第一篇：核技术在环境保护中的应用(精)
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关键词 核技术 核应用 环境保护
[论文发表行业模范网站，最为卓群的论文服务商，论文秘籍网。]中图分类号：TL99 文献标识码：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
当前我国环境保护的现状
众所周知，社会发展取决于生产发展，人类的活动又主导着各类社会活动，因此，伴随着人类的活动，尤其是工业化革命以来，各种类型的环境污染与日俱增。《2007世界人口状况报告》中指出，2008年，世界人口总数约为66亿，这样一个巨大的数字，对于我们人类赖以生存的地球来说，意味着每天会产生大量的污水向河流海洋中倾倒，各种有害的气体向空气中排放，各种固体废弃物大量被抛弃等……这一切引起了全世界人民对自身未来的焦虑，因此寻找有效的治理三废方法成为当务之急。
随着人类自身科技水平的发展，当前我们已经开发出了多种类型的环保技术，譬如膜分离技术、超过滤技术、核技术、活性碳技术等。在人类历史上，核能的开发与应用曾经为工农业生产及人类生活带来重大的影响，包括俄罗斯的切尔诺贝利核电站泄漏事件以及近期发生的日本地震导致核电站泄露及爆炸，都对居民本身以及当地乃至全世界的生态环境产生重大影响。因此，现代人往往谈“核”色变，尤其是灾难发生后，遍布全世界的核反应往往使人们感到恐惧。不过在人们发现核技术的发展有可能使人类健康和地球环境带来巨大威胁的同时，也必须注意到一个曾经一直被忽略的事实：先进的核技术也
可以在改善环境的过程中发挥出积极的作用。历史上已经得到过证实，正确的应用核技
术不仅不会对人类的健康和自然环境产生危害作用，还能够在其他方面做出巨大的贡献。因此，将核技术良好的运用于环境保护，给子孙后代造福，对当代的环境工作者来说，具有很大的现实意义。
核技术目前已经在大气环境、水环境、土壤环境、泥沙侵蚀环境、宇宙环境以及灾变环境等方面取得了令人振奋的成果。这些显著的成果具有十分重要的意义。它们为治理我国的环境污染问题提供了崭新的一种思路。该项技术一旦投入实际应用中来，必定会给全社会带来巨大的环境效益、经济效益和社会效益。尽管人们或许还心存疑虑，但是从当前全世界各国在研究核技术应用工作方面的进展情况来看，用核技术来解决环境问题已成为一种不可逆转的趋势，核技术在环境污染治理中所起到的作用将会越来越大，甚至是在某些环境问题的处理之中，核技术甚至是惟一的解决方案。因此，核技术在环境保护领域有着很大的潜力和应用前景。核技术在环境保护中的应用
2.1 核技术应用于废气治理
废气之中最有危害性的主要是硫化物和氮化物。运用核技术通过对废气中的NOX和SO2进行辐射处理，在有效去除具有危害性的物质的同时还能够生成有用的肥料。该过程的原理为：在使用辐射处理废气的过程中与空气接触并发生反应，致使空气中的水分和氧气逐渐被分离生成一些具有很强氧化能力的活性粒子，这些粒子通过与NOX、SO2接触并发生反应，生成稀硝酸和稀硫酸。在这个反应的过程之中如果再定量加入少量的氨使之发生反应，就可以在提高废气去除率的同时生成含硝酸铵和硫酸铵的肥料。对于烟道气净化，由于入射的电子束的能量大部分能够与烟道气体中的某些基质气体发生作用使其母体分子产生电离和破碎，形成活性物质，再与水结合分别生成硝酸和硫酸。假使在辐照前预先在烟道气中加入一定量的氨，就可以使硝酸和硫酸转化为粉末状的氨盐，在通过静电沉降等方法将这些固体粉末状的氨盐收集起来，使用多级辐射可以获得更高的去除效率。而目前技术含量较高的电子束干法除尘净化烟道气技术可以在去除硫化物和氮化物的同时清除其他污染物，而其最终产物也能用作化肥，因为在反应过程中不会产生需要处理的沉渣和泥浆，因而不会产生污染物的处置问题。此外，电子束辐照方法也能够有效的净化其他种类的工业废气，如：汽车尾气，易挥发的有机
物，焚烧炉的废气以及其他有气味、有毒的气体等。另外，当前开来比较有前景的还有等离子体技术在大气污染控制中的应用，如用于氮氧化合物的脱除、汽车尾气净化、挥发性有机化合物的转化、烟气脱硫脱硝工业试验装置的设计等方面。
2.2 核技术应用于固体废弃物处理
