环境保护中辐射技术的应用分析
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摘要：目前，辐射技术在环境保护领域发挥了越来越大的作用，如：固体废弃物的放射性追踪、烟道气净化、固体废物和流体的辐照处理、辐射监测大气技术的应用等等，这些技术在环境保护中发挥了越来越大的作用，并将进一步广泛应用于环境保护。
关键词：辐射技术；环境保护
一 辐射技术应用于环境保护的基础
电离辐射与物质相互作用，可以产生一系列物理、化学、生物的变化，这样的变化与辐射的能量、类型和被辐射物体的物质组成有关，并且依赖被照物质所产生的能量。电离辐射会对人的身体产生危害，污染环境，然而，它的能量形式在环境保护中却能产生作用。在环境保护中常用到的电离辐射类型有：紫外线、高能电子、伽马射线以及X射线等。单位物质所吸收的能量定义为吸收剂量，单位是戈瑞，目前应用于辐射处理的射线主要有以下三种：7射线、X射线和电子束。每种射线都有不同的穿透性质，7射线的穿透能力强，在环境保护中常应用于污泥和废水的处理；X射线要求的立体体积较小，穿透力强，但成本较高；紫外线辐射介于X射线和可见光之间，具有较强的消毒杀菌作用。各种辐射的性质不同，所吸收的戈瑞也不同，这也是辐射应用于环境保护的基础之一。
二 辐射技术在环境保护中的作用
一，电子束在环境保护中的作用。在各类辐射源中，电子束因其适应范围广泛，是目前环境保护的重要手段。高能或低能电子束由加速区在流体加速产生，其辐照功率为电子束电流与加速电压的乘积。高速电子束具有极强的穿透力，但其应用却很灵活，不使用时可立即关闭。根据电子束穿透性强的特点，可应用于物质的紧密型监测，例如船用钢板对钢材紧密型的要求就很高，不允许钢板内有空隙，监测空隙就可以用高能电子束照射钢板，有空隙的钢板，其戈瑞吸收量小，通过利用高能电子束检测船用钢板的紧密性，可决定船用钢板是被回炉重练或是用作其他用途，定期检测物质的紧密性，采取预防措施，延长船用钢板的使用寿命，有利于减少资源的浪费，起到保护环境的作用。根据电子束穿透性强的特点，电子束在其他环境下也能起到积极作用，例如，建筑的安危情况就可用电子束检测，电子束可穿透水泥，钢筋，检测房屋的牢固程度，在环境保护中，对废弃物的处理是一大难题，可运用电子束检测废弃物的密度，密度大的用于废渣的烧纸砖瓦，密度小的做焚烧或其他处理，起到变废为宝的作用。
二，核技术应用于污泥的处理。每年生产生活都要产生大量的废水废渣，废水的一部分转变为污泥，其中含有大量的病原菌、病毒和寄生虫。如果将其直接丢弃，将会对土地造成严重的污染，威胁人畜健康。但利用核辐射灭毒灭菌后，污泥的胶着性质被破坏，颗粒变大，具有了良好的沉降和脱水性能，就可直接用与农田，起到增肥的作用，目前，已有一些国家已实现了辐照处理污泥。
三，核技术处理处理固体废弃物。全世界垃圾分类，固体废弃物为第一大垃圾污染源，其中，有毒的工业危险固体废弃物尤其难以处理，由于技术的原因，以前在处理工业国体废弃物时，只能采用简单填埋、堆积处理，大量占用土地，污染空气、土地、地下水及周边环境，威胁生态和人们的身体健康。一些工业固体废弃物危害尤其大，如废弃电池、轮胎、石棉以及各种电路板，毒性大，难以分解，十分难以处理，只能做焚烧，填埋处理，但这些方法具有较大的缺点：设备占地面积广，投资大，运行费用较高，在焚烧时在不同的温度区域会产生各种有害气体，造成二次污染。核技术应用辐射照射固体废弃物，改变其物理化学性质，分解其中的有毒物质，杀死病原体、病毒、寄生虫等，之后对其分类，做专门处理。经核技术处理之后的固体废物垃圾的再处理就要容易的多，对环境的污染也小的多，经多次处理后变为无毒无害物质，可再次利用。
