第一篇：我國核技術在農業上的應用及前景

我國核技術在農業上的應用及前景

摘要:總結了我國近50年來核農學所取得的成就及其與發達國家的差距, 提出了重點發展領域。

關鍵詞:核技術;農業;應用;發展

核技術在農業上的應用簡稱為核農學。我國核 農學的研究與應用開始于1956年, 現已在航天育

種、同位素示蹤、農產品貯藏保鮮、害蟲防治、低劑量 輻射刺激生長等方面均取得顯著成績, 創造了巨大 的經濟、社會和生態效益。40 多年來, 培養和造就 了一批核農學人才和科技隊伍, 我國核農學的卓越 成就得到了國際原子能機構和專家的高度贊譽, 1999年我國被國際原子能機構確認為亞太地區核 農學的牽頭國。我國核技術在農業上的應用 1.1 作物輻射誘變育種

我國輻射誘變育種研究工作雖比國外晚約30 收稿日期:2004-10-15

基金項目:江蘇省科協軟科學課題(編號:R04207)。

作者簡介:劉春泉(1959—), 男, 江蘇如東人, 研究員, 主要從事農副 產品輻照加工標準化體系和產業化研究。Tel:(025)84390431;E-mail:lcq@jaas.ac.cn。

年, 但發展較快。到2001年底, 我國累計育成作物 新品種625個, 占全世界輻射誘變育成作物新品種 總數的27.2%, 總推廣面積在330萬hm2 以上。據 不完全統計, 輻射誘變育成的新品種每年為國家增 加糧食35億kg、棉花1.5億～ 1.8億kg、油料0.75 億kg, 創經濟效益38 億元左右。浙江農業大學育 成的水稻新品種浙輻802連續9年居全國常規稻推 廣面積之首, 累計種植面積達140萬hm2 , 創社會經 濟效益22億元;中國農業科學院原子能利用研究所 育成的多抗高產小麥品種原冬3號, 1986 ～ 1993年 累計推廣面積100萬hm2 , 增產小麥4.5億kg, 創社 會經濟效益5.4億元。該所“九五”期間育成的中 原單32號糧飼兼用玉米于1997 和1998年分別通 過河北省和國家農作物品種審定、國家牧草品種審 定。1987年我國開展航天育種研究, 至2003 年共

育成水稻、小麥、棉花、大豆、蔬菜、蓮等作物新品種 20多個, 示范推廣面積超過30萬hm2 , 居世界先進 水平。

1.2 農副產品輻照加工

我國農副產品與食品輻照加工研究始于1958

年, 經過40多年的發展, 在理論研究、工藝方法、裝 置設施及產業化進程等方面均取得了較大的成就。到目前為止已批準輻照食品6大類國家衛生標準和 17種國家工藝標準, 并于2002年建成“農業部輻照 產品質量監督檢驗測試中心”。目前我國農用輻照 裝置已超過70座, 分布于全國28個省、市、自治區 的40多個城市, 有100多個單位分別對200多種農 副產品進行了輻照保鮮、殺蟲滅菌、改善品質等方面 的研究。“九五”期間, 全國農副產品輻照加工35 萬t以上, 產值達60億～ 65億元, 并向集團化、商業 化方向發展。

1.3 同位素示蹤技術

據近10年的不完全統計, 我國應用同位素示蹤

法, 以水田、旱地、草場和林果地為研究對象, 闡明化 肥中營養元素被作物吸收利用造成的損失、農藥損 失及其在土壤中的殘留、新的施肥技術等方面的研 究成果, 為國家增產糧食19億kg, 創社會經濟效益 28億元。1996年以來, 利用示蹤技術研究出“保氮 復合碳銨”新工藝, 可提高氮肥利用率6% ～ 10%。應用15 N研究水稻基肥和穗肥施用技術, 累計推廣 面積67萬hm2 , 創社會經濟效益4 000萬元。同位 素示蹤技術在農業生態環境、動物生產和健康等方 面都取得了顯著的成就, 獲國家級獎10多項。1.4 低劑量輻射刺激生長

20世紀60年代初, 我國利用低劑量輻射處理

作物種子, 促進其生長和發育, 提高產量, 該技術對 豆類作物和蔬菜增產效果尤為明顯。利用快中子輻 照柞蠶卵可使蠶繭產量提高10% ～ 20%, 該項技術 已在山東、河南、遼寧等10多個省推廣, 取得了顯著 的經濟效益。利用低劑量快中子輻照對蝦的卵和蝦 苗, 可使卵的孵化率提高6.9% ～ 18.4%, 蝦苗成活 率提高10% ～ 30%, 蝦生長健壯, 抗病能力強, 產量 一般可提高15% ～ 20%, 該技術已被國家科委列為 星火重點推廣成果, 在沿海地區推廣, 取得直接經濟 效益1 000多萬元。1.5 輻射不育防治昆蟲

昆蟲輻射不育技術是生物防治害蟲的重要組成 部分, 也是現代生物防治方法中唯一有可能滅絕害 蟲的有效手段。我國自20世紀60年代以來, 先后 對玉米螟、蠶咀蠅、小菜蛾、柑桔大實蠅、棉鈴蟲等 10多種害蟲進行輻射不育實驗室研究, 并對一些害 蟲做了釋放實驗。中國農業科學院原子能利用研究 所成功實現柑桔大實蠅人工飼養, 并于1993年開始 在貴州惠水縣118 hm2、計10萬多株柑桔樹的柑桔 園內, 連續釋放160多萬頭不育蟲蠅, 將柑桔大實蠅 危害率由釋放前的5.19%降低到0.098%, 防效十 分顯著。柑桔年產量釋放前平均為23.7萬kg, 釋 放后當年為50.3萬kg, 1994年為44.3萬kg。2 我國核農學與國外發展水平的比較

我國核農學發展較快, 并在上述幾方面取得了 顯著的成就, 輻射誘變育成的新品種(品系)在數量 上占世界總和的1 /4以上, 在種植面積和增產方面 也是世界領先的。原國際原子能機構(IAEA)副總 干事來華參觀后說:“中國核農學在誘變育種和同 位素示蹤所取得的成績是世界領先的。”原FAO/ IAEA食品輻照與環境保護科負責人LoaharanuP先 生來華訪問時說:“中國是核大國, 又是核農大國, 也是食品輻照保鮮技術的應用大國。”我國民用非 動力核技術在農業上的推廣應用取得了明顯的社會 經濟效益。

然而就總體水平比較, 我國和發達國家相比還 有相當大的差距。雖然取得的成果較多, 但只有少 量進入了中間試驗, 形成產業化規模的很少。以食 品輻照為例, 我國農用鈷源有70多座, 但裝機容量 大于30萬Ci的很少。南京輻照中心新源室裝源量 全國第一, 也僅為80萬Ci, 國外一座商業化鈷源的 裝源量都在1 000 萬Ci以上。又如昆蟲輻射不育 技術, 雖然對不少害蟲進行了不育技術的研究, 但沒 有對一種害蟲進行大規模工業化生產和大面積釋 放, 而發達國家對螺旋蠅、墨西哥果蠅、采采蠅等均 建有工廠化生產車間, 連續幾年大面積釋放, 收到明 顯的防治效果。另外, 我國產品質量不穩定, 國際市 場競爭力弱, 多在國內銷售。我國在研究方面, 一是 國家投入不夠, 二是研究人員創新不夠, 研究工作的 總體水平不高, 注重形態和表現研究較多, 急于想出 成果。育種方面, 選育方法多采用滾雪球的辦法, 從 細胞水平、分子水平研究的較少;輻射加工方面, 輻 照產品標準的制訂落后, 輻照降解物的研究處于起 步階段, 配套技術的研究滯后, 輻照產品鑒別方法的 研究及質量檢測同樣處于滯后階段, 究其原因是國 家投入資金少, 沒有經費支撐研究;在儀器設備上我 們也落后較多, 多是20世紀70年代的設備;在人才 問題上, 一大批核農學技術骨干紛紛退休, 培養的青 — 12 — 江蘇農業科學 2005年第2期

年科技人才, 由于國家課題經費投入少而無法全心 投入研究工作。核農學的發展前景及重點發展領域

民用非動力核技術作為高新技術在農業上的應

用推廣, 其前景廣闊, 潛力巨大。據資料介紹, 美國、日本應用核技術所創造的產值占GDP的2%, 而我國 不足0.5%。2004年1月國家發展與改革委員會發 布了組織實施“民用非動力核技術高技術產業化專 項”的通知, 提出了要在5年左右使我國核技術應用 產業產值達到1 000億元的規模, 并保持年均15%的 增長速度, 這是對核技術應用的極大支持和鞭策。同 時在國家重視解決“三農”問題的大好形勢下,核農學 必將發揮重要作用,近期應重點發展以下領域。3.1 加強作物輻射誘變與遺傳育種研究

利用以輻射誘變為核心的誘變遺傳操作技術，創造對作物產量、品質、抗逆性等重要經濟性狀有突 破性影響的突變材料, 重點提高農作物對病蟲害和 環境脅迫的抗(耐)性, 逐步實現定向選育農作物高