现在我国每年排放的工业固体废弃物产生量已达到12亿吨，目前已积存垃圾近一百亿吨，占地近八亿平方米，其中工业危险废物大约占到总量的3%~5%。由于经济上的种种原因的限制，当前我国对危险废弃物的处理方法大多是暂时堆放或者直接填埋。这种废弃物处理的方法不仅需要大量的土地，还会直接导致地下水、土壤和大气污染严重。一个拥有百万人口左右的城市，差不多每天要产生1000吨各种类型的固体废弃物。它们在造成环境污染的同时也浪费了大量的地球资源。到目前为止，世界上的大多数国家处理垃圾的方法主要有：填埋、焚烧、垃圾分类以及资源回收。根据经济性、易操作性、无害性三个方面来进行综合评定，学术界普遍认为焚烧是较好的一种方法。因此全世界各国处理固体废弃物的处理大部分都采用此种方法。用于焚烧处理用的普通炉子的平均温度一般在800℃，基本上是依靠垃圾自身燃烧产生的热值进行焚烧，这种垃圾焚烧的方法存在着以下一些主要缺点：（1）低温焚烧能够导致许多对环境有害的化合物不能够分解完全，直接挥发到空气之中，从而对环境造成二次污染，即使使用先进的技术手段对焚烧炉产生的废气再次处理，也肯定会提高固体垃圾的处理成本，而且会对技术有较高的要求；（2）垃圾焚烧设备的投资大，运行的费用高；（3）低温焚烧是利用垃圾自身燃烧产生的热值进行焚烧，因此对垃圾自身所含有的热值有较高的要求，即垃圾的热值每千克不能够低于5000焦耳。这样就对垃圾本身提出了新的要求。
2.3 核技术应用于废水处理
当我们使用电子束辐射法来处理各种污水、清洁水源的时候，辐射可以使水中产生多种活性物质，例如OH-自由基。OH-自由基是一种可以使水中的任何有机污染物分解的物质。除此之外，使用辐射处理污水还可以通过降低污水中的化学需氧量和生化需氧量，而达到有效地杀死水中的病菌等有害微生物的目的，顺便去除掉污水中含有的臭味。当水中存在着大量的合成洗涤剂时，谁知就会富营养化，导致鱼类很难在水里活下去，使用辐射法可以使污水中的合成洗涤剂大量的分解掉，使其失去发泡能力。除此之外，使用辐射法对污水中含有的农药、苯酚、染料和其他种类的有机溶
剂进行处理，使其发生分解和脱色。目前在美国、意大利、俄罗斯等国家已经普及使用辐射法来处理各种废水，还有许多的国家也陆续在试验当中。
参考文献
[1]袁光钰,王伟.环境科学中的核技术应用问题[J].环境科学进展,1997(3.[2]陈范欣.核技术在环境保护中的应用[J].物理通报,2001(7.[3]包伯荣,吴明红,罗文芸,周瑞敏,张仲燕.辐射技术在废水及污泥处理中的应用[J].核技术,1996(12.郭之虞,王宇钢,包尚联.核技术及其应用的发展[J].北京大学学报(自然科学版,2003(S1.[4]
第二篇：核技术应用项目竣工环境保护验收报告
3,核技术应用项目竣工环境保护验收申请登记卡
核建设项目竣工环境保护验收申请报告
(编制环境影响报告书的项目)
项目名称
建设单位(盖章)
建设地点
项目负责人
联系电话
邮政编码
E-mail地址
环保部门
填写
收到日期
编号
国家环境保护总局制
说明
本验收申请报告根据《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令第13号)制定.本报告为建设单位申请建设项目竣工环境保护验收的必备材料之一,需在正式申请验收前至少二个月由建设单位按要求填写.表格中未尽事宜可以另加附页补充说明.在封面页上建设单位需加盖公章.本报告属国家级审批的项目一式6份,属省级审批的项目一式5份.本报告主送负责建设项目竣工环境保护验收的环境保护行政主管部门,在正式审批后分送有关部门存档.7,核建设项目是核设施建设项目和核技术应用建设项目的统称,其环境影响报告书由国家环境保护行政主管部门或省级
环境保护行政主管部门审批.处理放射性伴生矿的建设项
目不属于核建设项目,该类建设项目竣工环境保护验收可
参照使用本格式,但不填写只有核建设项目才需填写的内
容.8,若验收涉及保密项目,必须遵守相应的保密规定.表1
建设项目名称
行业主管部门
行业类别
建设项目性质
新建□,改扩建□,技改□,迁建□(示以√)
环境影响报告书审批机关,时
间及批准文号
审批机关:
审批时间:
批准文号:
初步设计审批机关,批准时间
及批准文号
审批机关:
审批时间:
批准文号:
投资总概算万元
其中环保投资万元
实际总投资万元
其中环保投资万元
废水处理投资万元废气处理投资万元
噪声处理投资万元固废处理投资万元
生态,绿化投资万元其他处理投资万元
环境影响报告书编制单位
环境保护设施设计单位
环境保护设施施工单位
环境保护验收监测单位
建设项目开工日期
(年,月,日)
建设项目投入试运行日期
(年,月,日)
年运行时间(小时)
注:环境保护投资包括绿化投资.表2
工程内容及建设规模:
主要产品名称及年产量(对于核燃料加工和铀矿冶,分别按设计生产能力和实际生产能力填写;对于核电站填年发电量;研究堆填写运行时间;对于同位素生产堆,填写运行时间和生产同位素的总活度;对于废物处理设施填写运行时间(小时数)和废物处理量;对于放射性伴生矿,填写主要产品名称及年产量,使用常用计量单位):
主要原辅料名称及年需求量(包括水,电,天然气与煤—含厂区生活及供暖,需求量的单位依常用单位)
表3
主要生产工艺及污染物产出流程图(方框图):
表4
主要污染物处理流程图(方框图):
表5废水处理设施及总排出口一览表
废水处理
设施名称
废水量
(吨/日)
废水处理能力
(吨/日)
处理
方法
投资
(万元)
监测结果
(放射性物质以比活度Bq/l,非放物质以浓度mg/l表示)
执行
标准
排放
去向
备注
设计
实际
污染物名称
处理前
处理后
处理