四，电离辐射技术处理固体废弃物。等离子体辐照技术应用于环境保护具有处理深度高、处理彻底等优点，液态、气态、固态经辐照处理后，离子浓度与热平稳浓度不平衡，就产生化学活性，发生化学变化。一些垃圾中的可分解物质，如有机物，其大部分成分组成是纤维素，将其加水调浆，在高温高压环境下焚烧，生成难以化学性质稳定的类塑料品，难以分解。但经辐照后，可降解为新的官能团，这些官能团可用来做润滑剂，一些甚至能达到表面活性剂的要求。有机肥料制作产生的垃圾经辐照灭菌，杀死其中的病毒和病原菌，便可用于动植物肥料或动物饲料。
五，等离子辐照技术处理固体废弃物。这种辐射技术治理环境污染主要应用于固体废弃物的处理，其处理效率高，运营成本低廉，投资小并且不产生二次污染，在对固体废弃物的处理上已成功得到应用，受到了许多国家的关注并为之投入大量的人力物力，进行深度研究。等离子体主要由气体放电法和燃烧法获得，具有极高的温度，其高温特征可促成某些化学反应，将固体废弃物中的有毒有害物质分解变成新的物质，这个过程中，固体废弃物中的大量污染环境的物质由于化学性质的变化而成为无毒无害物质，之后进行分类，再处理或再利用。
六，核辐射技术用于处理大气污染物。大气中的氮氧化合物，二氧化硫是大气中的主要污染物，如不能得到有效治理，溶与水转化成酸雨降落到地面，酸雨的危害极大，酸雨会杀死动植物，腐蚀建筑，金属等。一般的物理化学方法难以处理这些物质，但核辐射能改变这些物质的化学性质，在辐射过程中，氧和水分子经辐射分离生成氧原子、碱性离子、超氧化氢等氧化能力极强的活性粒子，这些离子与大气中的二氧化硫、氮氧化合物发生反应，形成硫酸、硝酸，将之收集，又成为新的工业原料。如在反应过程中加入适量的氨，不仅可以彻底去除这些大气污染气体，还能得到副产物硫酸铵、硝酸铵，硫酸铵、硝酸铵是有用的肥料，这样一个过程就实现了变废为宝。
七，核辐射用于监测环境变化。将放射源标记与被测物体，放射源与探测器之间的距离变化，将使探测器接收的射线强度发生变化，根据射线强度的变化，可确定被测物的位置和运动情况。根据同位素的衰变情况，可探测某区域时间内各种物质的变化，如大气含氧量，大气硫化物含量的变化等等，这种方法对应用于环境考古具有极为重要的作用，根据环境内某种物质的变化情况，可推测某段时间该环境的变化情况。
结语：辐射技术自上世纪七十年代以来开始应用于环境保护，并在环境保护中发挥了重要的作用，对于一些其他方法难以处理的环境污染，辐射技术具有独特的作用，这与辐射技术的特点有关，辐射技术能改变物质的物理、化学性质，变有害为无害。但其本身也有一定的缺点：某些辐射技术成本高昂，技术复杂，依赖于一些特定设备，推广起来有一定难度，只能针对某些特定物应用在特定地点，距离全社会普及的道路还有一段距离。针对这种局面，从服务环境保护的角度分析，辐射技术要广泛应用于环境保护，就要加快技术改造，使之能适用范围更广，降低成本。随着人们对环境保护的日益重视，辐射技术应用于环境保护的前景也是美好的。
参考文献：
[1] 李智娟. 利用核技术 发展低碳经济[J]. 中国城市经济, 2010,(08) .
[2] 蒋卉. 核技术在环境保护中的应用[J]. 科技经济市场, 2010,(02) .
[3] 王彦丽,张小安,肖国青. 环境保护中辐射技术的应用研究[J]. 原子核物理评论, 2006,(01) .
[4] 贾桂芝,董志明,高雷. 超声辐射技术在水处理中的应用[J]. 净水技术, 2004,(06) .
[5] 郑勇,郭晓亚. 辐照技术在城市固体废弃物资源化中的应用[J]. 江苏环境科技, 2008,(02) .
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