1、 环境污染的辐射处理环境污染的辐射处理 指利用射线或高能电子等对环境中的污染物进行照射，促使被照射物发生变性、化学分解、氧化作用及生物消毒而达到去毒除污的目的。高能射线对燃烧的废气、污水、污泥等固体废物处理，特别是生化法、焚烧法、化学法等难以处理的污染物具有重要意义；应用范围广泛；辐射处理不会向焚烧、弃海那样产生二次污染，能耗低；对污泥进行完全消毒时，辐射与氧、臭氧、氯、碘或加热同时使用时，能产生“协同”效应，其效果不是相加，而是能达到相乘的效果。一次投资费用高，但从长期来看却较为合理。例如1MeV电子加速器对污泥处理费用为16元/M3，它的含固量（溶液中可溶性固体和悬浮固体的总量）为5%，即
2、每吨干燥污泥的处理费用为330元；而用焚烧法处理每吨需1000元；如果采用氯气消毒或废水处理，虽然价格便宜，但氯气处理后余氯可能与水中的氨和有机污染物生成有毒的氯胺、氯仿、氯酚等，容易造成二次污染。废水经辐照过程，通过产生氧化、还原、废水经辐照过程，通过产生氧化、还原、分解、凝聚等化学反应而直接减轻了毒性或使分解、凝聚等化学反应而直接减轻了毒性或使有害物质容易除去。有害物质容易除去。废气中废气中NO降解的原理是电子束能量被气体降解的原理是电子束能量被气体中的氮、氧、水和二氧化碳等主要成分吸收，中的氮、氧、水和二氧化碳等主要成分吸收，形成离子和激发分子，在离子和激发分子向基形成离子和激发分子，在
3、离子和激发分子向基态跃迁过程中产生自由基，这些自由基使态跃迁过程中产生自由基，这些自由基使NO氧化成硝酸，达到辐照降解的目的。氧化成硝酸，达到辐照降解的目的。苯酚废水分解是在氧存在下照射使较高苯酚废水分解是在氧存在下照射使较高浓度的苯酚以链式反应被分解，而在高剂浓度的苯酚以链式反应被分解，而在高剂量率且量率且pH值小于时，苯酚生成黄白色粉值小于时，苯酚生成黄白色粉末状聚合物沉淀。末状聚合物沉淀。多氯联苯（多氯联苯（PCB）在电气及涂料工业）在电气及涂料工业上广泛应用，辐照对碱性醇溶液上广泛应用，辐照对碱性醇溶液PCB的脱的脱氯反应，发现辐照对高浓度氯反应，发现辐照对高浓度PCB效果很好，效果很
4、好，产物是联苯和氯，而氯最后生成产物是联苯和氯，而氯最后生成NaCl析出。析出。水俣病患者水俣病患者水俣病发病原因水俣病发病原因 目前污泥处置方式是土地利用、卫生填埋、目前污泥处置方式是土地利用、卫生填埋、焚烧、填海、厌氧消化、农用、热解、熔融、焚烧、填海、厌氧消化、农用、热解、熔融、制烧建材等制烧建材等。辐射处理污泥方便、快速，可辐射处理污泥方便、快速，可较彻底地杀灭污泥中的病源物、虫较彻底地杀灭污泥中的病源物、虫卵等，在作物上施用可实现污泥农卵等，在作物上施用可实现污泥农用的卫生化要求，风干的污泥可商用的卫生化要求，风干的污泥可商品化直接施用于花卉、树木、草坪品化直接施用于花卉、树木、草坪
5、及高速公路绿化带等观赏植物，可及高速公路绿化带等观赏植物，可实现污泥处置的无害化再利用。实现污泥处置的无害化再利用。燃烧和生产工艺过程中排放的无用有燃烧和生产工艺过程中排放的无用有害气体，主要污染物有三大类：（害气体，主要污染物有三大类：（1）有害）有害气体，如气化物、一氧化碳、氮氧化物、气体，如气化物、一氧化碳、氮氧化物、硫化氢、氟化氢、氯及氯化氢等；（硫化氢、氟化氢、氯及氯化氢等；（2）烟）烟尘，即燃烧过程中排放的黑烟（未完全燃尘，即燃烧过程中排放的黑烟（未完全燃烧的炭粒、煤粒）和飞灰；（烧的炭粒、煤粒）和飞灰；（3）粉尘，即）粉尘，即生产中产生的颗粒物质。生产中产生的颗粒物质。自从自从2
6、0世纪世纪30年代以来，比利时、美国、年代以来，比利时、美国、英国、日本等先后发生了烟雾事件，造成了英国、日本等先后发生了烟雾事件，造成了很大的危害。很大的危害。最有代表性的是英国伦敦烟雾和美国洛最有代表性的是英国伦敦烟雾和美国洛杉矶光化学烟雾。伦敦烟雾主要是由硫氧化杉矶光化学烟雾。伦敦烟雾主要是由硫氧化物引起的还原性烟雾；洛杉矶杉矶烟雾是由物引起的还原性烟雾；洛杉矶杉矶烟雾是由过氧化物和臭氧引起的氧化性烟雾。过氧化物和臭氧引起的氧化性烟雾。NO与血红素结合，引与血红素结合，引起中毒；起中毒；NO2强烈刺激强烈刺激眼、鼻、呼吸系统使血眼、鼻、呼吸系统使血红素硝化；红素硝化；光化学烟雾光化学烟雾