效率
总排放口
__
__
__
__
表6废气处理设施一览表
废气处理
设施名称
废气量
(Nm3/a)
废气处理能力
(Nm3/a)
处理
方法
投资
(万元)
监测结果
(Bq/m3)
执行
标准
排气筒高度
(m)
备注
设计
实际
污染物
处理前
处理后
处理
效率
总排气烟囱
(若有)
__
___
__
表7
噪声
产生噪声装置
治理措施
投资(万元)
厂界
噪声
监测点编号
监测结果
[dB(A)]
扣除背景
干扰噪声
[dB(A)]
厂界
噪声
排放
标准
主要敏
感目标
监测点
编号
该点
距厂
界距
离(米)
监测
结果
[dB(A)]
环境
噪声
标准
第三篇：核技术应用项目竣工环境保护验收报告
3,核技术应用项目竣工环境保护验收申请登记卡
核建设项目竣工环境保护验收申请报告
(编制环境影响报告书的项目)
项目名称
建设单位(盖章)
建设地点
项目负责人
联系电话
邮政编码
E-mail地址
环保部门
填写
收到日期
编号
国
家环境保护总局制
说明
本验收申请报告根据《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令第13号)制定.本报告为建设单位申请建设项目竣工环境保护验收的必备材料之一,需在正式申请验收前至少二个月由建设单位按要求填写.表格中未尽事宜可以另加附页补充说明.在封面页上建设单位需加盖公章.本报告属国家级审批的项目一式6份,属省级审批的项目一式5份.本报告主送负责建设项目竣工环境保护验收的环境保护行政主管部门,在正式审批后分送有关部门存档.7,核建设项目是核设施建设项目和核技术应用建设项目的统称,其环境影响报告书由国家环境保护行政主管部门或省级
环境保护行政主管部门审批.处理放射性伴生矿的建设项
目不属于核建设项目,该类建设项目竣工环境保护验收可
参照使用本格式,但不填写只有核建设项目才需填写的内
容.8,若验收涉及保密项目,必须遵守相应的保密规定.表1
建设项目名称
行业主管部门
行业类别
建设项目性质
新建□,改扩建□,技改□,迁建□(示以√)
环境影响报告书审批机关,时
间及批准文号
审批机关:
审批时间:
批准文号:
初步设计审批机关,批准时间
及批准文号
审批机关:
审批时间:
批准文号:
投资总概算万元
其中环保投资万元
实际总投资万元
其中环保投资万元
废水处理投资万元废气处理投资万元
噪声处理投资万元固废处理投资万元
生态,绿化投资万元其他处理投资万元
环境影响报告书编制单位
环境保护设施设计单位
环境保护设施施工单位
环境保护验收监测单位
建设项目开工日期
(年,月,日)
建设项目投入试运行日期
(年,月,日)
年运行时间(小时)
注:环境保护投资包括绿化投资.表2
工程内容及建设规模:
主要产品名称及年产量(对于核燃料加工和铀矿冶,分别按设计生产能力和实际生产能力填写;对于核电站填年发电量;研究堆填写运行时间;对于同位素生产堆,填写运行时间和生产同位素的总活度;对于废物处理设施填写运行时间(小时数)和废物处理量;对于放射性伴生矿,填写主要产品名称及年产量,使用常用计量单位):
主要原辅料名称及年需求量(包括水,电,天然气与煤—含厂区生活及供暖,需求量的单位依常用单位)
表3
主要生产工艺及污染物产出流程图(方框图):
表4
主要污染物处理流程图(方框图):
表5废水处理设施及总排出口一览表
废水处理
设施名称
废水量
(吨/日)
废水处理能力
(吨/日)
处理
方法
投资
(万元)
监测结果
(放射性物质以比活度Bq/l,非放物质以浓度mg/l表示)
执行
标准
排放
去向
备注
设计
实际
污染物名称
处理前
处理后
处理
效率
总排放口
__
__
__
__
表6废气处理设施一览表
废气处理
设施名称
废气量
(Nm3/a)
废气处理能力
(Nm3/a)
处理
方法
投资
(万元)
监测结果
(Bq/m3)
执行
标准
排气筒高度
(m)
备注
设计
实际
污染物
处理前
处理后
处理
效率
总排气烟囱
(若有)
__
___
__
表7
噪声
产生噪声装置
治理措施
投资(万元)
厂界
噪声
监测点编号
监测结果
[dB(A)]
扣除背景
干扰噪声
[dB(A)]
厂界
噪声
排放
标准
主要敏
感目标
监测点
编号
该点
距厂
界距
离(米)
监测
结果
[dB(A)]
环境
噪声
标准
注
:厂界噪声为厂界外一米处的噪声测试结果(可附监测布点图),如厂界外附近有环境敏感目标,则应测试.表8
固体废弃物名称
产生量
(m3/a
或t/a)
比放射性
(Bq/m3或
Bq/Kg)
处理情况
投资
(万元)
备注
总计
综合利用情况:
表
序号
其它污染
物名称
排放量
处理
方法
监测
结果
执行标准
备注
绿化和生态恢复措施及恢复情况:
注:本表中的单位使用常用单位.表10
环保设施工程质量评价
环保管理制度,人员定岗情况
监测管理制度,手段及人员配置
表11
