我国核技术在农业上的应用及前景

第一篇：我国核技术在农业上的应用及前景

我国核技术在农业上的应用及前景

摘要:总结了我国近50年来核农学所取得的成就及其与发达国家的差距, 提出了重点发展领域。

关键词:核技术;农业;应用;发展

核技术在农业上的应用简称为核农学。我国核 农学的研究与应用开始于1956年, 现已在航天育

种、同位素示踪、农产品贮藏保鲜、害虫防治、低剂量 辐射刺激生长等方面均取得显著成绩, 创造了巨大 的经济、社会和生态效益。40 多年来, 培养和造就 了一批核农学人才和科技队伍, 我国核农学的卓越 成就得到了国际原子能机构和专家的高度赞誉, 1999年我国被国际原子能机构确认为亚太地区核 农学的牵头国。我国核技术在农业上的应用 1.1 作物辐射诱变育种

我国辐射诱变育种研究工作虽比国外晚约30 收稿日期:2004-10-15

基金项目:江苏省科协软科学课题(编号:R04207)。

作者简介:刘春泉(1959—), 男, 江苏如东人, 研究员, 主要从事农副 产品辐照加工标准化体系和产业化研究。Tel:(025)84390431;E-mail:lcq@jaas.ac.cn。

年, 但发展较快。到2001年底, 我国累计育成作物 新品种625个, 占全世界辐射诱变育成作物新品种 总数的27.2%, 总推广面积在330万hm2 以上。据 不完全统计, 辐射诱变育成的新品种每年为国家增 加粮食35亿kg、棉花1.5亿～ 1.8亿kg、油料0.75 亿kg, 创经济效益38 亿元左右。浙江农业大学育 成的水稻新品种浙辐802连续9年居全国常规稻推 广面积之首, 累计种植面积达140万hm2 , 创社会经 济效益22亿元;中国农业科学院原子能利用研究所 育成的多抗高产小麦品种原冬3号, 1986 ～ 1993年 累计推广面积100万hm2 , 增产小麦4.5亿kg, 创社 会经济效益5.4亿元。该所“九五”期间育成的中 原单32号粮饲兼用玉米于1997 和1998年分别通 过河北省和国家农作物品种审定、国家牧草品种审 定。1987年我国开展航天育种研究, 至2003 年共

育成水稻、小麦、棉花、大豆、蔬菜、莲等作物新品种 20多个, 示范推广面积超过30万hm2 , 居世界先进 水平。

1.2 农副产品辐照加工

我国农副产品与食品辐照加工研究始于1958

年, 经过40多年的发展, 在理论研究、工艺方法、装 置设施及产业化进程等方面均取得了较大的成就。到目前为止已批准辐照食品6大类国家卫生标准和 17种国家工艺标准, 并于2002年建成“农业部辐照 产品质量监督检验测试中心”。目前我国农用辐照 装置已超过70座, 分布于全国28个省、市、自治区 的40多个城市, 有100多个单位分别对200多种农 副产品进行了辐照保鲜、杀虫灭菌、改善品质等方面 的研究。“九五”期间, 全国农副产品辐照加工35 万t以上, 产值达60亿～ 65亿元, 并向集团化、商业 化方向发展。

1.3 同位素示踪技术

据近10年的不完全统计, 我国应用同位素示踪

法, 以水田、旱地、草场和林果地为研究对象, 阐明化 肥中营养元素被作物吸收利用造成的损失、农药损 失及其在土壤中的残留、新的施肥技术等方面的研 究成果, 为国家增产粮食19亿kg, 创社会经济效益 28亿元。1996年以来, 利用示踪技术研究出“保氮 复合碳铵”新工艺, 可提高氮肥利用率6% ～ 10%。应用15 N研究水稻基肥和穗肥施用技术, 累计推广 面积67万hm2 , 创社会经济效益4 000万元。同位 素示踪技术在农业生态环境、动物生产和健康等方 面都取得了显著的成就, 获国家级奖10多项。1.4 低剂量辐射刺激生长

20世纪60年代初, 我国利用低剂量辐射处理

作物种子, 促进其生长和发育, 提高产量, 该技术对 豆类作物和蔬菜增产效果尤为明显。利用快中子辐 照柞蚕卵可使蚕茧产量提高10% ～ 20%, 该项技术 已在山东、河南、辽宁等10多个省推广, 取得了显著 的经济效益。利用低剂量快中子辐照对虾的卵和虾 苗, 可使卵的孵化率提高6.9% ～ 18.4%, 虾苗成活 率提高10% ～ 30%, 虾生长健壮, 抗病能力强, 产量 一般可提高15% ～ 20%, 该技术已被国家科委列为 星火重点推广成果, 在沿海地区推广, 取得直接经济 效益1 000多万元。1.5 辐射不育防治昆虫

昆虫辐射不育技术是生物防治害虫的重要组成 部分, 也是现代生物防治方法中唯一有可能灭绝害 虫的有效手段。我国自20世纪60年代以来, 先后 对玉米螟、蚕咀蝇、小菜蛾、柑桔大实蝇、棉铃虫等 10多种害虫进行辐射不育实验室研究, 并对一些害 虫做了释放实验。中国农业科学院原子能利用研究 所成功实现柑桔大实蝇人工饲养, 并于1993年开始 在贵州惠水县118 hm2、计10万多株柑桔树的柑桔 园内, 连续释放160多万头不育虫蝇, 将柑桔大实蝇 危害率由释放前的5.19%降低到0.098%, 防效十 分显著。柑桔年产量释放前平均为23.7万kg, 释 放后当年为50.3万kg, 1994年为44.3万kg。2 我国核农学与国外发展水平的比较

我国核农学发展较快, 并在上述几方面取得了 显著的成就, 辐射诱变育成的新品种(品系)在数量 上占世界总和的1 /4以上, 在种植面积和增产方面 也是世界领先的。原国际原子能机构(IAEA)副总 干事来华参观后说:“中国核农学在诱变育种和同 位素示踪所取得的成绩是世界领先的。”原FAO/ IAEA食品辐照与环境保护科负责人LoaharanuP先 生来华访问时说:“中国是核大国, 又是核农大国, 也是食品辐照保鲜技术的应用大国。”我国民用非 动力核技术在农业上的推广应用取得了明显的社会 经济效益。