產、優質、高效新種質、新品系和新品種, 大力開發花 卉果蔬的誘變育種。研究和開發旨在大幅度提高基 因突變頻率和高效調控基因變異方向的誘變遺傳操 作技術, 重點研究輻射誘發基因突變的新因素、新技 術、基因突變的分子生物機理以及突變基因的早期 識別技術。

3.2 積極開展空間誘變育種及機理研究

充分利用國家批準的航天育種項目, 在加快航 天育種新品種選育的同時, 加強對空間誘變育種機 理的研究, 探索空間環境對生物的誘變分子機理。利用空間技術與生物技術相結合, 塑造新種質, 培育 新品種, 將農業空間誘變育種技術發展成為21世紀 農業高新技術產業。

3.3 大力開拓農產品輻照加工技術研究 加強農產品輻照加工標準和質量保證體系建

設, 大力發展農產品輻照加工的商業化和產業化, 向 自動化、規模化、集約化轉變, 不斷拓寬輻照技術的 應用領域, 加強輻照食品和農產品輻照海關檢疫技 術的研究與應用, 加速開發農用輻照新材料和功能 產品及其在農業環境保護中的應用, 建立相關企業, 實現農產品輻照加工的產業化, 使之發展為高新技 術支柱產業。

3.4 加強同位素示蹤與農業資源環境技術研究 利用同位素示蹤技術與相關技術相結合, 監測

和評價化肥和農藥在土壤—作物系統中污染物的遷 移與積累及其對農業生態環境的影響, 利用137 Cs研 究土壤侵蝕和荒漠化, 用核素示蹤研究水土流失、草 場退化等區域性環境問題, 為我國農業生態環境建 設提供技術支撐。利用中子測水技術研究節水農 業, 提高水資源利用率。加強集航空定向技術、核探 測技術、水文地質測量和地下水滲流計算技術于一 體的智能化地下水動態參數測量儀的開發與應用, 解決水庫大壩滲漏、水源地的開采、農田污染物的溶 質運移、水鹽運動、環境地下水的彌散度及彌散系數 等一系列工程技術問題, 同時對南水北調工程地下 水的運動情況進行監測, 提供可靠的技術參數, 為國 民經濟發展作出貢獻。

3.5 積極探索核技術與生物技術的結合, 大力推廣 輻射不育防治害蟲技術研究

將核技術和現代生物技術相結合, 研究提高動

物的營養水平, 改進家畜的受精作用, 開發新型的動 物飼料, 提高動物生產力。利用放射性免疫分析技 術和相關技術研究口蹄疫、禽流感等重大疫病的早 期診斷及防治措施, 預防和控制重要畜禽疾病的發 生, 促進畜牧業持續發展, 提高農牧民的收入等。針 對嚴重危害我國生物安全的重大檢疫害蟲, 進行預 警和輻射不育防治技術研究及應用, 以保護我國農 業生產和農產品貿易的正常發展, 維護生態安全。3.6 繼續輻射聚合與緩釋放技術結合應用研究 應用輻射聚合技術, 制備具有良好環境和諧性、生物相容性、可調控微孔孔徑、微孔結構、在微結構 上適宜于氮循環細菌生長、增值的“微生態”型固定 化載體。利用載體的環境和諧性、生物相容性和 “微生態”性增強固定化氮循環細菌在湖泊水體中 的擴散作用, 強化湖泊水體中的氮素污染物在氮循 環細菌作用下的轉化過程, 加強水體的硝化—反硝 化功能, 進而控制湖泊水體氮污染和富營養化的進 程, 減輕水體生態系統的惡化, 增強湖泊等天然水資 源的可持續利用能力等。參考文獻:

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劉 剛1 李 淼2 俞漢青3 吳曉磊4 劉錦淮5 余增亮2

(1.安徽省巢湖市環境保護監測站,安徽巢湖238000;2.中國科學院等離子體物理研究所離子束生物工程學重點實驗室, 安徽合肥230031;

3.中國科技大學化學與材料科學學院, 安徽合肥230026;4.清華大學環境科學與工程系, 北京100084;

5.中國科學院合肥智能機械研究所, 安徽合肥230031)

摘要 核技術是治理環境污染方興未艾的高新技術之一, 在環境保護領域具有廣闊的應用前景。在簡要概述了核技 術在環境保護中應用、研究現狀的基礎上, 對其存在的問題及今后的主要研究方向進行探討與展望。

關鍵詞 核技術 輻射技術 等離子體技術 環境保護 應用 0 引言

當前已興起許多高新環保技術, 如膜分離技術、高梯度磁分離技術、超過濾技術、活性碳技術和核技 術等。目前, 核技術在環境保護領域正逐步得到廣泛 的應用, 如:煙道氣凈化、流體和固體廢物的輻照處 理、放射性示蹤劑研究、核分析技術在環境監測和研 究中的應用等。核技術在環保中的應用研究始于20 世紀70 年代, 并逐步開始了有效的工藝實驗[ 1-4]。核技術方法就是利用其放射性核素或加速器產

生的射線或粒子來治理廢水、廢氣和固體廢物的, 目 前已發展到利用高效等離子體新型核技術方法進行 高溫無氧熱解處理高危廢物階段。它是一項治理“三 廢”的新技術, 也是和平利用原子能的重要方面。核 技術的優點是:節約能源, 處理能力高, 不添加任何化 學物質, 避免了二次污染, 因此非常安全可靠。核技 術還解決了一些其他方法難以解決的問題, 如染料脫 色、聚四氟乙烯回收和廢氣中氯化物去除等問題[ 4]。1 核技術概述

1.1 輻射源-核技術應用的基礎

電離輻射與物質相互作用, 可以使物質產生物

理、化學、生物等一系列變化。這些變化與輻射類型、能量和被輻射物質的組成有關, 并且依賴于被照物質 所吸收的能量。電離輻射對環境有污染、對公眾健康 有危害, 然而, 它也是一種有用的能量形式。其有用 的輻射類型通常包括:γ射線、高能電子、X 射線以及 紫外線。單位物質所吸收的能量定義為吸收劑量, 它 的單位是Gy(戈瑞)。目前用于輻射處理的射線主要 有3 種:電子束、γ射線和X 射線。除電子束輻射外, 其他常用類型輻射源的性質如下:(1)γ射線:放射性 原子衰變時, 放射出的γ射線具有相當強的貫穿力。工業上最常用的放射性核素是60 Co(半衰期T1 2 = 5.26 a , 能量E r =1.17 , 1.33 MeV)和137 Cs(半衰期 T1 2 =30 a , 能量Er =0.66MeV), 達到給定劑量時, 輻 照時間取決于γ射線源的強度及其他一些因素。γ

射線常用于廢水和污泥的處理。(2)X 射線:X 射線 是用加速電子打到金屬靶上產生的, 轉成X 射線的 效率較低, 但X 射線比電子有更大穿透力, 可消毒輻 照脫水污泥, 由于其要求流體體積小, 且成本高, 目前 還未用于水與廢水處理。(3)紫外線:紫外線輻射介 于可見光和X 射線之間, 其輻射能用波長來表示, 約

為180 ～ 280 nm。波長為200、310 nm的紫外線具有很 高殺菌效力, 而波長260 nm的紫外線幾乎對所有的微 生物都具有最大效力。紫外線代替氯化處理, 進行廢 水輻射消毒已有顯著增長。(4)其他方法:輻射處理 可以用較低的劑量與其他方法聯合處理, 一些聯合方 法包括:氧化輻射是一種兼用輻照和氧化的處理方 法, 當輻照時空氣或氧氣是分散在材料中的。臭氧輻 射則是一種兼用輻照和臭氧的處理方法, 使用時氧氣 中含有臭氧。熱輻射是在輻照前或后對材料直接加 熱, 輻照前用氧氣或厭氧消化的方法消毒污泥可獲得 再利用[ 1-3]。

1.2 電子束輻射技術

電子束作為輻射類型的一種, 因其工藝技術適用

范圍廣泛, 正在成為環境保護的重要手段之一。低能 或高能電子束是由加速器產生的。電子加速器的輻 照功率為電子束電流與加速電壓的乘積。高速電子 的穿透力是很強的。當不使用加速器時可立即關閉。輻射處理, 指的是應用電離輻射能在物質材料中產生 有用的變化。輻射能被某種物質材料吸收的總劑量 91

環 境 工 程

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取決于這種材料本身的化學和物理性質, 以及輻射能 的類型及其能量分布等[ 1-3]。輻射處理使物質材料吸 收足夠劑量是需要有一定條件的, 在生物學方面, 微 生物或病菌對于給定劑量的輻射的敏感性(微生物輻 射效應)既取決于物理因素(溫度和輻射質量)和化學 因素(激活劑和保護劑), 又取決于生物的或生理的因 素[ 5-6](生長和DNA 總量)。1.3 等離子體輻照技術