7、使头晕目眩，手足抽搐，使头晕目眩，手足抽搐，腐蚀金属，危害树木、腐蚀金属，危害树木、庄稼。庄稼。是一种等离子体技术，高能电子束照射除去烟气中含有的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx），回收产物变为氮肥（如硫酸铵及硝酸铵混合物）。是排烟中N2、O2及所含水分，经辐照后产生大量OH.、O.、HO 2.等氧化自由基，这些自由基与烟气中的SO2或NOX作用生成H2SO4和HNO3，雾状H2SO4和HNO3与注入反应器中的NH3相互作用生成白色粉状的硫酸铵及硝酸铵，这些副产物可以直接用作化肥。固体废物指人们在生产、生活及其他活固体废物指人们在生产、生活及其他活动中产生的固态、半固态废物，如工厂产生的动
8、中产生的固态、半固态废物，如工厂产生的废液残渣、废弃的电池、电器、包装材料等。废液残渣、废弃的电池、电器、包装材料等。高能射线对家庭厨房垃圾及农业垃圾进高能射线对家庭厨房垃圾及农业垃圾进行处理，消毒灭菌后可用作动物饲料、工业原行处理，消毒灭菌后可用作动物饲料、工业原料及能源而加以利用，是一种具有巨大潜力的料及能源而加以利用，是一种具有巨大潜力的资源，以色列在资源，以色列在1975年就建立了日处理量为年就建立了日处理量为100300吨的固体废物辐照装置。吨的固体废物辐照装置。对高分子固体废物，采用加热降解法对高分子固体废物，采用加热降解法虽然能把聚合体分解为单体，但工业化成虽然能把聚合体分解为单
9、体，但工业化成本高，还可能污染空气，辐射可以使它们本高，还可能污染空气，辐射可以使它们发生交联或裂解反应，辐射交联反应可改发生交联或裂解反应，辐射交联反应可改善高分子材料的性质，辐射降解在降低聚善高分子材料的性质，辐射降解在降低聚合物分子量同时，可调节某些高分子材料合物分子量同时，可调节某些高分子材料的分子量分布，也改变了制品的某些性质，的分子量分布，也改变了制品的某些性质，如废弃的聚四氟乙烯、聚丙烯、纤维素等如废弃的聚四氟乙烯、聚丙烯、纤维素等高聚物。高聚物。辐照方法可使聚四氟乙烯辐照方法可使聚四氟乙烯（PTFE）裂解成一种分子量为）裂解成一种分子量为10100 KD的蜡状粉末，这种粉末具有
10、的蜡状粉末，这种粉末具有优良的润滑性、抗静电性，能与其优良的润滑性、抗静电性，能与其他塑料具有良好的互混性，是一种他塑料具有良好的互混性，是一种性能优良的新型润滑剂及脱模剂。性能优良的新型润滑剂及脱模剂。世界范围每年要抛弃几百万吨废旧塑料，世界范围每年要抛弃几百万吨废旧塑料，其中大部分直接丢入海洋，许多垃圾聚积在其中大部分直接丢入海洋，许多垃圾聚积在海洋和陆地上，便形成了白色污染海洋和陆地上，便形成了白色污染。聚丙烯（聚丙烯（Polypropylene，简称，简称PP）是一种半结晶的热塑性塑料，用于制作汽车是一种半结晶的热塑性塑料，用于制作汽车挡泥板、通风管、风扇、家用品、玩具、器挡泥板、通风
11、管、风扇、家用品、玩具、器具注塑件等。具注塑件等。无规立构聚丙烯（APP）的支链原子无规则分布于主链的两侧，至今还没有找到有效的利用途径。把APP溶解于接近沸点的CCl4中，用射线辐照发生氧化降解，最后生成了光敏性聚合物，这种光敏聚合物与聚乙烯互溶性良好，把10%的改性APP与聚乙烯混炼制成的薄膜在阳光下能分解，用于制作可降解的农用光解薄膜。高能射线辐照纤维素能破坏其结晶性，高能射线辐照纤维素能破坏其结晶性，加速水解反应，提高葡萄糖得率。加速水解反应，提高葡萄糖得率。对木材纸浆照射对木材纸浆照射1000 kGy，葡萄糖收率可达葡萄糖收率可达70%（以纤维素（以纤维素为基准），工业生产关键问题是
12、为基准），工业生产关键问题是如何降低所需剂量，纽约大学研究结果认如何降低所需剂量，纽约大学研究结果认为对废报纸浆预辐照为对废报纸浆预辐照100 kGy，然后加入稀，然后加入稀酸在搅拌下高压加热到酸在搅拌下高压加热到232，葡萄糖得率，葡萄糖得率可达可达50%。20世纪是能源、材料、环境保世纪是能源、材料、环境保护和人体健康，即环保保健相互联系护和人体健康，即环保保健相互联系的世纪。的世纪。它明显突出环保保健这一特征，它明显突出环保保健这一特征，开发生物可降解材料是大势所趋，它开发生物可降解材料是大势所趋，它是解决当前是解决当前“塑料垃圾塑料垃圾”问题的有效问题的有效途径，而纤维素多糖类完全可通过辐途径，而纤维素多糖类完全可通过辐射降解方法，具有广泛的应用前景。射降解方法，具有广泛的应用前景。