尚未完成的环保措施及存在问题:
结论和承诺(重要的承诺需另行文,在此注明文件标题及文号):
表12
验收组(委员会)验收意见:
验收组长(签字)
年月日
表13验收组成员名单
序号
姓名
单位
职务/职称
签名
1,组长
2,副组长
表14
建设项目行业主管部门意见:
(公章)
经办人(签字):年月日负责人(签字)年月日
下一级环境保行政主管部门意见:
(公章)
负责人(签字)年月日经办人(签字):年月日
表15
负责验收的环境保护行政主管部门意见:
环核验[]号
(公章)
负责人(签字)年月日
经办人(签字)年月日
附件二:
核技术应用建设项目竣工环境保护
验收申请表
(编写环境影响报告表的项目)
项目名称
建设单位(盖章)
项目地点
法人代表
联系人
联系电话
邮政编码
E-mail地址
环保部门
填写
收到日期
编号
国家环境保护总局制
说明
本验收申请表根据《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令第13号)制定.本申请表为建设单位申请建设项竣工目环境保护验收的必备材料之一,需在正式申请验收前至少二个月由建设单位按要求填写.表格中未尽事宜可另加附页说明.在封面页上建设单位需加盖公章.本表一式5份.本申请表主送负责建设项目竣工环境保护行验收的环境保护行政主管部门,在正式审批后分送有关部门存档.处理放射性伴生矿的建设项目不属于核技术应用建设项目,该类建设项目竣工环境保护验收可参照使用本格式,但不填写只有核技术应用建设项目才需填写的内容.表1建设项目概况表
项目名称
行业主管部门(若有)
行业类别
建设项目性质
新建改扩建技术改造(示以√)
环评报告表审批部门,文号及时间
初步设计审批部门,文号及时间
总投资概算
万元
其中环保投资
万元
所占比例
实际总投资
万元
其中环保投资
万元
所占比例
实际
环境
保护
投资
废水治理
万元
废气治理
万元
噪声治理
万元
固废治理
万元
绿化,生态
万元
其他
万元
环评报告表编制单位
初步设计单位
环保设施施工单位
开工日期
投入试生产日期
环保验收监测单位
年工作时间
小时/年
工程内容及建设规模,主要产品名称及年产量(分别按设计生产能力和实际生产能力填写):
表2
主要环境问题及污染治理情况简介:
废
水
排
放
情
况
总用水量
(m3/d)
废气
排放
情况
废气产生量
(Nm3/hr)
废水排放量
(m3/d)
废气处理量
(Nm3/hr)
设计处理能力(m3/d)
排气筒数量
实际处理量
(m3/d)
固体废弃物排放情况
固废产生量
(m3/a或t/a)
放射性
非放射性
综合利用量
(m3/a或t/a)
排放量
(m3/d)
固废排放量
(m3/a或t/a)
放射性
非放射性
表3
废水监测结果
排放口
编号
污染物
排放浓度
(Bq/l或
mg/l)
执行标准
排放总量
允许排放量
排放去向
废气监测结果
排放口编号
污染物
排放浓度(Bq/m3)
执行标准
排放总量
允许排放量
排气筒高度
厂界噪声监测结果
噪声测点编号
监测值
dB(A)
执行标准
其他
注:1.废水中放射性物质总量为Bq/a,汞,镉,铅,砷,六价铬总量单位为
kg/a,其他项目总量单位与负责验收的环境保护行政主管部门临时商定.2.废气中放射性污染物总量的单位为Bq/a,废气中非放污染物的浓度以
mg/m3或常用单位填写.表4
验收组验收意见:
验收组长(签字)年月日
表5验收组成员名单
序号
姓名
单位
职务/职称
签名
1,组长
2,副组长
表6
行业主管部门验收意见:
(公章)
负责人(签字)年月日
经办人(签字)年月日
下一级环境保护行政主管部门意见:
(公章)
负责人(签字)年月日
经办人(签字)年月日
表7
负责验收的环境保护行政主管部门意见:
环核验()号
(公章)
负责人(签字)年月日
经办人(签字)年月日
核技术应用项目竣工环境保护验收申请登记卡
(填写环境保护登记卡的项目)
项目名称
建设单位
(盖章)
法人代表
联系人及联系电话
通信地址
邮政编码
建设地点
建设性质
新建□改扩建□技改□(画√)
总投资(万元)
环保投资(万元)
投资比例
环评登记表审批部门,文号及时间
建设项目工日期,试运行日期
工程占地面积m2
建筑面积m2
审批登记部门主要意见及标准要求:
项目实施内容及规模(包括使用放射性物质或/和放射源的种类,活度,原,辅材料名称,用量及项目与原登记变更情况):
污染防治措施的落实情况:
废水
排放
情况
用水量
(t/d)
废气
排放
情况
处理
设施
废水排放量
(t/d)
排气筒
高度及去向
废水排放去向
噪声
排放
情况
产生噪声设备
及个数
固体废物
排放情况
产生量
(t/a)
周围噪声
敏感点及个数
去向
建设单位对其他环境问题的说明:
负责验收的环保行政主管部门登记意见:
注:此表除负责验收的环保行政主管部门登记意见栏外,其他由建设单位填写,并在表格右上角加盖公章.