等離子體通常是含有大量電子、離子、分子、原子 以及自由基的電離氣體, 但其宏觀上呈電中性, 并具 有很高的化學活性, 是物質固、液、氣3 種形態之外的 第4 種形態。正因為等離子體具有較高的溫度和大 量活性粒子, 所以能夠加速化學反應速度, 徹底分解 污染物[ 7-9]。已開發出處理廢棄物的等離子體發生裝 置———等離子體火炬的中心溫度可高達20 000 ～000 ℃, 火炬邊緣溫度也可達到3 000 ℃左右。當 等離子體火炬或發生所希望的化學反應, 從而使有害 物質變為無害物質, 甚至能變為可再利用的資源。因 此, 等離子體廢物處理是一個廢料分解和再重組過 程, 它可將有毒有害的有機、無機廢物轉成有價值的 產品。

等離子體分解有機廢物可得到氫氣及一氧化碳, 并可通過一個附屬設備提取。它們可用作化學原料 去生產其它產品, 如聚合物或其他化學產品。氫氣是 十分有價值的商業氣體, 可應用在多種制造日用品的 工藝中, 例如:氨及塑料、藥物、維生素、食油等。它亦 可為燃料電池提供能量。燃料電池被廣泛認為是未 來解決污染問題的潔凈能源。從無機廢物中得到的 可再用的產品包括可用于冶金工業的合成金屬, 可用 于建筑及研磨材料的玻璃狀的硅石[ 9-10]。總之, 幾乎 所有廢料均可被等離子體處理并轉換成有用的產品。2 核技術在環境保護中的應用 2.1 核技術在廢水處理中的應用

電子束輻射處理污水及清潔水源時, 可使水中產 生活性物質, 如OH自由基可氣化和

分解水中任何有機污染物。此外, 通過輻射處理廢水 還可以降低污水中生化需氧量(BOD)和化學需氧量(COD), 同時也有效地殺死了水中病菌等有害微生物 和除去了水的臭味。輻射處理工業廢水可以除去有 害物質。合成洗滌劑在水中存在時, 使得魚類難以生 存;輻射法可以使其大量分解, 失去發泡能力。輻射 還可以對廢水中所含的苯酚、農藥、氰化物和有機溶 劑進行降解處理, 含有染料的廢水可以用輻射法進行 分解和脫色。如:用電子束輻照代替氯處理二次污 水, 既不會產生有毒的含氯有機物, 又能進行有效的 滅菌。滅菌效果取決于輻照區域內水層的厚度、水的 屬性以及不同類型的病菌對輻射的敏感度的影響。目前輻射處理廢水在美國、意大利、巴西、韓國和前蘇 聯等國家已經實現工業生產。其他許多國家也正在

試驗[ 11-12 , 14]。與傳統的水處理方法———活化污泥法 相比, 電子輻照技術工藝是一項處理污水更有效的技 術。此外, 利用脈沖放電等離子體, 可以應用于硝基 苯等廢水的處理。脈沖放電等離子體水處理技術主 要是利用高壓毫微脈沖發生裝置, 在氣液混合體中發 生高壓脈沖放電產生高能電子, 紫外線以及氣體放電 產生臭氧多因素綜合作用, 增強處理效果, 從而達到 降解有機物的目的 [ 13-14]。

2.2 核技術在大氣污染治理中的應用

輻射處理是去除廢氣中的NOX 和SO2 的最有效 方法, 用時還得到了有用的肥料。在輻射過程中, 空 氣中的氧和水分被分離生成O、OH、HO2 等氧化能力 很強的活性粒子。這些粒子與SO2、NOX 發生反應, 生成硫酸和硝酸, 被收集器收集起來。如果在反應過 程中加入少量的氨, 不僅可以提高廢氣去除率, 還得 到了硫酸銨和硝酸銨的復鹽, 是有用的肥料。對于煙 道氣凈化, 入射電子束的能量大部分被煙道氣中的主

要成分N2、O2、H2O、CO2、SO2、NOX 等基質氣體吸收, 導致母體分子電離和破碎, 形成活性物質, 如:OH、NH-等自由基, 有水時可使SO2 和NOX 分別氧

化生成H2SO4 和HNO3。輻照前在煙道氣中預先加入 化學計量的氨, 使酸轉化為粉末狀的氨鹽, 由于這些 氨鹽以固體顆粒形式存在, 可以通過靜電沉降等方法 收集起來。多級輻射可以獲得更高的去除效率。電 子束干法除塵(EDBS)凈化煙道氣技術, 不僅可以同

時去除SO2、NOX , 還可以清除其他污染物, 其最終產 物能用作化肥, 不產生需要處理的泥漿和沉渣, 因而 不會產生污染物的處置問題。日本、德國、意大利、波 蘭、美國等國已經開始的基礎研究和半工業、工業實 驗表明, 電子束輻照技術具有以下優點:(1)同時去除 SO2 和NOX , 清除效率高;(2)由于是干法處理技術, 無需廢水處理;(3)反應生成可利用的副產品;(4)無 需催化劑;(5)比傳統方法更經濟。缺點是:電能需求 大, 電子束劑量需求高, 輻照后氣溶膠的過濾等。另 92

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外, 電子束輻照方法能有效凈化其他工業廢氣, 如:易 揮發的有機物(VOCS), 汽車尾氣, 有氣味、有毒的氣 體及焚燒爐的廢氣等。當然, 電子束處理污染廢氣的 技術涉及到許多不同的物理化學機制, 如:能量吸收，氣相反應, 顆粒形成, 氣固相的相互影響等[ 1 , 3 , 14]。目 前, 煙道氣的電子束凈化在國際原子能機構的倡導 下, 在美國、日本、德國和前蘇聯等國的努力之下已經 從實驗階段過渡到工業規模。中國四川電子束脫硫 工廠于1997 年9 月正式運作。該廠使用兩臺加速

器, 處理煤電廠煙道氣, 處理量為3 ×105m3 h , 輻照劑 量3 kGy , 去除80 %的SO2 和20 %的NO2;副產品(肥 料)產量為2 470 kg h。另外, 等離子體技術在大氣污 染控制中的應用, 也有較大前景, 如應用于揮發性有 機化合物(VOC)的轉化、氮氧化合物的脫除、汽車尾 氣凈化、煙氣脫硫脫硝工業試驗裝置的設計等 方面[ 14-20]。

2.3 核技術在污泥處理中的應用

一個百萬人口的城市每年大約產生10 億t 廢 水, 其中有1 %是污泥。污泥中通常含有大量病原 菌、寄生蟲和病毒。如果直接將它施于農田, 細菌和 病毒會在土壤中長期生存、造成土壤和水體污染, 威 脅人類和牲畜的健康。但污泥經輻照滅菌后, 可作為 肥料直接在農田中使用。采用輻射法處理污泥, 不僅 可以達到徹底滅菌的目的, 而且, 電離輻射破壞了污 泥的膠體性質, 顆粒變大, 使污泥具有良好的脫水和 沉降性能。處理后的活性污泥可用作肥料施于農田。現在, 美國、德國和印度等國都已實現了輻照處理污 泥。德國一個處理污泥的輻照裝置已運行近20 年。日本已開始研究一種有效的處理污泥的工藝———電 子束先滅菌后制成堆肥, 并進行半工業實驗, 比傳統 的方法———先進行堆肥再滅菌, 可獲得更好的效果。在泰國, 啤酒工業的污泥經輻照處理后烘干, 再經 3.3 kGy輻照滅菌后用作魚飼料。污泥處理大多數用 Co-60γ射線源, 輻照劑量約10 kGy [ 1 , 3, 11]。此外, 以造

紙廠的廢紙漿污泥為原料, 與定量的石粉混合后, 用 輻射方法制備的復合材料, 還是一種新型工業材料。2.4 核技術在固體廢棄物處理中的應用

1998 年統計, 全國工業固體廢物產生量已達到 億t , 其中工業危險廢物約占3 %～ 5 %。由于危險 廢物處理技術及經濟上的種種原因, 中國目前對于危 險廢物的處理大多采用直接填埋或堆放的方法, 不僅 占用大量土地, 而且嚴重污染土壤、地下水和大氣, 威 脅著人們的健康, 破壞了周圍的環境。對于那些不能 被生物降解的廢物, 如廢棄的變壓器油和橡膠輪胎、石棉廢物、舊電池及電路板各種化學品、液晶顯示屏 等電子廢料, 直接填埋會嚴重污染環境, 危害人類。一個百萬人口的城市, 每天要產生1 000t左右的