然而就总体水平比较, 我国和发达国家相比还 有相当大的差距。虽然取得的成果较多, 但只有少 量进入了中间试验, 形成产业化规模的很少。以食 品辐照为例, 我国农用钴源有70多座, 但装机容量 大于30万Ci的很少。南京辐照中心新源室装源量 全国第一, 也仅为80万Ci, 国外一座商业化钴源的 装源量都在1 000 万Ci以上。又如昆虫辐射不育 技术, 虽然对不少害虫进行了不育技术的研究, 但没 有对一种害虫进行大规模工业化生产和大面积释 放, 而发达国家对螺旋蝇、墨西哥果蝇、采采蝇等均 建有工厂化生产车间, 连续几年大面积释放, 收到明 显的防治效果。另外, 我国产品质量不稳定, 国际市 场竞争力弱, 多在国内销售。我国在研究方面, 一是 国家投入不够, 二是研究人员创新不够, 研究工作的 总体水平不高, 注重形态和表现研究较多, 急于想出 成果。育种方面, 选育方法多采用滚雪球的办法, 从 细胞水平、分子水平研究的较少;辐射加工方面, 辐 照产品标准的制订落后, 辐照降解物的研究处于起 步阶段, 配套技术的研究滞后, 辐照产品鉴别方法的 研究及质量检测同样处于滞后阶段, 究其原因是国 家投入资金少, 没有经费支撑研究;在仪器设备上我 们也落后较多, 多是20世纪70年代的设备;在人才 问题上, 一大批核农学技术骨干纷纷退休, 培养的青 — 12 — 江苏农业科学 2005年第2期

年科技人才, 由于国家课题经费投入少而无法全心 投入研究工作。核农学的发展前景及重点发展领域

民用非动力核技术作为高新技术在农业上的应

用推广, 其前景广阔, 潜力巨大。据资料介绍, 美国、日本应用核技术所创造的产值占GDP的2%, 而我国 不足0.5%。2004年1月国家发展与改革委员会发 布了组织实施“民用非动力核技术高技术产业化专 项”的通知, 提出了要在5年左右使我国核技术应用 产业产值达到1 000亿元的规模, 并保持年均15%的 增长速度, 这是对核技术应用的极大支持和鞭策。同 时在国家重视解决“三农”问题的大好形势下,核农学 必将发挥重要作用,近期应重点发展以下领域。3.1 加强作物辐射诱变与遗传育种研究

利用以辐射诱变为核心的诱变遗传操作技术，创造对作物产量、品质、抗逆性等重要经济性状有突 破性影响的突变材料, 重点提高农作物对病虫害和 环境胁迫的抗(耐)性, 逐步实现定向选育农作物高

产、优质、高效新种质、新品系和新品种, 大力开发花 卉果蔬的诱变育种。研究和开发旨在大幅度提高基 因突变频率和高效调控基因变异方向的诱变遗传操 作技术, 重点研究辐射诱发基因突变的新因素、新技 术、基因突变的分子生物机理以及突变基因的早期 识别技术。

3.2 积极开展空间诱变育种及机理研究

充分利用国家批准的航天育种项目, 在加快航 天育种新品种选育的同时, 加强对空间诱变育种机 理的研究, 探索空间环境对生物的诱变分子机理。利用空间技术与生物技术相结合, 塑造新种质, 培育 新品种, 将农业空间诱变育种技术发展成为21世纪 农业高新技术产业。

3.3 大力开拓农产品辐照加工技术研究 加强农产品辐照加工标准和质量保证体系建

设, 大力发展农产品辐照加工的商业化和产业化, 向 自动化、规模化、集约化转变, 不断拓宽辐照技术的 应用领域, 加强辐照食品和农产品辐照海关检疫技 术的研究与应用, 加速开发农用辐照新材料和功能 产品及其在农业环境保护中的应用, 建立相关企业, 实现农产品辐照加工的产业化, 使之发展为高新技 术支柱产业。

3.4 加强同位素示踪与农业资源环境技术研究 利用同位素示踪技术与相关技术相结合, 监测

和评价化肥和农药在土壤—作物系统中污染物的迁 移与积累及其对农业生态环境的影响, 利用137 Cs研 究土壤侵蚀和荒漠化, 用核素示踪研究水土流失、草 场退化等区域性环境问题, 为我国农业生态环境建 设提供技术支撑。利用中子测水技术研究节水农 业, 提高水资源利用率。加强集航空定向技术、核探 测技术、水文地质测量和地下水渗流计算技术于一 体的智能化地下水动态参数测量仪的开发与应用, 解决水库大坝渗漏、水源地的开采、农田污染物的溶 质运移、水盐运动、环境地下水的弥散度及弥散系数 等一系列工程技术问题, 同时对南水北调工程地下 水的运动情况进行监测, 提供可靠的技术参数, 为国 民经济发展作出贡献。

3.5 积极探索核技术与生物技术的结合, 大力推广 辐射不育防治害虫技术研究

将核技术和现代生物技术相结合, 研究提高动

物的营养水平, 改进家畜的受精作用, 开发新型的动 物饲料, 提高动物生产力。利用放射性免疫分析技 术和相关技术研究口蹄疫、禽流感等重大疫病的早 期诊断及防治措施, 预防和控制重要畜禽疾病的发 生, 促进畜牧业持续发展, 提高农牧民的收入等。针 对严重危害我国生物安全的重大检疫害虫, 进行预 警和辐射不育防治技术研究及应用, 以保护我国农 业生产和农产品贸易的正常发展, 维护生态安全。3.6 继续辐射聚合与缓释放技术结合应用研究 应用辐射聚合技术, 制备具有良好环境和谐性、生物相容性、可调控微孔孔径、微孔结构、在微结构 上适宜于氮循环细菌生长、增值的“微生态”型固定 化载体。利用载体的环境和谐性、生物相容性和 “微生态”性增强固定化氮循环细菌在湖泊水体中 的扩散作用, 强化湖泊水体中的氮素污染物在氮循 环细菌作用下的转化过程, 加强水体的硝化—反硝 化功能, 进而控制湖泊水体氮污染和富营养化的进 程, 减轻水体生态系统的恶化, 增强湖泊等天然水资 源的可持续利用能力等。参考文献:

[ 1] 温贤芳, 汪勋清.中国核农学的现状及发展建议[ J].核农学报, 2004, 18(3):164 ～ 169.[ 2] 刘春泉, 朱佳廷, 赵永富.关于制订辐照产品企业标准的探讨 [ J].江苏农业科学, 2004,(3):72 ～ 75.[ 3] 刘春泉.江苏省60 Co辐照加工持续发展探讨[ A].中国核学会 2004 学术年会论文集[ C] , 2004.145 ～ 148.刘春泉等:我国核技术在农业上的应用及前景— 13 — 核技术及其在环境保护上的应用

刘 刚1 李 淼2 俞汉青3 吴晓磊4 刘锦淮5 余增亮2

(1.安徽省巢湖市环境保护监测站,安徽巢湖238000;2.中国科学院等离子体物理研究所离子束生物工程学重点实验室, 安徽合肥230031;

3.中国科技大学化学与材料科学学院, 安徽合肥230026;4.清华大学环境科学与工程系, 北京100084;

5.中国科学院合肥智能机械研究所, 安徽合肥230031)

摘要 核技术是治理环境污染方兴未艾的高新技术之一, 在环境保护领域具有广阔的应用前景。在简要概述了核技 术在环境保护中应用、研究现状的基础上, 对其存在的问题及今后的主要研究方向进行探讨与展望。