第四篇：核技术应用
核技术与人类科技的进步
核技术是建立在核科学基础之上的一门现代技术,因而泛称核科学技术。核科学技术作为现代化科学技术的组成部分,其渊源可以追溯到1896年天然放射性的发现,至今已有100多年的历史。带电粒子加速器的发现与核反应堆的建造为核科学技术的发展,奠定了雄厚的物质基础。第二次世界大战期间核科学技术在军事领域的突破,体现了核科学技术发展的时代特征,即技术的科学化与科学的技术化。世界第一颗原子弹的爆炸显示了核能释放的巨大威力,开创了本世纪现代科学技术定向发展的新格局,即动用国家一级的权威,动员全社会的力量,精心规划布署,全力推进科学、技术、工程、产业、经济的一体化。
核技术应用主要包括核能的利用及同位素和辐照技术的利用。核能的利用主要是指：（1）利用放射性同位素衰变时放出的能量做成电池，广泛用于宇宙飞船、人造卫星、无人管理的灯塔、心脏起搏器等。（2）利用重核裂变会放出巨大能量。核电站、空间堆电源、核供热堆、用于船舶或潜艇的核动力装置，是实际应用这种裂变能的主要代表。（3）利用轻核裂变时放出的比重核裂变时放出的更加巨大的能量。聚变堆的研究和开发就是为了利用这一能量。
以原子核科学理论为基础，利用原子核反应或衰变释放的射线和能量为国民经济、国防服务的一门新兴科学技术既原子核科学技术的简称。核能是一种安全、经济、清洁的能源，人类生存、发展所面临的能源问题，最终也需要依靠核能来解决。核电站的设计、建造和运行管理是一个综合、复杂的系统工程，涉及物理、热工、结构、材料、机电、控制、安全等大量工程问题。与核能利用密切相关的核燃料循环也同样涉及大量的工程技术问题。核技术现已广泛应用于各个领域，具有相对独立和完整的体系，是20世纪人类文明史上一个重要里程碑。核技术通常包括核能技术、核动力技术、同位素技术、辐射技术、核燃料技术、核辐射防护技术等领域。核技术是一项先进技术。
在解决人类面临的能源和环境等重要问题中的作用日益明显。截至1993年底，核能发电已占世界总发电量的17%,而法国的核能发电量已占总发电量的70%以上。通过选用新堆型，提高安全性和降低建设造价，核能发电的贡献将不断增大，这对缓解能源危机无疑是一个重大的贡献。21世纪,人类开发新能源,广泛应用核技术将更为迫切，核能将是逐步代替化石能源的重要能源。21世纪中叶，受控核聚变技术可望从实验室走向实用，为人类提供取之不尽的干净能源。威力很大的核爆炸将为工程建设、改造环境和开发资源服务。核动力将在交通运输及星际航行等方面发挥更大的作用。核技术在其他领域中的应用也将进一步扩大。
核科学与核技术在二十世纪取得了辉煌的成就。目前仍然是现代科学中的一个非常重要的前沿领域，保持着旺盛的生命力，不仅具有重大的科学意义，而且在高新技术及交叉学科领域的研究中起着重要作用。当前核科学与核技术发展的特点体现为：一方面对物质层次结构、宇宙起源等的探索不断深入，另一方面在能源、人口与健康、环境、信息、材料、农业、国家安全等领域以及多种学科的基础研究中的应用日益广泛。
核探测技术
核探测技术在地学中主要应用于放射性勘查。放射性勘查是一种地球物理找矿方法，它是以岩石或矿石在一定的几何空间造成的放射场的差异为基础的。通过专门的核探测仪器测量射线强度和放射性核素含量，以达到寻找矿产资源和地质工程勘探的目的。
放射性勘查方法很多，按其测量对象不同，可分为Y测量、Bn及其子体测量。其中Y测量又分航空Y测量、航空Y能谱测量、地面Y测量和地面Y能谱测量。Bn及其子体测量又分射气测量、径迹测量、。卡测量、活性炭测量和’。Po法测量等等。本节将对地面Y测量、射气测量和径迹测量等放射性勘查方法给予介绍。
放射性勘查对象是天然地质体，如岩石(或土壤)的放射性元素的分布和迁移。因此，在讨论各种勘查方法之前，了解铀、镭、针、钾等天然放射性核素，在岩石、土壤、水和大气中的分布特点及某些地球化学性质是必要的。
核技术及应用是包括核技术基础研究和实际应用研究的综合性学科。基础研究的对象为辐射产生机理、射线与物质的相互作用、射线探测方法和信息处理方法。实际应用方面着重跨学科研究(所跨学科如物理学、医学和生命科学、环境科学、工业、农业和社会安全等)。核工程与核技术是一门多学科相互交叉的高新技术专业，它包括核动力工程与核能利用、核技术及应用两大分支。众所周知，核科学与核技术在二十世纪取得了辉煌的成就，目前仍然是现代科学中的一个非常重要的前沿领域，保持着旺盛的生命力。
当前核科学与核技术发展的特点体现为：一方面对物质层次结构、宇宙起源等的探索不断深入，另一方面在能源、人口与健康、环境、信息、材料、工农业、国家安全等领域以及多种学科的基础研究中的应用日益广泛。原子能的和平利用将最终解决人类的能源危机；癌症的早期诊断和放射治疗离不开核技术在医学中的应用；辐射育种方法培育了很多农业上的优良品种；航空航天工业中的无损探伤、同位素电池；地质年代的推断、人类社会的历史考古、文物艺术珍品的鉴定；矿产资源的勘探；海关检查；环境保护；新材料开发；甚至与我们生活息息相关的食品的消毒、保鲜贮藏等等，无不与核技术有关。核技术的每一次重大突破，都预示着一次新的技术革命
核技术发展在经济领域的影响
一段时期以来，我国对核的利用主要在军事领域。1980年，国务院下发通知，要求把长期积累的为军服务的技术直接为国民经济服务，就此拉开了“保军转民”的序幕。
经过20多年的发展，在核技术应用产业方面，我国目前已形成具有一定规模和水平的科研开发与产业化体系。据报道，国内从事核技术应用开发和生产的企事业单位有300多家，产业规模为年总产值400亿元，约占国内生产总值的0．4％。国内开展核应用技术产业化较早的中国原子能科学研究院的经营性收入，已由1980年的400多万元增长到2004年的2．4亿元。为了进一步加速核应用技术的推广和应用，国家发改委明确了国家“十一五”期间支持民用非动力核技术应用高技术产业化的目标，即加快高技术成果的产业化，引导、推动民用非动力核技术应用产业的持续、快速、健康增长，促使我国核技术应用产业在5年左右达到1000亿元的产业规模，保持年均15％以上的增长速度。加快产业结构调整、形成以具有自主创新能力的企业为主体的产业格局，促进5大类若干系列产品的产业化。中国原子能科学研究院技术开发与经营管理处处长周长春表示，“对于核应用技术的开发和推广，虽然我们国家正处于起步阶段，但如果有国家政策的支持，理顺产业化发展的思路，核应用技术还是有巨大的发展空间和潜力的。预计到2015年将形成3000亿元左右的规模。” “核技术转化有一方面要有基础性理论研究的充分支撑，另一方面公民的核意识也是推进核应用技术产业化不可缺少的一环。不了解，就无从接受核利用。目前公众对放射性同位素等认识不深，造成对核的陌生、抵触乃至恐慌。”中国原子能科学研究院姜山研究员指出。“核应用技术的推广，涉及到一个引导消费的问题。除了在意识上加强普及力度之外，国家也应在资金上加大投入，尤其是研发前期的投入。” 核技术在农业中的应用