固體廢物———垃圾。它們污染了環境, 也是資源的巨 大浪費。到目前為止, 垃圾的處理方法主要有三種: 焚燒, 填埋, 垃圾分類、減量、資源回收。從經濟性, 無 害性, 易操作性來綜合評定上述三種方法, 一個普遍 的看法焚燒是三者中較好的一種方法。因此國內外 大部分工作都集中于此。普通焚燒處理爐子的平均 溫度在800 ℃左右, 基本用垃圾自身的熱值進行焚 燒, 它們是目前國內正在發展的垃圾焚燒方法。它有 以下主要缺點:(1)設備投資大, 運行費用高, 經濟性 差;(2)由于低溫焚燒, 很多有害有機物不能得到分解 而直接揮發到空氣中, 造成二次污染。國外對焚燒爐 的廢氣進行再次處理, 這勢必提高垃圾的處理成本和 處理過程的復雜性;(3)對垃圾熱值有較高要求, 即垃 圾的熱值不低于5 000 kJ kg。而最近所發展的核輻 射廢物處理技術與等離子體廢物處理技術在固體廢 棄物處理中正起著越來越大的作用。

2.4.1 電離輻射技術在固體廢棄物處理中的應用 人們正在研究一些變廢為寶的方法。輻射處理

方法在這方面也是可以有所作為的。采用輻照技術, 可有效處理有毒廢物、液體及固體廢物。輻照處理是 一種技術先進的能量處理方式, 當固態、液態、氣態的 靶子經輻照后電離, 當離子濃度大于熱平穩濃度時, 便產生化學活性, 其后通常伴隨靶子溫度和化學組成 發生變化。垃圾中的有機物大部分是纖維素, 將舊報 紙、木屑之類的纖維素廢料加水調槳, 照射50 ～

kGy , 加入添加劑在高溫高壓下進行反應, 最后生 成葡萄糖-聚四氟乙烯, 俗稱塑料王, 用化學方法很 難處理。它經200 kGy 以上的輻照后, 降解成為新的 官能團產物, 可以用來制作潤滑劑或表面活性劑。農 產品加工廠的垃圾經輻照滅菌后, 可以用于動物飼料 或肥料。另外, 用于環境保護的纖維和膜也可以用輻 射接枝、交聯和固化技術來制備[ 1 ,3]。

2.4.2 等離子體輻照技術在固體廢棄物處理中的 應用

等離子體技術應用于環境污染防治領域具有處

理效率高、投資省、運行成本低、不產生二次污染等優 點, 已成功地運用于固體廢物、廢水和廢氣的治理, 并 93

環 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期 成為近年來全世界廣泛研究的課題。目前主要在大 氣污染控制中應用, 汽車尾氣治理技術, 廢氣治理的 低溫等離子體-催化協同凈化技術, 脈沖放電等離子 體處理硝基苯廢水技術, 脈沖電暈等離子體法煙氣脫 硫脫硝技術, 等離子體煙氣脫硫脫硝工業試驗裝置與 處理廢棄物的等離子體發生裝置開發, 脈沖等離子體 脫硝技術等方面研究比較活躍。利用大功率等離子 體處理危險有害的廢棄物, 使得這類廢物無害化, 減 容化和資源再生化, 并達到污染“零排放”標準, 為解 決日益增加的危險或有害垃圾的處理問題提供一個 科學、有效、經濟的技術手段[ 7-10]。

等離子體廢物處理系統為解決廢物處理及其資

源化利用這一難題提供了最先進的技術和解決方案。該項技術在美國、日本、歐洲等國已開始走向實用化。目前由中國科學院等離子體所開發出的高功率等離 子體火炬, 是一個新型而又高效的廢物處理系統。等 離子體火炬處理廢物主要有如下特點:(1)靈活性及 多功能性即可以處理所有種類的有毒有害危險及非 危險廢物, 包括有機的、無機的、氣體、液體及固體;(2)卓越的性能即能夠完全地、安全地將有毒廢料轉 化成無毒有使用價值的產品;(3)不會排出有毒物質 及產生二次污染, 符合最嚴格的排放標準;(4)廢物可 轉換成具有循環使用價值的產品;(5)減容比高, 減小 廢物體積高達99.7 %;(6)操作及維修簡單, 只需一名 技術員及少數操作人員便可操作及維護一部日處理 10 t 的機器;(7)可在短時間停止及啟動操作即可使 操作更靈活適應廢物種類的轉換, 不需保持連續 動作。

等離子體火炬對垃圾的處理機理, 完全不同于普

通的焚燒。高功率等離子體火炬的對垃圾的處理, 是 將垃圾中的分子和原子進行重新組合和分類, 因而也 就避免了以上提到的普通焚燒方法中的許多問題。等離子體處理廢物系統可用于以下方面:(1)廢棄電 子線路板、電池等;(2)含多氯聯苯廢物;(3)醫院廢 物、廢藥物、藥品;(4)農藥廢物;(5)有機樹脂類廢物;(6)含金屬羰基化合物廢物;(7)含有色金屬、重金屬 廢物;(8)石棉廢物;(9)有機溶劑廢物及放射性廢物、爆炸性廢物、生化武器的銷毀等數千種有毒有害廢 物。對于危險廢物及難于處理的廢物, 等離子體廢物 處理的獨特處理方法表現出安全、高效、無二次污染 和廣泛適用性, 它為危險廢物及城市固體廢物的無害 化、減容化和資源化回收提供了一個十分科學有效的 方法。

最新報道的中科院等離子體所自籌經費數百萬 元研制的150 kW高效電弧等離子體無氧熱解處理高 危廢物爐近期獲得成功。這是國內第1 臺嚴格意義 上的等離子體高溫熱解裝置, 性能價格比明顯優于國 外同類型裝置。該裝置的研制成功為國內固體廢物 的“減容化”、“無害化”、“資源化”三化處理開拓了一 個新途徑和新的研究平臺。該實驗爐主要部件包括 等離子體反應釜系統、廢物饋入系統、電極驅動及冷 卻密封系統、熔融金屬及玻璃體排出高溫熱閥。其 中, 高溫熱閥的研制填補了國內的空白, 為熔融的金 屬和玻璃體排出提供了一個安全、便捷的手段。實驗 爐每日可處理電路板500 kg , 還可以處理危險廢物、工業廢物、醫療垃圾、市政垃圾和廢舊輪胎等, 適應面 較廣, 在國內有潛在的巨大應用前景和商業市場。該 實驗爐進行了以固體電子垃圾為典型代表的廢舊印 刷電路板的處理實驗, 處理后的金屬、玻璃體和尾氣 三類物質從各自的排放通道被有效地分離開, 并已經 完成環保方面的檢測。檢測結果顯示有害排放量遠 遠低于國家醫療廢棄物處理的排放標準(國家尚無電 子垃圾處理排放標準), 特別是由于無氧熱解處理帶 來的氧化物量的超低排放, 將會對我國高危垃圾處 理, 減少二次污染具有重大的貢獻。目前, 等離子體 所正在規劃研制更大規模的高危垃圾等離子體處理 爐, 朝著大規模市場化的方向努力。3 問題與展望

目前, 許多國家都開展了有關水、廢水、污泥、工 業固體廢物等輻照處理的基礎研究和工業實踐。如: 工業廢水中難溶有機物、染料、有毒物質等的分解, 城 市廢水的消毒, 生物醫學廢物、垃圾和廢物、廢塑料及 橡膠再生等。核輻照技術是處理與回收諸如醫院廢 物、解決特殊問題的方法之一。盡管初期投資較高, 但有許多優點, 如:殺菌速度快、效果好、不會造成任 何污染、可使有害廢物再利用。另外, 輻射技術在一 系列工業應用中證明, 其在環境方面的優勢在于它具 有更高的能量利用率, 并避免釋放一些毒物。現在多種核分析技術及與核相關的分析已廣泛 應用于大氣污染物監測、水體和各類環境樣品的分 析, 以及對有害元素及物質在環境介質中的影響和遷 移轉化規律的研究等。我國在環境研究中, 核技術的 應用包括:(1)示蹤技術;(2)加速器質譜技術;(3)中

子活化技術;目前已從總量分析發展到元素的化學總 94

環 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期

態分析;(4)質子激發x 射線分析和掃描質子微探針, 已廣泛應用于大氣細顆粒的源識別;(5)同步輻射技 術;(6)穆斯堡爾譜學, 已成功用于大氣中鐵微粒的鑒 別, 不僅能分析出污染量, 而且能給出污染物的化學 總態;(7)低溫等離子體技術, 已廣泛應用于污染物的 分析鑒別及廢氣、廢液及廢渣的治理;(8)固體核徑跡 探測技術。在災變環境、室內氧氣的監測等方面有重 要作用;(9)基于加速器的電子束燃煤煙氣脫硫脫

硝[ 21-22]。長期以來等離子體火炬的研制及其在各領 域的應用是世界許多核科學家重要的研究方向。當 前中國科學院等離子體所正與俄羅斯的等離子體加 熱器研究部門建立協作關系, 進行廣泛的合作, 開發 研究出技術比較成熟等離子體加熱器, 努力拓展其應 用領域的廣度和深度。現已取得了一些專利成果, 開 發出了具有國內領先水平的長陰極壽命的各種功率(數十至數百千瓦)的等離子體火炬設備, 并已用于等 離子體切割機和等離子體加熱器的產品開發。目前 正在進行等離子體火炬與電弧用于環保方面的研究 開發工作。