关键词 核技术 辐射技术 等离子体技术 环境保护 应用 0 引言

当前已兴起许多高新环保技术, 如膜分离技术、高梯度磁分离技术、超过滤技术、活性碳技术和核技 术等。目前, 核技术在环境保护领域正逐步得到广泛 的应用, 如:烟道气净化、流体和固体废物的辐照处 理、放射性示踪剂研究、核分析技术在环境监测和研 究中的应用等。核技术在环保中的应用研究始于20 世纪70 年代, 并逐步开始了有效的工艺实验[ 1-4]。核技术方法就是利用其放射性核素或加速器产

生的射线或粒子来治理废水、废气和固体废物的, 目 前已发展到利用高效等离子体新型核技术方法进行 高温无氧热解处理高危废物阶段。它是一项治理“三 废”的新技术, 也是和平利用原子能的重要方面。核 技术的优点是:节约能源, 处理能力高, 不添加任何化 学物质, 避免了二次污染, 因此非常安全可靠。核技 术还解决了一些其他方法难以解决的问题, 如染料脱 色、聚四氟乙烯回收和废气中氯化物去除等问题[ 4]。1 核技术概述

1.1 辐射源-核技术应用的基础

电离辐射与物质相互作用, 可以使物质产生物

理、化学、生物等一系列变化。这些变化与辐射类型、能量和被辐射物质的组成有关, 并且依赖于被照物质 所吸收的能量。电离辐射对环境有污染、对公众健康 有危害, 然而, 它也是一种有用的能量形式。其有用 的辐射类型通常包括:γ射线、高能电子、X 射线以及 紫外线。单位物质所吸收的能量定义为吸收剂量, 它 的单位是Gy(戈瑞)。目前用于辐射处理的射线主要 有3 种:电子束、γ射线和X 射线。除电子束辐射外, 其他常用类型辐射源的性质如下:(1)γ射线:放射性 原子衰变时, 放射出的γ射线具有相当强的贯穿力。工业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), 达到给定剂量时, 辐 照时间取决于γ射线源的强度及其他一些因素。γ

射线常用于废水和污泥的处理。(2)X 射线:X 射线 是用加速电子打到金属靶上产生的, 转成X 射线的 效率较低, 但X 射线比电子有更大穿透力, 可消毒辐 照脱水污泥, 由于其要求流体体积小, 且成本高, 目前 还未用于水与废水处理。(3)紫外线:紫外线辐射介 于可见光和X 射线之间, 其辐射能用波长来表示, 约

为180 ～ 280 nm。波长为200、310 nm的紫外线具有很 高杀菌效力, 而波长260 nm的紫外线几乎对所有的微 生物都具有最大效力。紫外线代替氯化处理, 进行废 水辐射消毒已有显著增长。(4)其他方法:辐射处理 可以用较低的剂量与其他方法联合处理, 一些联合方 法包括:氧化辐射是一种兼用辐照和氧化的处理方 法, 当辐照时空气或氧气是分散在材料中的。臭氧辐 射则是一种兼用辐照和臭氧的处理方法, 使用时氧气 中含有臭氧。热辐射是在辐照前或后对材料直接加 热, 辐照前用氧气或厌氧消化的方法消毒污泥可获得 再利用[ 1-3]。

1.2 电子束辐射技术

电子束作为辐射类型的一种, 因其工艺技术适用

范围广泛, 正在成为环境保护的重要手段之一。低能 或高能电子束是由加速器产生的。电子加速器的辐 照功率为电子束电流与加速电压的乘积。高速电子 的穿透力是很强的。当不使用加速器时可立即关闭。辐射处理, 指的是应用电离辐射能在物质材料中产生 有用的变化。辐射能被某种物质材料吸收的总剂量 91

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取决于这种材料本身的化学和物理性质, 以及辐射能 的类型及其能量分布等[ 1-3]。辐射处理使物质材料吸 收足够剂量是需要有一定条件的, 在生物学方面, 微 生物或病菌对于给定剂量的辐射的敏感性(微生物辐 射效应)既取决于物理因素(温度和辐射质量)和化学 因素(激活剂和保护剂), 又取决于生物的或生理的因 素[ 5-6](生长和DNA 总量)。1.3 等离子体辐照技术

等离子体通常是含有大量电子、离子、分子、原子 以及自由基的电离气体, 但其宏观上呈电中性, 并具 有很高的化学活性, 是物质固、液、气3 种形态之外的 第4 种形态。正因为等离子体具有较高的温度和大 量活性粒子, 所以能够加速化学反应速度, 彻底分解 污染物[ 7-9]。已开发出处理废弃物的等离子体发生装 置———等离子体火炬的中心温度可高达20 000 ～000 ℃, 火炬边缘温度也可达到3 000 ℃左右。当 等离子体火炬或发生所希望的化学反应, 从而使有害 物质变为无害物质, 甚至能变为可再利用的资源。因 此, 等离子体废物处理是一个废料分解和再重组过 程, 它可将有毒有害的有机、无机废物转成有价值的 产品。

等离子体分解有机废物可得到氢气及一氧化碳, 并可通过一个附属设备提取。它们可用作化学原料 去生产其它产品, 如聚合物或其他化学产品。氢气是 十分有价值的商业气体, 可应用在多种制造日用品的 工艺中, 例如:氨及塑料、药物、维生素、食油等。它亦 可为燃料电池提供能量。燃料电池被广泛认为是未 来解决污染问题的洁净能源。从无机废物中得到的 可再用的产品包括可用于冶金工业的合成金属, 可用 于建筑及研磨材料的玻璃状的硅石[ 9-10]。总之, 几乎 所有废料均可被等离子体处理并转换成有用的产品。2 核技术在环境保护中的应用 2.1 核技术在废水处理中的应用

电子束辐射处理污水及清洁水源时, 可使水中产 生活性物质, 如OH自由基可气化和

分解水中任何有机污染物。此外, 通过辐射处理废水 还可以降低污水中生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD), 同时也有效地杀死了水中病菌等有害微生物 和除去了水的臭味。辐射处理工业废水可以除去有 害物质。合成洗涤剂在水中存在时, 使得鱼类难以生 存;辐射法可以使其大量分解, 失去发泡能力。辐射 还可以对废水中所含的苯酚、农药、氰化物和有机溶 剂进行降解处理, 含有染料的废水可以用辐射法进行 分解和脱色。如:用电子束辐照代替氯处理二次污 水, 既不会产生有毒的含氯有机物, 又能进行有效的 灭菌。灭菌效果取决于辐照区域内水层的厚度、水的 属性以及不同类型的病菌对辐射的敏感度的影响。目前辐射处理废水在美国、意大利、巴西、韩国和前苏 联等国家已经实现工业生产。其他许多国家也正在

试验[ 11-12 , 14]。与传统的水处理方法———活化污泥法 相比, 电子辐照技术工艺是一项处理污水更有效的技 术。此外, 利用脉冲放电等离子体, 可以应用于硝基 苯等废水的处理。脉冲放电等离子体水处理技术主 要是利用高压毫微脉冲发生装置, 在气液混合体中发 生高压脉冲放电产生高能电子, 紫外线以及气体放电 产生臭氧多因素综合作用, 增强处理效果, 从而达到 降解有机物的目的 [ 13-14]。