核技术在农业中的应用主要有同位素示踪技术与核辐射技术两个方面。同位素示踪技术的应用，是直接将作为示踪剂的示踪原子的核素，利用其易于探测的核物理性质和同位素的物理、化学性质相同的原理，建立同位素示踪法和同位素分析法，将该方法作为研究工具或实验手段，应用于农业科学中．的作物营养生理、土壤肥料、环境保护、植物保护和畜牧兽医等各个方面。核辐射技术的应用，则是将放射性核素作为辐射源，利用射线对物质作用产生的物理效应、化学效应和生物效应，对生命物质进行改造，创造新的生物资源。核辐射技术在农业科学中主要应用于作物品种改良、害虫防治、食品贮藏保鲜和辐照刺激生物生长等各个方面。
利用核技术还可以消灭许多令人头痛的害虫。经过大量实验，科学家用辐射技术来控制棉铃虫的生长。即在昆虫大量繁殖时，用辐射使雄性昆虫失去繁殖能力，然后放回自然，雌性昆虫和不育的雄性昆虫交配，产生的卵不能繁衍后代，最终可导致这种昆虫的灭绝。这种技术曾成功地用于杀灭果蝇和新大陆螺旋蝇。在墨西哥、美国、智利、阿根廷和秘鲁等国家也成功地用来杀灭和控制地中海蝇。这些都是农作物的害虫，对害虫的虫蛹或成虫，用γ射线或电子束，进行一定剂量的照射，使雄虫失去生殖机能，再把它们释放到田里，让它们与自然界的雌虫进行交配，这样产下的卵就不能孵化了。一般情况下雌虫只能交配一次，而失去生殖机能的雄虫却可以和几个雌虫交配，这样，就可以使害虫断子绝孙。这是现代生物防治方法中唯一有可能灭绝害虫的有效手段，也是一项无公害生物防治的新技术。
第五篇：纳米技术在环境保护中的应用
纳米技术在环境保护中的应用
101221202 汪丹
摘要：现在全世界的环境问题已经严重影响到人们的日常生活和身体健康，以及地球上其他的生物。温室效应使南北极冰川融化，海平面升高；森林被破坏使得大量动植物灭绝，水土流失；工业乱排导致大气污染、水污染；环境被严重破坏导致气候异常，灾难多发等等这些都是人类在以自我为中心的价值观下发展工业造成的。人类如果继续这样不顾环境的发展工业和科技，那么我想，电影《1012》中的情景很快就会出现。为了我们的子孙，为了地球上的其他生物，我们必须开发清洁能源，利用绿色材料，利用技术来坚持可持续发展，而纳米技术和纳米材料就是其中一个不错的选着。近几年随着纳米技术的崛起，那纳米技术和纳米材料被越来越多的用于防止大气污染、水污染、噪音污染等，本文就介绍了纳米技术以及它在环境保护各方面的运用。纳米技术不仅可以克服很多传统环保措施不足，我相信，随着此技术的不断发展，他会给环境保护工程做出更多的贡献。
关键字：环境保护
纳米技术
纳米材料
大气污染
水污染
众所周知，在整个自然生态系统中，人类仅仅是其中一环。然而，随着经济和科技的发展，人类社会的不断地进步，人类在整个自然生态系统中的影响范围和程度越来越深远。在理性主义和人类中心等价值观和科技进步的双重影响下，人类活动在征服自然的过程中对资源的使用和对生态环境的破坏也达到空前的程度，引发了一系列环境问题。例如当今威胁人类的十大生态环境问题有：人口膨胀、能源危机、大气污染、臭氧层的破坏、生物资源急剧减少、全球变暖、森林减少、土地荒漠化与水土流失、水污染与水资源短缺、危险性废物越境转移。[1]
现在环境问题已经威胁到人类的生存和发展，因此，环境保护也应该成为全世界人必须共同关注的话题。为了人类社会的持续进步和人类后代的生存，人类必须要坚持可持续发展，而为了实现可持续发展我们可以利用充分开发清洁能源，节能减排，利用绿色材料，崇尚低碳生活等方法。其中，随着纳米材料的悄然崛起，纳米技术在环境保护方面的应用也越来越多，人类利用资源和保护环境的能力也得到拓展。为彻底改善环境和控制新的污染源产生, 纳米材料为其提供了技术支持。
一、纳米技术及其特性
纳米技术就是在1～100nm 尺度范围内, 研究电子、原子和分子内在规律和特征, 并用于制造各种物质的一门崭新的综合性科学技术；纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。[2]纳米材料通常以其表面原子数占总原子数比例大，还有显示量子尺寸效应这两个重要特点而影响其各种物理和化学性能, 使纳米颗粒具有独特的性质。纳米材料具有小尺寸效应(又称体积效应)①、表面效应②等独特性质，这使得纳米材料具有辐射、吸收、催化、吸附等奇特的性能，因而在许多方面有着广阔的应用前景。由于纳米材料具有的特殊性能使得它在水处理和大气处理中有着广泛的应用。[3]
二、纳米材料在大气污染治理方面的应用
大气污染一直都是各国政府需要解决的难题，空气中超标的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物是影响人类健康的有害气体。在我国，“大气污染导致每年有30到70万人因烟尘污染提前死亡，2500万儿童患慢性咽炎，400万到700万农村妇女儿童受害。”[4]酸雨是大气污染的一种重大表现。世界目前已有三大酸雨区，给人类环境带来了多方面的不良影响，如土壤酸化与贫瘠化，作物减产，余下减少或灭绝等。而纳米材料和纳米技术的应用为解决这些气体的污染问题提供了新的方法。案例：作为一家长期致力于燃油处理技术开发和应用，并经政府主管部门认定的高新技术企业，中国北京远通有限责任公司携具有国际先进水平的EPS纳米燃油装置亮相2009中国（北京）国际城市交通、地铁轨道交通及市政设施展览会。