核技術目前在大氣環境、水環境、土壤環境、農業 環境、體內環境、災變環境、海洋環境、宇宙環境以及 泥沙侵蝕環境等方面已取得了顯著成果。這些成果 不僅具有重要的科學意義, 而且為我國的環境污染治 理提供了嶄新的科學思路。隨著該項技術的廣泛應 用, 定將產生巨大的經濟效益、環境效益和社會效益。盡管人們對使用核技術來治理環境污染還心存疑慮, 但從當前世界各國研究核技術應用的工作進展情況 來看, 無論是發達國家還是發展中國家, 今后都將會 更廣泛地應用核技術來解決環境問題[ 23]。因此, 核 技術在環境污染治理研究中的地位將日趨重要。在 某些環境問題的研究中, 核科學技術甚至是惟一的解 決辦法, 在環境保護與環境科學研究領域有著很大的 應用潛力。

因此, 從事環境科學研究和環境保護工作的科技

人員, 與核化學、放射化學、核技術或核物理學學科的 專業人員的合作是必要的。綜上所述, 核技術在環境 保護中的應用前景是美好的。參考文獻

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作者通信處 劉剛 238000 安徽省巢湖市環境保護監測站 E-mail glchepb @sina.com 2008-03-27 收稿 95

環 境 工 程 2008 年12 月第26 卷第6 期

This article demonstrate the chemical principle , process flow and compares the advantage and shortcoming with wet process.It raises some problems

during the ENS semidry process and offers a proposal of optimizing production.Keywords sintered smoke ENS semidry defluorination and desulfurization technology clean application

TECHNOLOGIES OF NOX EMISSION CONTROL FOR COAL-FIRED POWER PLANTS Zhou Tao Liu Shaoguang Wu Jinming et al(82)? … … …

? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

Abstract NOX is one of the main pollutants in the atmosphere.It has made big hazard to the environment and the human body.Coal-fired

power plant is one of the main sources emitting NOX.Now how to eliminate NOX from coal-fired power plant effectively is to be a priority and a

difficulty.The mechanism of NOX formation during the process of coal combustion is discussed.At the same time , it is introduced in detail the

main methods and technical features of low NOX combustion technology and flue gas denitration technology.Keywords coal-fired power plant nitrogen oxides low NOX combustion flue gas denitration

DESIGN AND USE OF AN INTEGRATED SYSTEM WITH DRY EXTRACTING DREGS AND POSITIVE PRESSURE PNEUMATIC CONVEYLING DREGS IN HUANENG DALIAN POWER PLANT

Chen Huiyan Gao ????????????????? ????????????? Deshun Deng Fang(86)

Abstract Coal-fired boiler is of hydraulic deslagging with wasting of water resources, and slag can not be used as construction materials.An integrated system with dry extracting dregs and positive pressure pneumatic conveyling dregs is used in Huaneng Dalian Power Plant.Comparing

the wet extracting dregs , it was elaborated that the characteristics, the superiority and the improvement measures after operation of the system.It was proved by the practice that the system could realize the goal of coal-burning power plant energy conservation and emission reduction for a

coal-fired power plant, and dry-slag was reused too , a circular economy was obtained.Keywords dry extracting dregs positive pressure pneumatic conveyling dregs conservating energy and reducing emission

NEW TECHNOLOGY FOR RESOURCE UTILIZATION AND HARMLESS TREATMENT OF

WASTE CIRCUIT BOARD SLUDGE ??? ????? Li Haiying Xie Fengchun Li Chuncheng et al(88)

Abstract The key problem of resource utilization and harmless treatment of waste circuit board sludge is to separate the various metals in

sludge effectively.The combination of acid leaching and ammonia leaching method was adopted.Through two leaching processes, copper and other

metals were separated.So , this method has its particular advantages:good effect of separation , simple process , stable product quality as well

as no secondary pollution.In this paper, the process flow is put forward.The technical and economical index of each procedure is investigated by

test.It is shown that the recovery ratios of copper and iron reach more than 95% , the recovery of tin also reaches more than 90 %, and the product

quality is qualified.Solid waste and water waste of technical process could be discharged after coming up to the standard.Keywords heavy metals waste sludge recovery leaching separation

NUCLEAR TECHNOLOGY AND ITS APPLICATION IN CONSERVATION OF ENVIRONMENT Liu Gang Li Miao Yu Hanqing et al(91)

?

? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

Abstract Nuclear technology , a high and new means of solving the pollution of the environment, has wide application prospects in the domain

of environmental protection.The paper briefly summarizes the nuclear technology and its application and research actuality relating to environmental

protection , and also discusses the problems of using nuclear technology in environment research, and the main research direction in the future.Keywords nuclear technology radiation technology technology of plasma environmental protection application

RESEARCH ON THE ENVIRONMENTAL BEHAVIOR OF MTBE Zhang Shenghan J ia Li Quan Yuheng(96)? … … … … … … … … … … … … … … … …

? … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …

Abstract The environmental behavior of MTBE is comprehensively evaluated.And the pollution source , pollutant pathway and toxicology are

analyzed based on a large quantity of information as well.The poor adsorption and high water solubility make it a persistent diffusing underground

pollutant.There are both point source and non-point source of MTBE.The main exposure approaches to MTBE are through the air and water.Keywords MTBE environmental behavior pollution source pollution pathway

Manager: China Iron and Steel Association

Sponsor: Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher: Industrial Construction Magazine Agency

Editor: The Editorial Department of Environmental Engineering(33 , Xitucheng Road , Haidian Di strict , Beijing 100088 , China)Telephone:(010)82227638 82227678

Chief Editor :Bai Yun

Vice Chief Editor:Shen Guiqiu

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ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol.26 , No.6 ,December ,2008

第二篇：核技術應用

核技術與人類科技的進步

核技術是建立在核科學基礎之上的一門現代技術,因而泛稱核科學技術。核科學技術作為現代化科學技術的組成部分,其淵源可以追溯到1896年天然放射性的發現,至今已有100多年的歷史。帶電粒子加速器的發現與核反應堆的建造為核科學技術的發展,奠定了雄厚的物質基礎。第二次世界大戰期間核科學技術在軍事領域的突破,體現了核科學技術發展的時代特征,即技術的科學化與科學的技術化。世界第一顆原子彈的爆炸顯示了核能釋放的巨大威力,開創了本世紀現代科學技術定向發展的新格局,即動用國家一級的權威,動員全社會的力量,精心規劃布署,全力推進科學、技術、工程、產業、經濟的一體化。

核技術應用主要包括核能的利用及同位素和輻照技術的利用。核能的利用主要是指：（1）利用放射性同位素衰變時放出的能量做成電池，廣泛用于宇宙飛船、人造衛星、無人管理的燈塔、心臟起搏器等。（2）利用重核裂變會放出巨大能量。核電站、空間堆電源、核供熱堆、用于船舶或潛艇的核動力裝置，是實際應用這種裂變能的主要代表。（3）利用輕核裂變時放出的比重核裂變時放出的更加巨大的能量。聚變堆的研究和開發就是為了利用這一能量。

以原子核科學理論為基礎，利用原子核反應或衰變釋放的射線和能量為國民經濟、國防服務的一門新興科學技術既原子核科學技術的簡稱。核能是一種安全、經濟、清潔的能源，人類生存、發展所面臨的能源問題，最終也需要依靠核能來解決。核電站的設計、建造和運行管理是一個綜合、復雜的系統工程，涉及物理、熱工、結構、材料、機電、控制、安全等大量工程問題。與核能利用密切相關的核燃料循環也同樣涉及大量的工程技術問題。核技術現已廣泛應用于各個領域，具有相對獨立和完整的體系，是20世紀人類文明史上一個重要里程碑。核技術通常包括核能技術、核動力技術、同位素技術、輻射技術、核燃料技術、核輻射防護技術等領域。核技術是一項先進技術。

在解決人類面臨的能源和環境等重要問題中的作用日益明顯。截至1993年底，核能發電已占世界總發電量的17%,而法國的核能發電量已占總發電量的70%以上。通過選用新堆型，提高安全性和降低建設造價，核能發電的貢獻將不斷增大，這對緩解能源危機無疑是一個重大的貢獻。21世紀,人類開發新能源,廣泛應用核技術將更為迫切，核能將是逐步代替化石能源的重要能源。21世紀中葉，受控核聚變技術可望從實驗室走向實用，為人類提供取之不盡的干凈能源。威力很大的核爆炸將為工程建設、改造環境和開發資源服務。核動力將在交通運輸及星際航行等方面發揮更大的作用。核技術在其他領域中的應用也將進一步擴大。

核科學與核技術在二十世紀取得了輝煌的成就。目前仍然是現代科學中的一個非常重要的前沿領域，保持著旺盛的生命力，不僅具有重大的科學意義，而且在高新技術及交叉學科領域的研究中起著重要作用。當前核科學與核技術發展的特點體現為：一方面對物質層次結構、宇宙起源等的探索不斷深入，另一方面在能源、人口與健康、環境、信息、材料、農業、國家安全等領域以及多種學科的基礎研究中的應用日益廣泛。