2.2 核技术在大气污染治理中的应用

辐射处理是去除废气中的NOX 和SO2 的最有效 方法, 用时还得到了有用的肥料。在辐射过程中, 空 气中的氧和水分被分离生成O、OH、HO2 等氧化能力 很强的活性粒子。这些粒子与SO2、NOX 发生反应, 生成硫酸和硝酸, 被收集器收集起来。如果在反应过 程中加入少量的氨, 不仅可以提高废气去除率, 还得 到了硫酸铵和硝酸铵的复盐, 是有用的肥料。对于烟 道气净化, 入射电子束的能量大部分被烟道气中的主

要成分N2、O2、H2O、CO2、SO2、NOX 等基质气体吸收, 导致母体分子电离和破碎, 形成活性物质, 如:OH、NH-等自由基, 有水时可使SO2 和NOX 分别氧

化生成H2SO4 和HNO3。辐照前在烟道气中预先加入 化学计量的氨, 使酸转化为粉末状的氨盐, 由于这些 氨盐以固体颗粒形式存在, 可以通过静电沉降等方法 收集起来。多级辐射可以获得更高的去除效率。电 子束干法除尘(EDBS)净化烟道气技术, 不仅可以同

时去除SO2、NOX , 还可以清除其他污染物, 其最终产 物能用作化肥, 不产生需要处理的泥浆和沉渣, 因而 不会产生污染物的处置问题。日本、德国、意大利、波 兰、美国等国已经开始的基础研究和半工业、工业实 验表明, 电子束辐照技术具有以下优点:(1)同时去除 SO2 和NOX , 清除效率高;(2)由于是干法处理技术, 无需废水处理;(3)反应生成可利用的副产品;(4)无 需催化剂;(5)比传统方法更经济。缺点是:电能需求 大, 电子束剂量需求高, 辐照后气溶胶的过滤等。另 92

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外, 电子束辐照方法能有效净化其他工业废气, 如:易 挥发的有机物(VOCS), 汽车尾气, 有气味、有毒的气 体及焚烧炉的废气等。当然, 电子束处理污染废气的 技术涉及到许多不同的物理化学机制, 如:能量吸收，气相反应, 颗粒形成, 气固相的相互影响等[ 1 , 3 , 14]。目 前, 烟道气的电子束净化在国际原子能机构的倡导 下, 在美国、日本、德国和前苏联等国的努力之下已经 从实验阶段过渡到工业规模。中国四川电子束脱硫 工厂于1997 年9 月正式运作。该厂使用两台加速

器, 处理煤电厂烟道气, 处理量为3 ×105m3 h , 辐照剂 量3 kGy , 去除80 %的SO2 和20 %的NO2;副产品(肥 料)产量为2 470 kg h。另外, 等离子体技术在大气污 染控制中的应用, 也有较大前景, 如应用于挥发性有 机化合物(VOC)的转化、氮氧化合物的脱除、汽车尾 气净化、烟气脱硫脱硝工业试验装置的设计等 方面[ 14-20]。

2.3 核技术在污泥处理中的应用

一个百万人口的城市每年大约产生10 亿t 废 水, 其中有1 %是污泥。污泥中通常含有大量病原 菌、寄生虫和病毒。如果直接将它施于农田, 细菌和 病毒会在土壤中长期生存、造成土壤和水体污染, 威 胁人类和牲畜的健康。但污泥经辐照灭菌后, 可作为 肥料直接在农田中使用。采用辐射法处理污泥, 不仅 可以达到彻底灭菌的目的, 而且, 电离辐射破坏了污 泥的胶体性质, 颗粒变大, 使污泥具有良好的脱水和 沉降性能。处理后的活性污泥可用作肥料施于农田。现在, 美国、德国和印度等国都已实现了辐照处理污 泥。德国一个处理污泥的辐照装置已运行近20 年。日本已开始研究一种有效的处理污泥的工艺———电 子束先灭菌后制成堆肥, 并进行半工业实验, 比传统 的方法———先进行堆肥再灭菌, 可获得更好的效果。在泰国, 啤酒工业的污泥经辐照处理后烘干, 再经 3.3 kGy辐照灭菌后用作鱼饲料。污泥处理大多数用 Co-60γ射线源, 辐照剂量约10 kGy [ 1 , 3, 11]。此外, 以造

纸厂的废纸浆污泥为原料, 与定量的石粉混合后, 用 辐射方法制备的复合材料, 还是一种新型工业材料。2.4 核技术在固体废弃物处理中的应用

1998 年统计, 全国工业固体废物产生量已达到 亿t , 其中工业危险废物约占3 %～ 5 %。由于危险 废物处理技术及经济上的种种原因, 中国目前对于危 险废物的处理大多采用直接填埋或堆放的方法, 不仅 占用大量土地, 而且严重污染土壤、地下水和大气, 威 胁着人们的健康, 破坏了周围的环境。对于那些不能 被生物降解的废物, 如废弃的变压器油和橡胶轮胎、石棉废物、旧电池及电路板各种化学品、液晶显示屏 等电子废料, 直接填埋会严重污染环境, 危害人类。一个百万人口的城市, 每天要产生1 000t左右的

固体废物———垃圾。它们污染了环境, 也是资源的巨 大浪费。到目前为止, 垃圾的处理方法主要有三种: 焚烧, 填埋, 垃圾分类、减量、资源回收。从经济性, 无 害性, 易操作性来综合评定上述三种方法, 一个普遍 的看法焚烧是三者中较好的一种方法。因此国内外 大部分工作都集中于此。普通焚烧处理炉子的平均 温度在800 ℃左右, 基本用垃圾自身的热值进行焚 烧, 它们是目前国内正在发展的垃圾焚烧方法。它有 以下主要缺点:(1)设备投资大, 运行费用高, 经济性 差;(2)由于低温焚烧, 很多有害有机物不能得到分解 而直接挥发到空气中, 造成二次污染。国外对焚烧炉 的废气进行再次处理, 这势必提高垃圾的处理成本和 处理过程的复杂性;(3)对垃圾热值有较高要求, 即垃 圾的热值不低于5 000 kJ kg。而最近所发展的核辐 射废物处理技术与等离子体废物处理技术在固体废 弃物处理中正起着越来越大的作用。

2.4.1 电离辐射技术在固体废弃物处理中的应用 人们正在研究一些变废为宝的方法。辐射处理

方法在这方面也是可以有所作为的。采用辐照技术, 可有效处理有毒废物、液体及固体废物。辐照处理是 一种技术先进的能量处理方式, 当固态、液态、气态的 靶子经辐照后电离, 当离子浓度大于热平稳浓度时, 便产生化学活性, 其后通常伴随靶子温度和化学组成 发生变化。垃圾中的有机物大部分是纤维素, 将旧报 纸、木屑之类的纤维素废料加水调桨, 照射50 ～

kGy , 加入添加剂在高温高压下进行反应, 最后生 成葡萄糖-聚四氟乙烯, 俗称塑料王, 用化学方法很 难处理。它经200 kGy 以上的辐照后, 降解成为新的 官能团产物, 可以用来制作润滑剂或表面活性剂。农 产品加工厂的垃圾经辐照灭菌后, 可以用于动物饲料 或肥料。另外, 用于环境保护的纤维和膜也可以用辐 射接枝、交联和固化技术来制备[ 1 ,3]。

