3.輻解機(jī)理
在物質(zhì)吸入輻射后,其中的分子和原子被電離或者激發(fā),形成了離子及激發(fā)分子,與此同時(shí)在水中或有機(jī)物中產(chǎn)生自由基,然后激發(fā)分子、離子以及自由基來(lái)驅(qū)動(dòng)粒子從而發(fā)生鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng),從而達(dá)到降解目的,當(dāng)中化學(xué)機(jī)理是十分復(fù)雜的。輻射降解的原理可用輻射誘發(fā)氘和氫的反應(yīng)加以說(shuō)明:
H2+D2→2HD
此反應(yīng)時(shí)通過(guò)下屬具體過(guò)程實(shí)現(xiàn)的:
H2→H2++e-
H2→H2+ (激發(fā)粒子)
離子會(huì)快速的以離子、分子的反應(yīng)方式來(lái)與未電離開(kāi)的分子發(fā)生頻繁反應(yīng):
H2++H2→H3++H
它的產(chǎn)物H3+再與氘反應(yīng)從而引發(fā)其它離子以及分子反應(yīng)以形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng):
H3++D2→HD2++H2
HD2++H2→H2D++HD
H2D++D2→HD2++HD
它們可能會(huì)重復(fù)幾千次直到因?yàn)槭ユ溤鲩L(zhǎng)離子并與雜質(zhì)反應(yīng)或者得到非離子型產(chǎn)物而終止,最終成功輻射降解。在進(jìn)行降解的物質(zhì)中,不管是有機(jī)體系,水溶體系,或者氣態(tài)體系,輻照過(guò)程當(dāng)中的離子分解中和或者自由基重合這一系列反應(yīng)都為構(gòu)成化學(xué)輻射降解過(guò)程機(jī)理的一些典型反應(yīng)。
三、環(huán)境保護(hù)中輻射技術(shù)的應(yīng)用
1.輻射技術(shù)在水處理過(guò)程中的應(yīng)用
輻射技術(shù)用于水處理過(guò)程中對(duì)有機(jī)毒物的降解。在水體中常含有難降解的苯、氯苯、苯酚等有機(jī)物質(zhì),其具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì),而且毒性強(qiáng),易在生物體富集。傳統(tǒng)的水處理方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)此類(lèi)物質(zhì)的高效降解。近些年來(lái),AOP技術(shù)成為水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),其中的輻射降解法以其高效的性能獲得巨大的應(yīng)用價(jià)值和研究潛力。
輻射技術(shù)在水處理中降解有機(jī)污染物的基本原理是:水體在輻射的作用下分解,產(chǎn)生H·、OH·、H2O2以及eaq-等反應(yīng)活性極高的物質(zhì)。H·是極具氧化活性的自由基,而OH·、eaq-則是極具還原活性的自由基。在輻射降解法水處理過(guò)程中,主要就是以上三種所涉及的反應(yīng)。OH·是極強(qiáng)的氧化劑,可以氧化幾乎所有的有機(jī)物,eaq-是極強(qiáng)的還原劑,可以迅速使有機(jī)物脫去鹵代基。利用輻射技術(shù)處理廢水已經(jīng)在美國(guó)、韓國(guó)、意大利等國(guó)家實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。
2.輻射技術(shù)在煙道廢氣治理中的應(yīng)用
氮氧化物和SO2是大氣的主要污染物。SO2和氮氧化物的主要來(lái)源是煤炭等化石燃料的燃燒。眾所周知,SO2的排放與酸雨的形成有很大的關(guān)系,而氮氧化物的過(guò)量排放導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的形成。最近幾年,全世界已經(jīng)采取了從煙道中治理SO2的有效措施,但是對(duì)于氮氧化物,由于其反應(yīng)活性較低,一直很難找到具有實(shí)際價(jià)值的脫除措施。輻射技術(shù)是目前較為有效的脫除SO2及氮氧化物較為有效的方法。其原理是氣體中的SO2、氮、O等吸收輻射過(guò)程中電子束的能量,形成激發(fā)的離子及分子,其向基態(tài)躍遷的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多的自由基,自由基可以與SO2及氮氧化物反應(yīng),產(chǎn)生硫酸和硝酸等,然后使用收集器將其收集起來(lái)。目前,輻射技術(shù)用于煙道廢氣治理中的應(yīng)用已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室階段走向工業(yè)化應(yīng)用[3]。
3.固廢處理
在固廢處理當(dāng)中,對(duì)廢塑料與污泥里的病原菌的處理一直是比較棘手的問(wèn)題。輻射技術(shù)在此方面顯現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。如,日本利用γ射線以及加熱聯(lián)用,再由機(jī)械磨碎,得到聚四氟乙烯粉末,可作為潤(rùn)滑劑使用。同樣對(duì)污泥加以輻射滅菌處理后,可當(dāng)做肥料用于田地,既能滅菌又能獲得經(jīng)濟(jì)效益。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)輻射技術(shù)原理以及輻射技術(shù)處理某些污染物的介紹,展現(xiàn)了輻射技術(shù)對(duì)于處理污染物方面的顯著優(yōu)勢(shì),然而該方面技術(shù)還有待提高,需要我們加大力度去研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳明紅,卜葶葶,徐剛,郭瑞云. 輻射技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 自然科學(xué), 2010,(12)
[2] 劉萍,王永剛. 輻射技術(shù)處理環(huán)境污染物的研究[J]. 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2010,(10)
[3] 王彥麗,張小安,肖國(guó)青. 環(huán)境保護(hù)中輻射技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 原子核物理評(píng)論, 2011,(18)
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