核探測技術

核探測技術在地學中主要應用于放射性勘查。放射性勘查是一種地球物理找礦方法，它是以巖石或礦石在一定的幾何空間造成的放射場的差異為基礎的。通過專門的核探測儀器測量射線強度和放射性核素含量，以達到尋找礦產資源和地質工程勘探的目的。

放射性勘查方法很多，按其測量對象不同，可分為Y測量、Bn及其子體測量。其中Y測量又分航空Y測量、航空Y能譜測量、地面Y測量和地面Y能譜測量。Bn及其子體測量又分射氣測量、徑跡測量、。卡測量、活性炭測量和’。Po法測量等等。本節將對地面Y測量、射氣測量和徑跡測量等放射性勘查方法給予介紹。

放射性勘查對象是天然地質體，如巖石(或土壤)的放射性元素的分布和遷移。因此，在討論各種勘查方法之前，了解鈾、鐳、針、鉀等天然放射性核素，在巖石、土壤、水和大氣中的分布特點及某些地球化學性質是必要的。

核技術及應用是包括核技術基礎研究和實際應用研究的綜合性學科。基礎研究的對象為輻射產生機理、射線與物質的相互作用、射線探測方法和信息處理方法。實際應用方面著重跨學科研究(所跨學科如物理學、醫學和生命科學、環境科學、工業、農業和社會安全等)。核工程與核技術是一門多學科相互交叉的高新技術專業，它包括核動力工程與核能利用、核技術及應用兩大分支。眾所周知，核科學與核技術在二十世紀取得了輝煌的成就，目前仍然是現代科學中的一個非常重要的前沿領域，保持著旺盛的生命力。

當前核科學與核技術發展的特點體現為：一方面對物質層次結構、宇宙起源等的探索不斷深入，另一方面在能源、人口與健康、環境、信息、材料、工農業、國家安全等領域以及多種學科的基礎研究中的應用日益廣泛。原子能的和平利用將最終解決人類的能源危機；癌癥的早期診斷和放射治療離不開核技術在醫學中的應用；輻射育種方法培育了很多農業上的優良品種；航空航天工業中的無損探傷、同位素電池；地質年代的推斷、人類社會的歷史考古、文物藝術珍品的鑒定；礦產資源的勘探；海關檢查；環境保護；新材料開發；甚至與我們生活息息相關的食品的消毒、保鮮貯藏等等，無不與核技術有關。核技術的每一次重大突破，都預示著一次新的技術革命

核技術發展在經濟領域的影響

一段時期以來，我國對核的利用主要在軍事領域。1980年，國務院下發通知，要求把長期積累的為軍服務的技術直接為國民經濟服務，就此拉開了“保軍轉民”的序幕。

經過20多年的發展，在核技術應用產業方面，我國目前已形成具有一定規模和水平的科研開發與產業化體系。據報道，國內從事核技術應用開發和生產的企事業單位有300多家，產業規模為年總產值400億元，約占國內生產總值的0．4％。國內開展核應用技術產業化較早的中國原子能科學研究院的經營性收入，已由1980年的400多萬元增長到2004年的2．4億元。為了進一步加速核應用技術的推廣和應用，國家發改委明確了國家“十一五”期間支持民用非動力核技術應用高技術產業化的目標，即加快高技術成果的產業化，引導、推動民用非動力核技術應用產業的持續、快速、健康增長，促使我國核技術應用產業在5年左右達到1000億元的產業規模，保持年均15％以上的增長速度。加快產業結構調整、形成以具有自主創新能力的企業為主體的產業格局，促進5大類若干系列產品的產業化。中國原子能科學研究院技術開發與經營管理處處長周長春表示，“對于核應用技術的開發和推廣，雖然我們國家正處于起步階段，但如果有國家政策的支持，理順產業化發展的思路，核應用技術還是有巨大的發展空間和潛力的。預計到2015年將形成3000億元左右的規模。” “核技術轉化有一方面要有基礎性理論研究的充分支撐，另一方面公民的核意識也是推進核應用技術產業化不可缺少的一環。不了解，就無從接受核利用。目前公眾對放射性同位素等認識不深，造成對核的陌生、抵觸乃至恐慌。”中國原子能科學研究院姜山研究員指出。“核應用技術的推廣，涉及到一個引導消費的問題。除了在意識上加強普及力度之外，國家也應在資金上加大投入，尤其是研發前期的投入。” 核技術在農業中的應用

核技術在農業中的應用主要有同位素示蹤技術與核輻射技術兩個方面。同位素示蹤技術的應用，是直接將作為示蹤劑的示蹤原子的核素，利用其易于探測的核物理性質和同位素的物理、化學性質相同的原理，建立同位素示蹤法和同位素分析法，將該方法作為研究工具或實驗手段，應用于農業科學中．的作物營養生理、土壤肥料、環境保護、植物保護和畜牧獸醫等各個方面。核輻射技術的應用，則是將放射性核素作為輻射源，利用射線對物質作用產生的物理效應、化學效應和生物效應，對生命物質進行改造，創造新的生物資源。核輻射技術在農業科學中主要應用于作物品種改良、害蟲防治、食品貯藏保鮮和輻照刺激生物生長等各個方面。

利用核技術還可以消滅許多令人頭痛的害蟲。經過大量實驗，科學家用輻射技術來控制棉鈴蟲的生長。即在昆蟲大量繁殖時，用輻射使雄性昆蟲失去繁殖能力，然后放回自然，雌性昆蟲和不育的雄性昆蟲交配，產生的卵不能繁衍后代，最終可導致這種昆蟲的滅絕。這種技術曾成功地用于殺滅果蠅和新大陸螺旋蠅。在墨西哥、美國、智利、阿根廷和秘魯等國家也成功地用來殺滅和控制地中海蠅。這些都是農作物的害蟲，對害蟲的蟲蛹或成蟲，用γ射線或電子束，進行一定劑量的照射，使雄蟲失去生殖機能，再把它們釋放到田里，讓它們與自然界的雌蟲進行交配，這樣產下的卵就不能孵化了。一般情況下雌蟲只能交配一次，而失去生殖機能的雄蟲卻可以和幾個雌蟲交配，這樣，就可以使害蟲斷子絕孫。這是現代生物防治方法中唯一有可能滅絕害蟲的有效手段，也是一項無公害生物防治的新技術。

第三篇：核技術應用淺談課程論文

核科學技術在材料科學中的應用

摘 要 核科學技術和材料科學的結合產生了一門新興的交叉學科———核材料(也稱核固體),主要指核技術在材料分析、物質改性和新材料研制合成中的應用.文章介紹核技術在材料科學中的應用歷史、現狀及其前景,包括基本物理原理。關鍵詞 核技術、應用、材料科學 1 引言

20世紀初人類在探索物質世界更深層次的奧秘時,形成了比以往更微觀的學科———核科學.廣泛深刻的核科學在發展中形成了當代最主要的尖端技術之一———核技術.核技術是指利用原子核放出的射線或加速器產生的帶電粒子束流,通過射線與物質相互作用來研究和改造物質的技術.核技術的應用,把人們的視野進一步推向微觀,從而使人們從分子水平、原子水平和原子核水平動態了解自然現象.核技術在材料科學中的應用是原子核物理和固體物理之間新興的交叉學科,它主要研究荷電粒子或射線束與固體表面及晶格的作用,用于材料的結構、組分和狀態的分析及新材料的制備核射線很早就用來探索物質結構.1911年,物理學家盧瑟福和他的學生們用α射線轟擊金屬薄膜,來觀測穿過金屬膜后粒子飛行方向的分布,提出了著名的盧瑟福原子核式結構模型,開創了用射線束來研究物質結構的新途徑.晶體X射線衍射是上世紀初固體物理的重大發現,1912年由弗里得里希和尼平在實驗上觀察到,它證實了晶格結構這一物理圖像,開創了核技術在材料研究中應用的先河.核射線與物質的相互作用是核材料研究與應用的基礎,在此基礎上擴展到材料、考古、生物和環境等眾多領域.核技術在材料科學中的應用和發展不僅為研究材料的結構和特性提供了強有力的工具和技術,而且還為工業、農業、國防、現代科學技術及人類生活提供了眾多的新型材料.從20世紀60年代中期開始,各種低能加速器轉向這方面的研究,使得這一領域得到了迅猛的發展.如今,離子束已從單一的離子擴展到原子、分子離子、團簇.所研究的材料已發展到高分子材料、絕緣材料、生物材料及復合材料等核材料科學已是跨越核物理、原子物理、固體材料物理及表面物理等眾多領域的交叉學科,成為當前一個引人注目的領域.2 材料科學中的核分析技術

