最大。為了解決“三廢”的問題，加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)力度，傳統(tǒng)的環(huán)保技術(shù)雖然被大范圍地進(jìn)行研究和應(yīng)用，但是會(huì)不可避免地出現(xiàn)二次污染，而核技術(shù)的出現(xiàn)則在一定程度上解決了傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用下的缺陷，其有消毒效果好、對危害生物徹底殺滅、可避免二次污染、使用安全可靠、適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)[1]。
2 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用
核技術(shù)的用原理是指射線與相關(guān)物質(zhì)之間由于電離等刺激性作用而產(chǎn)生的活化原子與分子，這些小物質(zhì)微粒經(jīng)過長期性的物理和化學(xué)變化之后也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的物質(zhì)出現(xiàn)降解和聚合，但神奇的是其內(nèi)部的性質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變。因此，采用這
種核技術(shù)可以有效地為部分不可處理的污染物提供新清潔方式，從而達(dá)到治理和回收利用的目的。
2.1 水處理中的應(yīng)用
核技術(shù)可以用于對人們?nèi)粘ｏ嬘盟⑸钗鬯约岸喾N行業(yè)的工業(yè)廢水進(jìn)行處理，特別是對于那些采用常規(guī)的生化法、化學(xué)法等難以處理的污染物，核技術(shù)是一種有效的解決手段，而且不會(huì)產(chǎn)生二次污染。這種核技術(shù)的處理方式可以使水 分子在輻射作用下產(chǎn)生強(qiáng)活性降解物質(zhì)，進(jìn)而與水中的有機(jī)物產(chǎn)生氧化反應(yīng)，使得水中的污染物質(zhì)分離，逐步分解并起到精華的效果，也可以有效殺死水中微生物及滅菌。蘇聯(lián)曾建成 一座日處理量 15 000m3 的放射源輻照處理試驗(yàn)廠，這個(gè)地方用于處理廢水，且經(jīng)過長期處理后的廢水的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到國家規(guī)定的要求，且處理技術(shù)優(yōu)異化效果顯著。在我國利用 電子加速器處理工業(yè)廢水已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的初級階段，如浙江投入試運(yùn)行的 5000m3/d 印染廢水深度處理示范裝置，可將廢水中COD 濃度從 200mg/L 降至 60mg/L 以下。
2.2 廢氣處理中的應(yīng)用
工業(yè)廢氣是當(dāng)前我國大氣污染的一個(gè)主要原因，主要的污染物有二氧化硫和氮氧化物。核技術(shù)作為當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)的一種體現(xiàn)，在廢氣處理中發(fā)揮了重要作用，其原理為煙氣中的氮、氧等可以吸收電子輻射能量，從而生成活性強(qiáng)的自由基， 二氧化硫和氮氧化物被自由基等活性物氧化，生成硫酸和硝酸;硫酸和硝酸與事先注入的氨進(jìn)行中和反應(yīng)。這種技術(shù)能夠同時(shí)脫硫脫硝，并且相對于傳統(tǒng)脫硫脫硝工藝而言，具有處理效果高的優(yōu)勢，在處理過程中常常可以有效地排出廢水廢渣， 實(shí)際的工藝效果顯著。不僅如此，這種系統(tǒng)操作簡單，控制力度小，對于不同的含硫量煙氣和煙氣量的處理具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以有效地凈化工業(yè)廢氣。
2.3 污泥處理中的應(yīng)用
污泥處理與廢水處理之間有著緊密的聯(lián)系，其也可以看作是廢水處理的一部分。傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)由于其存在較強(qiáng)的滯后性，在技術(shù)處理中會(huì)產(chǎn)生污泥，這種污泥中蘊(yùn)含的生物價(jià)值在合理應(yīng)用下可以有效改善土壤，增加產(chǎn)量。但是其中會(huì) 攜帶過多的病原體，需要凈化后方可以使用，輻射技術(shù)可以克服常規(guī)處理方法的缺點(diǎn)，利用 γ 放射源和電子束輻照均將污泥中的病毒殺死，起到一種消毒作用，還可以在不破壞污泥中的有機(jī)氮化物，使得污泥的生物價(jià)值得到進(jìn)一步的提升。當(dāng)前 這種技術(shù)在多個(gè)國家均已得到推廣和應(yīng)用，比如，在德國和美
國已經(jīng)大范圍應(yīng)用核技術(shù)對污泥進(jìn)行處理，處理量達(dá)到 1500t/d 的污泥輻射處理裝置已經(jīng)使用了很多年。
2.1 固體廢物處理中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)固體廢物，現(xiàn)在我國每年排放的工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量已達(dá)到 1.2×109t，目前已積存垃圾近 1.0×1010t，占地近 8.0×108m2，一個(gè)擁有約百萬人口的城市，差不多每天要產(chǎn)生 1000t 各種類型的固體廢棄物。如果將這些廢物直接排放將會(huì)占用大量土地資源，并對土壤環(huán)境、大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、地表水和地下水都造成污染，并且威脅公眾健康[2]。目前，針對固體廢物的處理一般都有 3 種方式：
(1)焚燒法，能夠?qū)I(yè)固體廢物進(jìn)行減量化和無害化的處理， 但是其處理過程中如果溫度控制不合理就會(huì)導(dǎo)致致癌物質(zhì)二噁英的出現(xiàn)，此外焚燒處置還會(huì)產(chǎn)生大量的焚燒煙氣，焚燒后還會(huì)有飛灰、灰渣等固體廢物的產(chǎn)生，都需要進(jìn)行進(jìn)一步的處理;(2)安全填埋，安全填埋會(huì)占用土地資源，存在污染地下水和土壤環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn);(3)垃圾分類以及資源回收，目前的綜合回收利用效率還較低，只能處置少量的業(yè)固體廢物。而核技術(shù)在固體廢物處理的過程中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為核輻射廢物處理技術(shù)與等離子體廢物處理技術(shù)。日本已經(jīng)將輻照法應(yīng)用在處理木屑和廢紙等物質(zhì)中，可以通過發(fā)酵而產(chǎn)生較大的酒精，從而應(yīng)用到其他的層面中，再次進(jìn)行消毒處理。
3 結(jié)語
總而言之，環(huán)境的保護(hù)已經(jīng)成為全人類必須要面臨且亟待解決的問題，核技術(shù)的應(yīng)用可以解決傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用過程中存在的不足，并為環(huán)境的保護(hù)提供較強(qiáng)的技術(shù)保障。為了能夠 進(jìn)一步促進(jìn)核技術(shù)的普及和應(yīng)用，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的力度，首 先，要加強(qiáng)對核技術(shù)的應(yīng)用研究，使其更好地作用于廢水、廢 氣、固體廢物的處理;其次，還需要將核技術(shù)和傳統(tǒng)的環(huán)境保 護(hù)技術(shù)結(jié)合在一起，形成完善的治理體系;最后，需要在日常 工作和生活中加強(qiáng)對核技術(shù)應(yīng)用的宣傳，消除人們對于核能的消極的、片面的認(rèn)知，以此更好地促進(jìn)環(huán)境保護(hù)過程中核技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展 。
【參考文獻(xiàn)】
【1】何婷,曾暢,張翔,等.核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用[J].科技視界,2019 (4):246-247.
【2】陳源.核技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(6): 34-35.