2.4.2 等离子体辐照技术在固体废弃物处理中的 应用

等离子体技术应用于环境污染防治领域具有处

理效率高、投资省、运行成本低、不产生二次污染等优 点, 已成功地运用于固体废物、废水和废气的治理, 并 93

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2008 年12 月第26 卷第6 期 成为近年来全世界广泛研究的课题。目前主要在大 气污染控制中应用, 汽车尾气治理技术, 废气治理的 低温等离子体-催化协同净化技术, 脉冲放电等离子 体处理硝基苯废水技术, 脉冲电晕等离子体法烟气脱 硫脱硝技术, 等离子体烟气脱硫脱硝工业试验装置与 处理废弃物的等离子体发生装置开发, 脉冲等离子体 脱硝技术等方面研究比较活跃。利用大功率等离子 体处理危险有害的废弃物, 使得这类废物无害化, 减 容化和资源再生化, 并达到污染“零排放”标准, 为解 决日益增加的危险或有害垃圾的处理问题提供一个 科学、有效、经济的技术手段[ 7-10]。

等离子体废物处理系统为解决废物处理及其资

源化利用这一难题提供了最先进的技术和解决方案。该项技术在美国、日本、欧洲等国已开始走向实用化。目前由中国科学院等离子体所开发出的高功率等离 子体火炬, 是一个新型而又高效的废物处理系统。等 离子体火炬处理废物主要有如下特点:(1)灵活性及 多功能性即可以处理所有种类的有毒有害危险及非 危险废物, 包括有机的、无机的、气体、液体及固体;(2)卓越的性能即能够完全地、安全地将有毒废料转 化成无毒有使用价值的产品;(3)不会排出有毒物质 及产生二次污染, 符合最严格的排放标准;(4)废物可 转换成具有循环使用价值的产品;(5)减容比高, 减小 废物体积高达99.7 %;(6)操作及维修简单, 只需一名 技术员及少数操作人员便可操作及维护一部日处理 10 t 的机器;(7)可在短时间停止及启动操作即可使 操作更灵活适应废物种类的转换, 不需保持连续 动作。

等离子体火炬对垃圾的处理机理, 完全不同于普

通的焚烧。高功率等离子体火炬的对垃圾的处理, 是 将垃圾中的分子和原子进行重新组合和分类, 因而也 就避免了以上提到的普通焚烧方法中的许多问题。等离子体处理废物系统可用于以下方面:(1)废弃电 子线路板、电池等;(2)含多氯联苯废物;(3)医院废 物、废药物、药品;(4)农药废物;(5)有机树脂类废物;(6)含金属羰基化合物废物;(7)含有色金属、重金属 废物;(8)石棉废物;(9)有机溶剂废物及放射性废物、爆炸性废物、生化武器的销毁等数千种有毒有害废 物。对于危险废物及难于处理的废物, 等离子体废物 处理的独特处理方法表现出安全、高效、无二次污染 和广泛适用性, 它为危险废物及城市固体废物的无害 化、减容化和资源化回收提供了一个十分科学有效的 方法。

最新报道的中科院等离子体所自筹经费数百万 元研制的150 kW高效电弧等离子体无氧热解处理高 危废物炉近期获得成功。这是国内第1 台严格意义 上的等离子体高温热解装置, 性能价格比明显优于国 外同类型装置。该装置的研制成功为国内固体废物 的“减容化”、“无害化”、“资源化”三化处理开拓了一 个新途径和新的研究平台。该实验炉主要部件包括 等离子体反应釜系统、废物馈入系统、电极驱动及冷 却密封系统、熔融金属及玻璃体排出高温热阀。其 中, 高温热阀的研制填补了国内的空白, 为熔融的金 属和玻璃体排出提供了一个安全、便捷的手段。实验 炉每日可处理电路板500 kg , 还可以处理危险废物、工业废物、医疗垃圾、市政垃圾和废旧轮胎等, 适应面 较广, 在国内有潜在的巨大应用前景和商业市场。该 实验炉进行了以固体电子垃圾为典型代表的废旧印 刷电路板的处理实验, 处理后的金属、玻璃体和尾气 三类物质从各自的排放通道被有效地分离开, 并已经 完成环保方面的检测。检测结果显示有害排放量远 远低于国家医疗废弃物处理的排放标准(国家尚无电 子垃圾处理排放标准), 特别是由于无氧热解处理带 来的氧化物量的超低排放, 将会对我国高危垃圾处 理, 减少二次污染具有重大的贡献。目前, 等离子体 所正在规划研制更大规模的高危垃圾等离子体处理 炉, 朝着大规模市场化的方向努力。3 问题与展望

目前, 许多国家都开展了有关水、废水、污泥、工 业固体废物等辐照处理的基础研究和工业实践。如: 工业废水中难溶有机物、染料、有毒物质等的分解, 城 市废水的消毒, 生物医学废物、垃圾和废物、废塑料及 橡胶再生等。核辐照技术是处理与回收诸如医院废 物、解决特殊问题的方法之一。尽管初期投资较高, 但有许多优点, 如:杀菌速度快、效果好、不会造成任 何污染、可使有害废物再利用。另外, 辐射技术在一 系列工业应用中证明, 其在环境方面的优势在于它具 有更高的能量利用率, 并避免释放一些毒物。现在多种核分析技术及与核相关的分析已广泛 应用于大气污染物监测、水体和各类环境样品的分 析, 以及对有害元素及物质在环境介质中的影响和迁 移转化规律的研究等。我国在环境研究中, 核技术的 应用包括:(1)示踪技术;(2)加速器质谱技术;(3)中

子活化技术;目前已从总量分析发展到元素的化学总 94

环 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期

态分析;(4)质子激发x 射线分析和扫描质子微探针, 已广泛应用于大气细颗粒的源识别;(5)同步辐射技 术;(6)穆斯堡尔谱学, 已成功用于大气中铁微粒的鉴 别, 不仅能分析出污染量, 而且能给出污染物的化学 总态;(7)低温等离子体技术, 已广泛应用于污染物的 分析鉴别及废气、废液及废渣的治理;(8)固体核径迹 探测技术。在灾变环境、室内氧气的监测等方面有重 要作用;(9)基于加速器的电子束燃煤烟气脱硫脱

硝[ 21-22]。长期以来等离子体火炬的研制及其在各领 域的应用是世界许多核科学家重要的研究方向。当 前中国科学院等离子体所正与俄罗斯的等离子体加 热器研究部门建立协作关系, 进行广泛的合作, 开发 研究出技术比较成熟等离子体加热器, 努力拓展其应 用领域的广度和深度。现已取得了一些专利成果, 开 发出了具有国内领先水平的长阴极寿命的各种功率(数十至数百千瓦)的等离子体火炬设备, 并已用于等 离子体切割机和等离子体加热器的产品开发。目前 正在进行等离子体火炬与电弧用于环保方面的研究 开发工作。