核分析就是用核物理手段進行材料分析,利用探測物與被探測物之間的相互作用來獲取被探測物的成分、結構、物理與化學性質的信息.一個著名的實驗是20世紀60年代用核分析技術成功地分析了月球土壤,記錄下了世界矚目的月球探索所帶來的珍貴資料.現代的核分析技術與傳統的手段相比,具有超微量、高精度和極表面的特點,而且還能提供一些獨特的物理信息.常用于材料科學的核分析技術包括離子束分析、超精細相互作用核分析和活化分析等技術.2.1 超精細相互作用核分析

原子核的磁矩和電四極矩與周圍電磁場之間的相互作用稱為超精細相互作用.分析超精細相互作用引起核能級的移動和分裂,可以獲得周圍環境的信息,從而來探測物質的微觀結構.主要的超精細相互作用核分析有穆斯堡爾效應、核磁共振技術、正電子湮沒技術和中子散射技術等.穆斯堡爾效應是1957年德國青年科學家穆斯堡爾首次發現的,也稱原子核無反沖γ共振吸收或共振散射.它對γ射線能量的依賴關系非常敏感,因此可以用穆斯堡爾效應來探測由于共振原子核附近的物理和化學環境變化而引起的共振γ射線能量的變化.一個生動的例子就是砷化鎵半導體中注入錫,到底錫是處于砷位還是鎵位,這只能由穆斯堡爾效應告訴我們.核磁共振現象(NMR)是1945年美國BlochF小組和PurcellEM小組分別發現的.核磁共振是指原子核在進動中吸收外界能量產生的一種能級躍遷現象.這里外界能量是指一個高頻磁場,根據γ躍遷選擇定則,只在相鄰的能級之間發生躍遷,同時出現強烈的能量共振吸收.與前種技術相比,其可探測的核要多很多,精度也非常高.近年來發展的固體高分辨核磁共振技術,最大的特點是能反映各種相互作用和各向異性,例如對高聚物和液晶的研究可得到其他技術不可替代的結構信息.正電子湮沒技術，正電子是電子的反粒子,是由狄拉克預言、安德森于1932年發現的.由源發出的正電子遇到電子會湮沒成兩個光子,即一對γ射線.通過對湮沒壽命的測量、γ湮沒關聯測量和γ射線的多普勒增寬能譜測量可研究材料的結構.正電子湮沒技術的應用是從50年代開始的,目前國際上最多的PAT應用還是對金屬和合金材料的研究.中子散射:1932年,英國物理學家查德威克發現中子以來,中子散射技術已成為固體結構研究的另一種手段.平均動能為0.025eV的熱中子,相應的波長為0.1—1nm,這正好接近物質結構中原子運動的能量和原子間的距離.熱中子散射既可以用于研究物質的靜態性質,也可以研究其動態性質.近年來發展起來的冷中子(能量小于0.1eV)散射是研究凝聚態物質、聚合物和大分子的有力工具.3 離子注入與材料改性

離子注入材料改性是指用離子、分子、團簇等轟擊固體材料,使其表面形成一定深度的注入層,從而使材料表面的物理性質、化學組成的結構發生變化,最終導致材料改性.離子注入與其他表面加工技術相比,有很多獨特的優點:注入層與靶材無明顯分界面;注入只改變材料的表面性質而不影響其內部結構;此外注入離子的種類、深度、濃度及分布等易于控制.由于離子注入技術給新材料的制備帶來了突破,所以其迅速在半導體、金屬、陶瓷、聚合物及生物材料等各個領域中得到了應用.3.1 半導體材料加工

離子注入在半導體加工中應用最為廣泛,其主要應用包括大規模集成電路、微波、激光和紅外集成元件與電路.離子注入技術于60年代應用于半導體領域,形成了精細摻雜工藝和微細加工技術.離子注入可以精確控制摻雜量和注入深度,特別適于小于1μm的亞微米加工和實現多層復雜注入,因而促進了大規模集成電路的產生,推動了超大規模集成電路的發展.硅中的離子注入工藝已經進入實際的生產階段,成為半導體工業的基本工藝之一,如中子嬗變摻雜單晶硅,高能中子注入單晶硅中使硅嬗變為磷,而均勻摻雜形成半導體,已形成產業規模.用高量氧在高溫下注入硅則可以在硅表面下形成埋層二氧化硅隔離層,這種結構稱為SOI結構.SOI材料是21世紀超大規模集成電路主流材料,可應用于抗輻照電路、低壓低功能電路和高溫下的電路.另外,離子注入是微電子加工的主要手段.離子束蝕刻可能代替傳統的電子和光束蝕刻,因為它具有更高的分辨率和更短的曝光時間.3.2 金屬改性與離子束冶金學

20世紀70年代初以來,離子注入金屬中的應用已得到廣泛開展.首先是金屬的表面改性研究.金屬表面注入某些離子,可以獲得一般冶金工藝難以得到的表面合金相,從而對金屬表面的硬度、抗腐蝕性、耐磨性以及催化性能等有顯著的影響.特別是抗腐蝕、抗氧化和耐磨性的改善,在工業和國防應用中占有十分重要的地位.從大量的實驗結果來看,在鋼制金屬切削工具、熱擠壓模和精密運動部件等產品中取得了延壽3—20倍的優異效果.離子注入技術還使得一些原來難以產生的合金得以生成,并形成了一門新的學科———離子束冶金學.現在,通過離子注入可以把周期表中任一穩定元素注入到任意金屬表面,這樣形成的亞穩態合金不僅具有潛在的經濟價值,而且對于金屬的基礎研究也有十分重要的意義.3.3 無機非金屬材料的改性

無機非金屬材料主要包括玻璃、氧化物、晶體和陶瓷材料.由于離子注入可以廣泛改變其物理、化學、電學、光學、機械和磁性特性,因而這些材料的改性研究也越來越受到重視.離子注入光學材料,改變其光學性質(如折射率)已是集成光學一項重要技術.離子注入SiO2玻璃,可使其折射率改變1%,注入金屬雜質可得到更大的改變.二氧化硅玻璃折射系數的局域改性可用于制作波導、定向耦合器等.離子注入陶瓷,可以改變其表面的機械性質(如耐磨性),延長部件的壽命.把氮N和硼B注入到金剛石中可以增加其耐磨性、硬度及防止表面破裂.離子注入Al2O3,引起其光學特性和結構的變化,使其成為一種具有廣泛應用前景的陶瓷材料[6].3.4 高分子材料改性

離子和團簇注入高分子材料的改性研究是近年來一個非常活躍的領域.荷能離子注入聚合物引起化學結構改變在當今微電子領域是十分有用的,如:延長離子轟擊時間,聚合物表面的“石墨”化現象,可用作高質量的掩膜;離子輻照有機硅產生SiC膜,離子轟擊聚合物產生具有電阻性質的“金屬”碳等是集成電路技術中具有應用前景的領域.離子注入聚合物還可以改變其光學特性.隨著注入量、能量、離子種類和聚合物的不同,聚合物的顏色會發生明顯變化.此外離子注入聚合物還會引起表面的硬度、抗磨損特性、抗氧化特性和抗化學腐蝕特性的變化,如離子注入聚合物引起表面硬度的增加,已廣泛用于人造關節、深水儀器等領域.當集成電路的線條小于0.1μm時,存儲器線條進入分子尺寸,于是高分子存儲器、分子電子學被提出來,可以設想離子束加工將是十分理想的技術.3.5 納米材料的研制

納米材料是當今材料科學研究的熱點.核技術已成為納米材料研制的一種有效手段.用同位素分離器使具有一定能量的離子硬嵌在某一與它固態不相溶的襯底中,然后加熱退火,讓它偏析出來.通過改變注入離子的能量和劑量,以及退火溫度可以控制形成的納米微晶在靶材中的深度分布和顆粒大小.國內較早地實現了離子注入退火形成納米顆粒的技術.1996年,國外報道了離子輻照碳灰生成碳納米管,隨后1998年國內也報道了Ar離子轟擊石墨過程中有碳納米管的生成.離子注入納米材料可以使納米材料成為晶體,也能使它無定形化,納米材料的改性研究也是人們研究的熱點.80年代掃描探針顯微學(包括STM和AFM)的突破性進展導致了納米蝕刻術的誕生.用STM針尖和表面相互作用的原理可以進行納米量級的蝕刻,可望在21世紀實現實用化、產業化.4 其他核技術在材料科學中的應用 4.1 等離子體技術在材料改性中的應用