该项技术经中国科学院渗流流体力学研究所、中国原子能研究院核物理研究所中子实验室、美国国家标准技术研究院中子研究中心反复检测对比研究确认：经过EPS纳米燃油装置处理后，燃油的成分均为纳米级，全部小于3纳米。这个结论权威地证实了，经EPS纳米燃油装置处理后的燃油全部成为纳米燃油，其物理性能发生了巨大变化，这是到目前为止世界上唯一产生纳米燃油的技术。[5]
经纳米燃油技术处理过的燃油可以称为“改性纳米燃油”，其燃烧过程与未处理过的燃油有显著不同，通过对车辆发动机的最佳优化匹配调整，达到显著的节油和环保效果。普通汽车加装该装置：可以节省燃油10%至30%，净化尾气50%至90%，增加动力10%至30%，并能降低发动机噪音，抑制积碳生成，延长发动机寿命。[6]
此案例充分说明纳米技术在节能减排方面的巨大贡献，利用EPS纳米燃油装置，燃油可以得到充分的燃烧，不仅减少了燃油量，而且还减少了燃油燃烧不充分带来的大量CO、NO、SO2的排放，对大气污染的防治起到重要作用。其实，除此之外，纳米技术还通过其他途径治理大气污染。
（一）空气中硫氧化物的净化
二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体，而这些有害气体一般都是燃料不充分燃烧产生的。如果在燃料燃烧的同时加入纳米级催化剂不仅可以使煤充分燃烧，不产生一氧化硫气体，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物，防止产生二氧化硫进入空气中。经纳米材料催化的燃料中硫的含量小于0．01％，不仅节约了能源，提高能源的综合利用率，也减少了因为能源消耗所带来的环境污染问题，而且使废气等有害物质再利用成为可能。
（二）汽车尾气净化
随着经济的发展，人们的生活水平提高了，越来越多的人买汽车。然而，汽车尾气的排放会直接污染人们的生活空间及呼吸层，对人体健康影响极大。开发替代燃料或研究用于控制汽车尾气对大气污染材料，对净化环境具有重要的意义。用纳米复合材料制备与组装的汽车尾气传感器，通过汽车尾气排放的监控，可及时对超标排放进行报警，并通过调整合适的空燃比，减少富油燃烧，达到降低有害气体排放和燃油消耗的目的。[7]纳米稀土钛矿型复合氧化物对汽车尾气所排放的NO、CO等具有良好的催化转化作用，可以替代昂贵的重金属催化剂用作汽车尾气催化剂。
（三）室内空气净化 现在，装修材料中往往加入大量的有害化学物质。所以，新装修房间空气中的有机物浓度大大高于室外，而光催化剂可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物，纳米TiO2的降解效果最佳。纳米TiO2经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧化膜能与细菌细胞或细胞内组成成分进行生化反应③，使细菌头单元失活而导致细胞死亡，并且使细菌死亡后产生的内毒素分解。即利用纳米TiO2的光催化性能不仅能杀死环境中的细菌，而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。[8]而且，在医院的病房、手术室及生活空间安放纳米TiO2光催化剂可具有杀菌、除臭作用。
三、纳米技术在水污染治理方面的应用
案例：2006长江淡水豚中外联合考察队经历了39天长江航行后遗憾宣布，来回近3400公里考察未发现一头白鳍豚，这个结果证明白鳍豚种群状况极度濒危，可能成为世界上第一个被人类消灭鲸类动物。白鳍豚是仅生存中国长江中下游珍稀水生哺乳动物，属国家一级保护动物，被列为世界最濒危12种动物之一。白鳍豚5岁～6岁性成熟，1年怀胎，一年哺乳，一胎一仔，习惯以小家庭形式生活。这一消息让人感到恐惧，如果再不好好地治理长江，好好地治理水污染，会有更多的物种灭绝。
长江生态恶化，是沿江经济布局不合理恶果。据统计，全国两万多家化工企业，分布长江沿岸就有9000多家，占全国45%。三峡库区大中型工矿企业3000多家，化工厂有2000多座。这些化工企业污染严重，为发生重大污染事件埋下严重隐患，一旦发生污染事故，后果不堪设想。[9] 随着人口的增加和工农业生产的增长，人类的用水量大大增加，排污量也空前猛增，水污染非常严重，加剧了水资源危机的程度。当前，全球80多个国家的15亿人口面临淡水不足，其中26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态，所以保护水资源,节约用水势在必行。污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等，污水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到很好解决。而，纳米技术在水污染治理方面也有突出表现，纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。污水中的贵金属是对人体极其有害的物质，它们从污水中流失，也是资源的浪费。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属完全提炼出来，变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。所以，纳米技术在污水处理的很多领域都起到重要作用。
（一）处理无机污染废水
污水中的重金属对人体的危害很大，重金属的流失也是资源的浪费。纳米粒子能对水中的重金属离子通过光电子产生很强的还原能力。[10]如纳米TiO2能将高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附于表面，井将其还原为细小的金属晶体，既消除了废水的毒性，又回收了贵重金属。
（二）处理有机污染废水[11]
