隨著科技進步和人們生活水平的提高,廢物產(chǎn)生的種類和數(shù)量也在增加,治理難度不斷加大,嚴重影響生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康。而核技術在環(huán)境保護與治理中的應用,是核科技和平利用的重要領域,推動了環(huán)境保護整體水平的提升。
核技術治理環(huán)境就是利用放射性的核素或加速器產(chǎn)生的粒子,通過高能射線與污染物介質之間相互作用,產(chǎn)生高活性離子與自由基,來有效治理廢水、廢氣、固體廢物,消除環(huán)境污染。在環(huán)保方面,核技術擁有很多傳統(tǒng)技術無法比擬的優(yōu)勢——更高效率、更低能耗、無二次污染以及更準確和更廣泛的處理能力,并可以與傳統(tǒng)工藝相結合,具體可以分為核分析技術和輻照技術。
核分析技術:是指在環(huán)境監(jiān)測中利用中子、光子和帶電粒子與物質的原子或原子核相互作用,分析物質元素組成和結構的一種方法,具有高靈敏度、高準確度,以及對惡劣條件的適應性。目前,該技術已廣泛應用于大氣污染物監(jiān)測、水體和各類環(huán)境樣品的分析,等等。
輻照技術:是利用射線與物質間的作用,電離和激發(fā)產(chǎn)生活化原子與活化分子,使之與物質發(fā)生系列物理、化學與生物化學變化,導致污染物降解、聚合和交聯(lián)并改性,達到治理和回收利用的目的。該技術為常規(guī)處理方法難以去除的某些污染物提供了新的凈化途徑——適用于大氣、廢水、污泥等多種污染物的凈化處理。
在大氣治理方面
大氣中的主要污染物為硫化物和氮化物,常規(guī)處理方法成本高、工藝復雜。而應用電子束輻照,能夠凈化多種污染氣體,成本低,無二次污染,已成為我國大氣環(huán)境凈化的重要措施。
在廢水處理方面
輻照技術能夠逐步徹底分解廢水中的洗滌劑、農(nóng)藥等,防止水體富營養(yǎng)化,消除廢水中的細菌。據(jù)統(tǒng)計,全國年工業(yè)廢水排放量200多億噸,若未來有10%至20%的工業(yè)廢水通過輻照處理,大概需要此類加速器1200臺以上,市場容量將超過24億元。
在污泥凈化處理方面
一個百萬人口的城市每年大約產(chǎn)生10億噸廢水,其中污泥約占1%,利用電離輻照可有效去除污泥中的細菌與寄生蟲,達到除臭、脫水以及沉淀的作用。并且,對生產(chǎn)啤酒產(chǎn)生的污泥進行輻照處理后,可以用作魚飼料;對廢紙漿中的污泥進行輻照處理,可制成新型工業(yè)材料。
在固體垃圾處理方面
一個百萬人口的城市,每天約產(chǎn)生1000噸垃圾,其中有機物大部分是纖維素,將其加水調(diào)漿,經(jīng)輻照后加入添加劑能生成葡萄糖-聚四氟乙烯,俗稱“塑料王”,而采用化學方法則很難處理。農(nóng)產(chǎn)品加工廠產(chǎn)生的垃圾經(jīng)輻照滅菌后,則可以用于動物飼料或肥料。另外,使用輻射接枝、交聯(lián)和固化技術還可以制備用于環(huán)境保護的纖維和膜。
核技術已在大氣、水、土壤、農(nóng)業(yè)等環(huán)境治理方面取得了顯著成果,隨著技術進步和應用范圍不斷擴大,將進一步發(fā)揮出更大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。