等離子體作為物質存在的第四狀態是指部分或完全電離的氣體.在材料改性中用到的是低溫等離子體技術,其應用主要體現在半導體芯片加工和薄膜涂層.等離子體工藝逐漸成為沉積涂層所選擇的技術,所用技術包括熱等離子體噴涂、等離子體輔助化學氣相沉積和束濺射等.幾乎任何能被熔化或濺射而不會分解的元素、材料都能用來形成涂層.等離子蝕刻是指從離子源引出一定能量和活性的原子、原子團、離子等基團,通過化學反應和物理轟擊進行腐蝕,從而達到圖形轉移的效果,具有很高的各向異性度和很小的腐蝕殘余物.在接近硅極限的如今,等離子蝕刻是必然趨勢.在制造電路中大約40%的步驟使用等離子體加工,未來所有的超大規模集成電路,都將依靠等離子體加工.4.2 同步輻射技術在材料科學中的應用在電子同步加速器中,當接近光速的電子沿彎曲的軌道運行時,會沿切線方向放出強烈的電磁輻射,被稱為同步輻射.同步輻射在材料科學中的主要應用是結構分析和軟X射線光刻術.同步輻射光源具有亮度高、寬頻譜可調和優異的偏振性等優點,是世界上近20年來急劇發展起來的新光源.80年代,美國、日本相繼建立國家同步輻射裝置,用于光刻技術的研究.利用高曝光強度的光刻束線開展亞微米器件的工藝研究,如X射線掩膜研制、X光刻膠對X射線吸收過程的研究和多次X射線套刻技術等.X射線衍射分析材料這種古老的分析手段也由于同步光源的出現而得到更大的發展.由于同步輻射在材料研究和工藝中有著重要的作用,我國已在北京、合肥建有同步裝置,上海也擬建造第三代同步裝置,這些同步裝置的應用目的主要是面向材料科學和生命科學領域.5 結束語

通過本門課的學習，讓我知道：核科學技術在材料科學中應用廣泛,涉及信息、能源、國防和工農業生產的各個方面.同時核材料科學還是一個發展中的概念.它的物理基礎是離子和固體的相互作用.隨著研究范圍的擴大,這種機制還需要進行理論研究.另外,與其他領域的交叉也正帶給核材料科學新的生長點,將來對人類日常生活必定產生更大的影響.參考文獻

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.核

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理

動態,1995,12(2):47[XiaYF.TrendsinNuclearPhysics,1995,12(2):47(inChinese)] [4]國家自然科學基金委員會.核技術.北京:科學出版社,1991[NSFC.NuclearTechnology.Beijing:BeijingSciencePress,1991,(inChinese)] [5]李恒德編.核技術在材料科學中的應用.北京:科學出版社,1986[LiHD.ApplicationofNuclearTechnologyinMate2rialScience.Beijing:SciencePress,1986(inChinese)] [6]張通和,吳瑜光.離子束材料改性科學和應用.北京:科學出版社,1999[ZhangTH,WuYG.IonBeamTechnologyanditsApplicationtoMaterialModification.Beijing:SciencePress,1999(inChinese)]

第四篇：電子商務在我國農業中應用論文

文章

來源蓮山

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摘要：農業電子商務是以信息技術和全球化網絡系統為支撐，對農產品從生產地到顧客手上進行全方位的管理的全過程。農業電子商務的發展將成為推動我國農業市場化轉型，實現農業產業化的關鍵環節。

關鍵詞：電子商務流通農業產業化

隨著計算機互聯網技術的迅速發展和普及，世界各國相繼開始建設國家基礎信息網絡，電子商務和網絡經濟也隨之應運而生，并且受到越來越多的行業和企業的關注與參與，逐步進入高速發展階段。

電子商務是一個以Internet/Intranet(互聯網/內部網)為架構,以交易雙方為主題,以銀行支付和結算為手段,以客戶數據庫為依托的全新商業模式。交易各方將自己的各類供求意愿按照一定的方式輸入電子商務網絡,電子商務網絡根據用戶的要求,在全世界范圍內尋找相關信息并提供給用戶多種買賣選擇。

農業是我國的傳統弱質產業，歷來存在著生產經營分散，產品競爭力不強，流通環節多，交易成本高，標準化程度低等問題。特別是近年來隨著世界經濟全球化進程的不斷加快和中國加入WTO，我國農業所面臨的小生產與大市場的矛盾將更加突出。當前，流通已成為我國農業的“軟肋”，嚴重地制約著農業整體效益的提高。在農業領域應用電子商務，通過計算機網絡和通訊技術，及時傳播市場信息，幫助農業生產者特別是農民適應變化多端的市場，為我國農業發展帶來如下好處：

一、降低農業生產風險，促進農業產業化

我國目前的農業生產基本是以家庭為單位的小規模生產，農業生產者之間基本上不存在信息交流，農戶往往憑借自己往年的價格經驗來選擇生產項目，確定生產規模，因而導致農業生產安排被動，進而造成一些農產品的產量和價格波動較大，影響了農業生產整體的穩定性和農民的積極性。

農業產業化的實質是市場化,即以市場為導向，在農產品的生產和流通過程中實現生產、加工、銷售一條龍，在經濟利益上依據平均利潤率的產業化組織原則實現產加銷一體化，即形成生產和流通利益共同體，把農戶與市場聯結在一起。通過電子商務強大的網絡功能，跨躍時間和地域的障礙，使農產品供需雙方及時溝通，農業生產者能夠及時了解市場信息，根據市場需求情況合理組織生產，以避免因產量和價格的巨大波動帶來的效益不穩定，降低農業生產風險。農業產業化不同于計劃經濟條件下的農業生產經營方式，必須以市場需求為導向，優化調整農業結構，生產適銷對路的產品，按市場機制配置生產要素，并要求農業產業化經營的各個環節和過程按市場機制組織活動。

二、拓寬農產品銷售渠道，減少環節，提高農業效益

我國目前的農產品流通體系尚不健全，因此農產品銷售仍然存在著渠道窄、環節多、交易成本高、供需鏈之間嚴重割裂等問題。通過電子商務實現農業生產資料信息化，Internet將市場需求信息準確而又及時地傳遞給買賣雙方，同時根據生產的需求信息傳遞給供應商適時補充供給。在業務模式上，提供了交易市場、農產品直銷、招標等交易模式，自行選擇最適合自己的方式，真正實現電子商務的效能,減少市場存在的種子、化肥、農藥、農業機械、農用薄膜等各種生產資料的供需矛盾。同時,拓展了傳統買賣方式，使傳統商務的有形市場走到了網上，由相對時間段營業的現貨市場轉為全天候開放的模擬市場，提供了交易自動撮合、庫存發布和查詢、數字簽名、網上支付等，大大地縮短了供應鏈，提高了工作效率和質量。

三、形成新型的農產品流通模式，促進相關行業的發展

我國農產品交易鏈及其通路過程存在環節多、復雜、透明度不高、交易信息對稱性較差等問題。產業發展的基礎是生產，但市場和流通是決定產業發展的關鍵環節。農產品流通不暢已經成為阻礙農業和農村經濟健康發展、影響農民增收乃至農村穩定的重要因素之一。農產品的賣難及農產品的結構性、季節性、區域性過剩，從流通環節看，主要存在兩個問題：一是信息不靈，盲目跟風。市場信息的形成機制和信息傳播手段落后使農戶缺少市場信息的指導。二是農產品交易手段單一，交易市場管理不規范。現在傳統的方式主要是一對一的現貨交易，現代化的大宗農產品交易市場不普及，期貨交易、遠期合約交易形式更少。通過建立以計算機聯網為基礎的農產品市場信息網絡，實現網絡營銷和網上支付。保證了各地農產品銷路暢通、供銷協調，擴充農業信息量。透明化的價格可以提高網上交易量從網上獲取產品和價格信息將增加產品的可比性和價格的透明度。由于不同地理位置產生的價格差別也將因不斷增加的競爭而減小。這將在生產資料價格上有利于農民，但是不利于其所生產的農產品價格。這就造成這樣一個特別的現象：哪里存在許多有差別的農產品并有經常性的供給，哪里就需要生產資料供應專家為其服務。

生產商可以通過一個安全的市場獲得收益，采購方從有保證的供應中受益，農業生產者可通過網上貿易受益，越是完善的網上市場越能為農民創造利潤，甚至一些網站提供運費計算器，這樣可以使交易者在價格、質量和運費之間選擇最佳的組合，提高了農業效益。還可以把基于信任的個人接觸的銷售模式移植到網上，提供訂單、合同的流轉和管理，從而帶動與農產品銷售相關的金融、物流、交通、運輸、電信等第三產業和服務業的發展，加快農業產業化的進程。

綜上可見,電子商務作為一種先進的生產力,在提升農業的產業化程度、農業結構調整、降低農產品交易成本、擴大農產品市場銷售范圍和渠道方面的優勢和潛力是不容忽視的。我國農業電子商務正向著專業化方向發展，這是一個漸進的過程，不可能全部替代傳統業務方式，通過電子商務整合和優化供應鏈、提高服務的品質、降低營運成本，而電子商務作為農業產業化經營的載體，為農業產業化服務。

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來源蓮山

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第五篇：核技術在環境保護中的應用(精)

[本站聲明：論文秘籍網所刊登的論文與本論文網站提供的代寫代發業務無關，論文內容全部取源于網上公開的論文期刊資源。論文秘籍網僅作合理轉載，版權歸原作者所有。任何將我站服務項目與本論文相掛鉤的聯想或行為，與本站無關。] [論文作者：吳 劍 李育敏 李湘權 ]、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

[論文發表行業模范網站，最為卓群的論文服務商，論文秘籍網。]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

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。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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