核技术目前在大气环境、水环境、土壤环境、农业 环境、体内环境、灾变环境、海洋环境、宇宙环境以及 泥沙侵蚀环境等方面已取得了显著成果。这些成果 不仅具有重要的科学意义, 而且为我国的环境污染治 理提供了崭新的科学思路。随着该项技术的广泛应 用, 定将产生巨大的经济效益、环境效益和社会效益。尽管人们对使用核技术来治理环境污染还心存疑虑, 但从当前世界各国研究核技术应用的工作进展情况 来看, 无论是发达国家还是发展中国家, 今后都将会 更广泛地应用核技术来解决环境问题[ 23]。因此, 核 技术在环境污染治理研究中的地位将日趋重要。在 某些环境问题的研究中, 核科学技术甚至是惟一的解 决办法, 在环境保护与环境科学研究领域有着很大的 应用潜力。

因此, 从事环境科学研究和环境保护工作的科技

人员, 与核化学、放射化学、核技术或核物理学学科的 专业人员的合作是必要的。综上所述, 核技术在环境 保护中的应用前景是美好的。参考文献

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作者通信处 刘刚 238000 安徽省巢湖市环境保护监测站 E-mail glchepb @sina.com 2008-03-27 收稿 95

环 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

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

第二篇：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。

第三篇：核技术应用浅谈课程论文

核科学技术在材料科学中的应用

摘 要 核科学技术和材料科学的结合产生了一门新兴的交叉学科———核材料(也称核固体),主要指核技术在材料分析、物质改性和新材料研制合成中的应用.文章介绍核技术在材料科学中的应用历史、现状及其前景,包括基本物理原理。关键词 核技术、应用、材料科学 1 引言

20世纪初人类在探索物质世界更深层次的奥秘时,形成了比以往更微观的学科———核科学.广泛深刻的核科学在发展中形成了当代最主要的尖端技术之一———核技术.核技术是指利用原子核放出的射线或加速器产生的带电粒子束流,通过射线与物质相互作用来研究和改造物质的技术.核技术的应用,把人们的视野进一步推向微观,从而使人们从分子水平、原子水平和原子核水平动态了解自然现象.核技术在材料科学中的应用是原子核物理和固体物理之间新兴的交叉学科,它主要研究荷电粒子或射线束与固体表面及晶格的作用,用于材料的结构、组分和状态的分析及新材料的制备核射线很早就用来探索物质结构.1911年,物理学家卢瑟福和他的学生们用α射线轰击金属薄膜,来观测穿过金属膜后粒子飞行方向的分布,提出了著名的卢瑟福原子核式结构模型,开创了用射线束来研究物质结构的新途径.晶体X射线衍射是上世纪初固体物理的重大发现,1912年由弗里得里希和尼平在实验上观察到,它证实了晶格结构这一物理图像,开创了核技术在材料研究中应用的先河.核射线与物质的相互作用是核材料研究与应用的基础,在此基础上扩展到材料、考古、生物和环境等众多领域.核技术在材料科学中的应用和发展不仅为研究材料的结构和特性提供了强有力的工具和技术,而且还为工业、农业、国防、现代科学技术及人类生活提供了众多的新型材料.从20世纪60年代中期开始,各种低能加速器转向这方面的研究,使得这一领域得到了迅猛的发展.如今,离子束已从单一的离子扩展到原子、分子离子、团簇.所研究的材料已发展到高分子材料、绝缘材料、生物材料及复合材料等核材料科学已是跨越核物理、原子物理、固体材料物理及表面物理等众多领域的交叉学科,成为当前一个引人注目的领域.2 材料科学中的核分析技术

核分析就是用核物理手段进行材料分析,利用探测物与被探测物之间的相互作用来获取被探测物的成分、结构、物理与化学性质的信息.一个著名的实验是20世纪60年代用核分析技术成功地分析了月球土壤,记录下了世界瞩目的月球探索所带来的珍贵资料.现代的核分析技术与传统的手段相比,具有超微量、高精度和极表面的特点,而且还能提供一些独特的物理信息.常用于材料科学的核分析技术包括离子束分析、超精细相互作用核分析和活化分析等技术.2.1 超精细相互作用核分析

原子核的磁矩和电四极矩与周围电磁场之间的相互作用称为超精细相互作用.分析超精细相互作用引起核能级的移动和分裂,可以获得周围环境的信息,从而来探测物质的微观结构.主要的超精细相互作用核分析有穆斯堡尔效应、核磁共振技术、正电子湮没技术和中子散射技术等.穆斯堡尔效应是1957年德国青年科学家穆斯堡尔首次发现的,也称原子核无反冲γ共振吸收或共振散射.它对γ射线能量的依赖关系非常敏感,因此可以用穆斯堡尔效应来探测由于共振原子核附近的物理和化学环境变化而引起的共振γ射线能量的变化.一个生动的例子就是砷化镓半导体中注入锡,到底锡是处于砷位还是镓位,这只能由穆斯堡尔效应告诉我们.核磁共振现象(NMR)是1945年美国BlochF小组和PurcellEM小组分别发现的.核磁共振是指原子核在进动中吸收外界能量产生的一种能级跃迁现象.这里外界能量是指一个高频磁场,根据γ跃迁选择定则,只在相邻的能级之间发生跃迁,同时出现强烈的能量共振吸收.与前种技术相比,其可探测的核要多很多,精度也非常高.近年来发展的固体高分辨核磁共振技术,最大的特点是能反映各种相互作用和各向异性,例如对高聚物和液晶的研究可得到其他技术不可替代的结构信息.正电子湮没技术，正电子是电子的反粒子,是由狄拉克预言、安德森于1932年发现的.由源发出的正电子遇到电子会湮没成两个光子,即一对γ射线.通过对湮没寿命的测量、γ湮没关联测量和γ射线的多普勒增宽能谱测量可研究材料的结构.正电子湮没技术的应用是从50年代开始的,目前国际上最多的PAT应用还是对金属和合金材料的研究.中子散射:1932年,英国物理学家查德威克发现中子以来,中子散射技术已成为固体结构研究的另一种手段.平均动能为0.025eV的热中子,相应的波长为0.1—1nm,这正好接近物质结构中原子运动的能量和原子间的距离.热中子散射既可以用于研究物质的静态性质,也可以研究其动态性质.近年来发展起来的冷中子(能量小于0.1eV)散射是研究凝聚态物质、聚合物和大分子的有力工具.3 离子注入与材料改性

离子注入材料改性是指用离子、分子、团簇等轰击固体材料,使其表面形成一定深度的注入层,从而使材料表面的物理性质、化学组成的结构发生变化,最终导致材料改性.离子注入与其他表面加工技术相比,有很多独特的优点:注入层与靶材无明显分界面;注入只改变材料的表面性质而不影响其内部结构;此外注入离子的种类、深度、浓度及分布等易于控制.由于离子注入技术给新材料的制备带来了突破,所以其迅速在半导体、金属、陶瓷、聚合物及生物材料等各个领域中得到了应用.3.1 半导体材料加工