案例：中科院采用纳米TiO2 粉末, 利用太阳光进行光催化降解苯酚水溶液和十二烷基苯磺酸钠水溶液,在多云和阴天的条件下光照12h, 浓度为0.5mmol/L 的苯酚已降解为零, 浓度为1mmol/L 的十二烷基苯磺酸钠基本降解完全且无二次污染[12] 大量研究表明纳米TiO2等作为光催化剂，在阳光下催化氧化水中的有机污染物，使其迅速降解。至今为止己知纳米TiO2能处理80余种有毒污染物，它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质。例如纳米Ru／TiO2作催化剂，对酸性或碱性牛皮纸漂白废水进行光催化降解，废水中的有机总碳④的去除率可达到99．6％，并使废水完全脱色。经光催化空气氧化处理后的工厂废水对弧菌的毒性的实验表明，用该方法处理后的工厂漂白废水完全可以进一步生物降解。此外，用纳米TiO2催化降解技术来处理毛织染整废水，具有省资、高校、节能的优势，最终能使有机物完全矿化，不存在二次污染等问题，显示出良好的应用前景。[13]
（三）自来水的净化处理
新型纳米净水剂的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂AI203的10～20倍，能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀，然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置，有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以100％除去水中的细菌、病毒。得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大，在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。[14]
四、纳米技术在其它环保领域的应用
（一）噪声控制
飞机、车辆、船舶等发动机工作的噪声可达上百分贝，容易对环境造成噪声污染。当机器设备等被纳米技术微型化以后，其互相撞击、磨擦产生的交变机械作用力将大为减少，噪声污染便可得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂，既能在物体表面形成永久性的固态膜，产生极好的润滑作用，大大降低机器设备运转时的噪声，又能延长设备的使用寿命册。[15]
（二）固体废物处理
现在，人类生活垃圾的排放量也大得惊人，而，纳米技术及纳米材料可以应用于城市固体垃圾处理。它的作用主要有两个方面：一是可以将橡胶制品、塑料制品、废印刷电路板等制成超微粉末，除去其中的异物，成为再生原料回收；二是利用纳米TiO2催化技术可以使城市垃圾J决速降解，其速度可达到大颗粒TiO2的10倍以上，从而缓解大量城市垃圾给城市环境带来的压力。[16]
（三）防止电磁辐射
近年来电磁场对人体健康的影响问题已经成为一个新的研究热点。在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时，通过在墙内加入纳米材料层或涂上纳米涂料，能大大提高遮挡电磁波辐射性能。此外，中科院理化所利用纳米技术研究出了新一代手机电磁屏蔽材料，不仅可以实现手机信号抗干扰能力，同时还大大降低电磁波辐射。
（四）在照明工程方面的应用
人类夜晚照明需要大量的电力，通过照明节电可以带来巨大的社会、经济和生态效益。[17]而火力发电排放的CO2、SO2、烟尘悬浮物等会引起温室效应、酸雨和环境污染。在照明工程中，最理想的节电措施是充分利用太阳光来照明，利用一些纳米材料的光致发光特性是可行的办法，白昼吸收自然光并贮存起来，晚上再直接把光射到需要的地方，这从多孔硅光致发光现象得到了验证。
五、纳米技术在环境保护应用上的前景 随着纳米科技和纳米材料的研究深入，特别是纳米科技与环境保护和环境治理的进一步有机结合，许多环保难题将会得到解决。现在有很多纳米技术的成功研究都没有用到世纪中，我相信，在不久的将来，这些技术都会出现在我们的日常生活中，诸如大气污染、污水处理、城市垃圾等问题都将会得到解决。我们将充分享受纳米技术给人类带来的洁净环境。有理由相信，纳米科技作为一门新兴科学，必将对环境保护产生深远的影响，利用纳米科技解决环境污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。总之，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。”
注释：
①小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生特殊的光学、热学、磁学、力学、声学、超导电性、介电性能以及化学性能等一系列新奇的性质。
②表面效应：超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃，可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率，使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层，确保表面稳定化。
③生化反应即生物化学反应，就是指在生物的细胞内进行的化学反应。④有机碳总量即溶解于水中的有机物总量折合成碳计算的量。参考文献：
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[11]邓勇航.《纳米材料在环境保护领域的应用研究》[J].广西轻工业(化工与材料)，2008,2(2)[12]韩玮.《绿色化学、纳米材料与环境保护》[J].中国环保产业,2004,(8);46-48.[13]胡伟武,冯传平.《纳米材料和纳米技术在环境保护发面的应用》[J].化工新型材料，2007.35(增刊)[14]邓勇航.《纳米材料在环境保护领域的应用研究》[J].广西轻工业(化工与材料)，2008,2(2)[15]戴晓峰．《纳米技术在环境保护中的应用》[J]．生物学杂志，2006，23(4)：61-62． [16]罗明良,蒲春生．《纳米技术及材料在环保中的应用与展望》[J]．化工新型材料，2001，29：27-28．
[17]陈仲林，张玉奇，严得忠．《纳米技术在绿色照明工程中的应用前景》[J]．照明工程学报，1997，3：48—52．
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