离子注入在半导体加工中应用最为广泛,其主要应用包括大规模集成电路、微波、激光和红外集成元件与电路.离子注入技术于60年代应用于半导体领域,形成了精细掺杂工艺和微细加工技术.离子注入可以精确控制掺杂量和注入深度,特别适于小于1μm的亚微米加工和实现多层复杂注入,因而促进了大规模集成电路的产生,推动了超大规模集成电路的发展.硅中的离子注入工艺已经进入实际的生产阶段,成为半导体工业的基本工艺之一,如中子嬗变掺杂单晶硅,高能中子注入单晶硅中使硅嬗变为磷,而均匀掺杂形成半导体,已形成产业规模.用高量氧在高温下注入硅则可以在硅表面下形成埋层二氧化硅隔离层,这种结构称为SOI结构.SOI材料是21世纪超大规模集成电路主流材料,可应用于抗辐照电路、低压低功能电路和高温下的电路.另外,离子注入是微电子加工的主要手段.离子束蚀刻可能代替传统的电子和光束蚀刻,因为它具有更高的分辨率和更短的曝光时间.3.2 金属改性与离子束冶金学

20世纪70年代初以来,离子注入金属中的应用已得到广泛开展.首先是金属的表面改性研究.金属表面注入某些离子,可以获得一般冶金工艺难以得到的表面合金相,从而对金属表面的硬度、抗腐蚀性、耐磨性以及催化性能等有显著的影响.特别是抗腐蚀、抗氧化和耐磨性的改善,在工业和国防应用中占有十分重要的地位.从大量的实验结果来看,在钢制金属切削工具、热挤压模和精密运动部件等产品中取得了延寿3—20倍的优异效果.离子注入技术还使得一些原来难以产生的合金得以生成,并形成了一门新的学科———离子束冶金学.现在,通过离子注入可以把周期表中任一稳定元素注入到任意金属表面,这样形成的亚稳态合金不仅具有潜在的经济价值,而且对于金属的基础研究也有十分重要的意义.3.3 无机非金属材料的改性

无机非金属材料主要包括玻璃、氧化物、晶体和陶瓷材料.由于离子注入可以广泛改变其物理、化学、电学、光学、机械和磁性特性,因而这些材料的改性研究也越来越受到重视.离子注入光学材料,改变其光学性质(如折射率)已是集成光学一项重要技术.离子注入SiO2玻璃,可使其折射率改变1%,注入金属杂质可得到更大的改变.二氧化硅玻璃折射系数的局域改性可用于制作波导、定向耦合器等.离子注入陶瓷,可以改变其表面的机械性质(如耐磨性),延长部件的寿命.把氮N和硼B注入到金刚石中可以增加其耐磨性、硬度及防止表面破裂.离子注入Al2O3,引起其光学特性和结构的变化,使其成为一种具有广泛应用前景的陶瓷材料[6].3.4 高分子材料改性

离子和团簇注入高分子材料的改性研究是近年来一个非常活跃的领域.荷能离子注入聚合物引起化学结构改变在当今微电子领域是十分有用的,如:延长离子轰击时间,聚合物表面的“石墨”化现象,可用作高质量的掩膜;离子辐照有机硅产生SiC膜,离子轰击聚合物产生具有电阻性质的“金属”碳等是集成电路技术中具有应用前景的领域.离子注入聚合物还可以改变其光学特性.随着注入量、能量、离子种类和聚合物的不同,聚合物的颜色会发生明显变化.此外离子注入聚合物还会引起表面的硬度、抗磨损特性、抗氧化特性和抗化学腐蚀特性的变化,如离子注入聚合物引起表面硬度的增加,已广泛用于人造关节、深水仪器等领域.当集成电路的线条小于0.1μm时,存储器线条进入分子尺寸,于是高分子存储器、分子电子学被提出来,可以设想离子束加工将是十分理想的技术.3.5 纳米材料的研制

纳米材料是当今材料科学研究的热点.核技术已成为纳米材料研制的一种有效手段.用同位素分离器使具有一定能量的离子硬嵌在某一与它固态不相溶的衬底中,然后加热退火,让它偏析出来.通过改变注入离子的能量和剂量,以及退火温度可以控制形成的纳米微晶在靶材中的深度分布和颗粒大小.国内较早地实现了离子注入退火形成纳米颗粒的技术.1996年,国外报道了离子辐照碳灰生成碳纳米管,随后1998年国内也报道了Ar离子轰击石墨过程中有碳纳米管的生成.离子注入纳米材料可以使纳米材料成为晶体,也能使它无定形化,纳米材料的改性研究也是人们研究的热点.80年代扫描探针显微学(包括STM和AFM)的突破性进展导致了纳米蚀刻术的诞生.用STM针尖和表面相互作用的原理可以进行纳米量级的蚀刻,可望在21世纪实现实用化、产业化.4 其他核技术在材料科学中的应用 4.1 等离子体技术在材料改性中的应用

等离子体作为物质存在的第四状态是指部分或完全电离的气体.在材料改性中用到的是低温等离子体技术,其应用主要体现在半导体芯片加工和薄膜涂层.等离子体工艺逐渐成为沉积涂层所选择的技术,所用技术包括热等离子体喷涂、等离子体辅助化学气相沉积和束溅射等.几乎任何能被熔化或溅射而不会分解的元素、材料都能用来形成涂层.等离子蚀刻是指从离子源引出一定能量和活性的原子、原子团、离子等基团,通过化学反应和物理轰击进行腐蚀,从而达到图形转移的效果,具有很高的各向异性度和很小的腐蚀残余物.在接近硅极限的如今,等离子蚀刻是必然趋势.在制造电路中大约40%的步骤使用等离子体加工,未来所有的超大规模集成电路,都将依靠等离子体加工.4.2 同步辐射技术在材料科学中的应用在电子同步加速器中,当接近光速的电子沿弯曲的轨道运行时,会沿切线方向放出强烈的电磁辐射,被称为同步辐射.同步辐射在材料科学中的主要应用是结构分析和软X射线光刻术.同步辐射光源具有亮度高、宽频谱可调和优异的偏振性等优点,是世界上近20年来急剧发展起来的新光源.80年代,美国、日本相继建立国家同步辐射装置,用于光刻技术的研究.利用高曝光强度的光刻束线开展亚微米器件的工艺研究,如X射线掩膜研制、X光刻胶对X射线吸收过程的研究和多次X射线套刻技术等.X射线衍射分析材料这种古老的分析手段也由于同步光源的出现而得到更大的发展.由于同步辐射在材料研究和工艺中有着重要的作用,我国已在北京、合肥建有同步装置,上海也拟建造第三代同步装置,这些同步装置的应用目的主要是面向材料科学和生命科学领域.5 结束语

通过本门课的学习，让我知道：核科学技术在材料科学中应用广泛,涉及信息、能源、国防和工农业生产的各个方面.同时核材料科学还是一个发展中的概念.它的物理基础是离子和固体的相互作用.随着研究范围的扩大,这种机制还需要进行理论研究.另外,与其他领域的交叉也正带给核材料科学新的生长点,将来对人类日常生活必定产生更大的影响.参考文献

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动态,1995,12(2):47[XiaYF.TrendsinNuclearPhysics,1995,12(2):47(inChinese)] [4]国家自然科学基金委员会.核技术.北京:科学出版社,1991[NSFC.NuclearTechnology.Beijing:BeijingSciencePress,1991,(inChinese)] [5]李恒德编.核技术在材料科学中的应用.北京:科学出版社,1986[LiHD.ApplicationofNuclearTechnologyinMate2rialScience.Beijing:SciencePress,1986(inChinese)] [6]张通和,吴瑜光.离子束材料改性科学和应用.北京:科学出版社,1999[ZhangTH,WuYG.IonBeamTechnologyanditsApplicationtoMaterialModification.Beijing:SciencePress,1999(inChinese)]

第四篇：电子商务在我国农业中应用论文

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摘要：农业电子商务是以信息技术和全球化网络系统为支撑，对农产品从生产地到顾客手上进行全方位的管理的全过程。农业电子商务的发展将成为推动我国农业市场化转型，实现农业产业化的关键环节。

关键词：电子商务流通农业产业化

随着计算机互联网技术的迅速发展和普及，世界各国相继开始建设国家基础信息网络，电子商务和网络经济也随之应运而生，并且受到越来越多的行业和企业的关注与参与，逐步进入高速发展阶段。

电子商务是一个以Internet/Intranet(互联网/内部网)为架构,以交易双方为主题,以银行支付和结算为手段,以客户数据库为依托的全新商业模式。交易各方将自己的各类供求意愿按照一定的方式输入电子商务网络,电子商务网络根据用户的要求,在全世界范围内寻找相关信息并提供给用户多种买卖选择。

农业是我国的传统弱质产业，历来存在着生产经营分散，产品竞争力不强，流通环节多，交易成本高，标准化程度低等问题。特别是近年来随着世界经济全球化进程的不断加快和中国加入WTO，我国农业所面临的小生产与大市场的矛盾将更加突出。当前，流通已成为我国农业的“软肋”，严重地制约着农业整体效益的提高。在农业领域应用电子商务，通过计算机网络和通讯技术，及时传播市场信息，帮助农业生产者特别是农民适应变化多端的市场，为我国农业发展带来如下好处：

一、降低农业生产风险，促进农业产业化

我国目前的农业生产基本是以家庭为单位的小规模生产，农业生产者之间基本上不存在信息交流，农户往往凭借自己往年的价格经验来选择生产项目，确定生产规模，因而导致农业生产安排被动，进而造成一些农产品的产量和价格波动较大，影响了农业生产整体的稳定性和农民的积极性。

农业产业化的实质是市场化,即以市场为导向，在农产品的生产和流通过程中实现生产、加工、销售一条龙，在经济利益上依据平均利润率的产业化组织原则实现产加销一体化，即形成生产和流通利益共同体，把农户与市场联结在一起。通过电子商务强大的网络功能，跨跃时间和地域的障碍，使农产品供需双方及时沟通，农业生产者能够及时了解市场信息，根据市场需求情况合理组织生产，以避免因产量和价格的巨大波动带来的效益不稳定，降低农业生产风险。农业产业化不同于计划经济条件下的农业生产经营方式，必须以市场需求为导向，优化调整农业结构，生产适销对路的产品，按市场机制配置生产要素，并要求农业产业化经营的各个环节和过程按市场机制组织活动。

二、拓宽农产品销售渠道，减少环节，提高农业效益

我国目前的农产品流通体系尚不健全，因此农产品销售仍然存在着渠道窄、环节多、交易成本高、供需链之间严重割裂等问题。通过电子商务实现农业生产资料信息化，Internet将市场需求信息准确而又及时地传递给买卖双方，同时根据生产的需求信息传递给供应商适时补充供给。在业务模式上，提供了交易市场、农产品直销、招标等交易模式，自行选择最适合自己的方式，真正实现电子商务的效能,减少市场存在的种子、化肥、农药、农业机械、农用薄膜等各种生产资料的供需矛盾。同时,拓展了传统买卖方式，使传统商务的有形市场走到了网上，由相对时间段营业的现货市场转为全天候开放的模拟市场，提供了交易自动撮合、库存发布和查询、数字签名、网上支付等，大大地缩短了供应链，提高了工作效率和质量。

三、形成新型的农产品流通模式，促进相关行业的发展

我国农产品交易链及其通路过程存在环节多、复杂、透明度不高、交易信息对称性较差等问题。产业发展的基础是生产，但市场和流通是决定产业发展的关键环节。农产品流通不畅已经成为阻碍农业和农村经济健康发展、影响农民增收乃至农村稳定的重要因素之一。农产品的卖难及农产品的结构性、季节性、区域性过剩，从流通环节看，主要存在两个问题：一是信息不灵，盲目跟风。市场信息的形成机制和信息传播手段落后使农户缺少市场信息的指导。二是农产品交易手段单一，交易市场管理不规范。现在传统的方式主要是一对一的现货交易，现代化的大宗农产品交易市场不普及，期货交易、远期合约交易形式更少。通过建立以计算机联网为基础的农产品市场信息网络，实现网络营销和网上支付。保证了各地农产品销路畅通、供销协调，扩充农业信息量。透明化的价格可以提高网上交易量从网上获取产品和价格信息将增加产品的可比性和价格的透明度。由于不同地理位置产生的价格差别也将因不断增加的竞争而减小。这将在生产资料价格上有利于农民，但是不利于其所生产的农产品价格。这就造成这样一个特别的现象：哪里存在许多有差别的农产品并有经常性的供给，哪里就需要生产资料供应专家为其服务。

生产商可以通过一个安全的市场获得收益，采购方从有保证的供应中受益，农业生产者可通过网上贸易受益，越是完善的网上市场越能为农民创造利润，甚至一些网站提供运费计算器，这样可以使交易者在价格、质量和运费之间选择最佳的组合，提高了农业效益。还可以把基于信任的个人接触的销售模式移植到网上，提供订单、合同的流转和管理，从而带动与农产品销售相关的金融、物流、交通、运输、电信等第三产业和服务业的发展，加快农业产业化的进程。

综上可见,电子商务作为一种先进的生产力,在提升农业的产业化程度、农业结构调整、降低农产品交易成本、扩大农产品市场销售范围和渠道方面的优势和潜力是不容忽视的。我国农业电子商务正向着专业化方向发展，这是一个渐进的过程，不可能全部替代传统业务方式，通过电子商务整合和优化供应链、提高服务的品质、降低营运成本，而电子商务作为农业产业化经营的载体，为农业产业化服务。

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第五篇：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

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