王璐

摘 要：電子束輻照技術(shù)是一種新型的高氧化技術(shù)，具有很多的優(yōu)點，如操作簡單、利用安全、環(huán)保性能優(yōu)良等，在化學(xué)污染物的降解處理中受到了密切的關(guān)注。本文首先簡述了電子束輻照技術(shù)的在化學(xué)污染物處理中的應(yīng)用原理和特征，然后介紹了電子束輻照技術(shù)在一些領(lǐng)域中的應(yīng)用進程，以及推動這一技術(shù)的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電子束輻照技術(shù)；化學(xué)污染物；運用；降解

中圖分類號：Q691.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0004-02

現(xiàn)階段，我國的工業(yè)化進程不斷加快，促進了經(jīng)濟的發(fā)展，與此同時，出現(xiàn)了很多的化學(xué)污染事件，對化學(xué)污染物的降解處理已經(jīng)成為一個急需解決的現(xiàn)實性問題。近年來，電子束輻照技術(shù)得到了進一步的發(fā)展，已經(jīng)在作物育種、食品保鮮等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)有關(guān)專家的研究，這種新型的高氧化技術(shù)在化學(xué)污染物的降解處理中具有積極的意義。

1 電子束輻照技術(shù)的原理和特點

1.1 電子束輻照技術(shù)的原理

電子束輻照技術(shù)，主要是利用電子加速器這一器件，產(chǎn)生高能電子束射線或者低能電子束射線，然后通過高能脈沖的間接或者直接作用，利用化學(xué)或者物理手段產(chǎn)生活性自由基，如正離子、-OH、水合電子、-H等，這些活性自由基具有一個共同的特征，氧化性能十分強[1]，可以把對機污染物進行分解，甚至可將有機污染物徹底的降解，形成一些新的物質(zhì)，如水、礦物鹽等，值得注意的是，電子束輻照技術(shù)在處理有機污染物的過程中，不會產(chǎn)生新的污染物，因此其操作處理過程是十分環(huán)保的。

1.2 電子束輻照技術(shù)的特征

電子束輻照技術(shù)是一種新型的高氧化技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機污染物處理技術(shù)相比，具有很多的優(yōu)勢，具體來說，主要包括以下幾個：（1）操作安全，可控性強。在進行輻照室設(shè)置時，其設(shè)計方案和施工過程都十分的科學(xué)合理，而且在施工完成后有規(guī)范的管理章程，因此在使用的過程中十分的安全，可以很大程度的避免電子射線泄露問題；另外，加速器在斷電時，完全不需要輻射源，操作安全性十分高。但是，γ射線輻照在操作過程中需要利用輻射源，并且要通過一些特殊設(shè)備的設(shè)置來避免電子射線泄露，在每次操作結(jié)束后一定要將輻射源放在水中，以此終止輻照，對廢棄的放射源也需要進行一定的處理[2]。（2）操作簡單，可以進行大規(guī)模化生產(chǎn)。電子束是通過電子加速器的作用產(chǎn)生的，所以在電子加速器的電源開關(guān)的幫助下，我們可以輕易的決定電子束的產(chǎn)生和消失，而且還可以通過電子加速器調(diào)節(jié)電離輻射能量的大小，因此操作十分的簡單。（3）環(huán)保性能良好。電子束輻照技術(shù)最重要的優(yōu)勢就是具備良好的環(huán)保性能，在使用的過程中無任何毒性、無化學(xué)殘留和放射殘留，不會對我們的環(huán)境造成污染。（4）降解化學(xué)污染物。當(dāng)前，已經(jīng)有一定的專家證明電子束輻照技術(shù)在化學(xué)物降解中的潛力和優(yōu)勢。

2 電子束輻照技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

電子束輻照技術(shù)具有清潔、高效、無二次污染的優(yōu)點，而且可以很好的處理傳統(tǒng)方式無法處理的污染物，因此在國外很早就大規(guī)模的將其應(yīng)用在污水處理行業(yè)中[3]。近年來，隨著我國對電子束輻照技術(shù)的研究不斷深入，電子束輻照技術(shù)被應(yīng)用于污水處理中。當(dāng)前，電子束輻照技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：

2.1 電子束輻照去除污染物

第一，電子束輻照降解有機物。邊紹偉等人對0.5mmol/L的苯胺類水溶液進行電子束輻照降解實驗，根據(jù)實驗結(jié)果，電子束輻照技術(shù)可以十分有效的破壞苯胺的分子結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)降解污染物的目的。中國是一個紡織業(yè)大國，因此印染廢水的排放量十分大，印染廢水具有有機污染物成分復(fù)雜、色度深、含量高、堿性大等特征，在全世界范圍內(nèi)都是一種十分難處理的工業(yè)廢水。在印刷廢水的處理過程中，采用電子束輻照技術(shù)具有很好的效果，而且經(jīng)顧建忠等人的研究，將電子束輻照技術(shù)和生物處理技術(shù)結(jié)合在一起使用，將會更加徹底的將廢水中的污染物降解，處理效果更加理想[4]。中國首個電子束輻照項目落戶浙江金華，對印染廢水進行深度處理，目前每天處理量為1500至2000m3，可以高度去除廢水中殘留的污染物，實現(xiàn)廢水的高標(biāo)準(zhǔn)排放或者中水回用。

第二，電子束輻照去除無機物。對污水中的無機污染物進行處理，也可以采用電子束輻照技術(shù)。電子束輻照技術(shù)在去除無機污染物的過程中，主要是以還原反應(yīng)為主，另外在含氧量十分低的條件下電子束輻照技術(shù)可以十分有效的提高還原物質(zhì)的產(chǎn)量。M.Chaychian等人對水體中的鉛離子和汞離子采用電子束輻照去除進行了研究。根據(jù)研究結(jié)果，在溶液之中，溶解氧的含量對鉛離子的去除不起到主要的作用。根據(jù)研究，在100kGy的電子束輻照劑量下，1mmol/L的PbCl2溶液中的鉛可以去除92%，而且鉛的去除率不會受到碳酸鹽的影響。為了使Pb-EDTA2-得到高效的降解，并使鉛離子的去除率更高，在進行輻照和過濾操作時，應(yīng)該在隔絕氧氣的環(huán)境之下來進行。

2.2 電子束輻照殺菌

在污水中，存在著很多種類的細(xì)菌，這些細(xì)菌將會導(dǎo)致疾病的傳播，因此需要對其進行充分的處理，處理后才可以作為生活和生產(chǎn)用水。以往，對污水中的細(xì)菌進行處理時，多采用傳統(tǒng)的消毒方式，如采用二氧化氯和液氯對我們的應(yīng)用水進行消毒，這種方式在進行殺菌的同時，十分有可能在飲用水引入其他的不利物質(zhì)。細(xì)菌是由有機復(fù)合物組成的，如果采用電子束輻照技術(shù)就可以對其有效失活。國外的學(xué)者很早就對其進行了大量的研究，我國的學(xué)者張玉寶等人也對不同電子束輻照劑量對污水中細(xì)菌的影響進行了研究。根據(jù)其研究結(jié)果，電子束輻照可以十分有效的去除五種的大腸桿菌。大腸桿菌對電子束的反應(yīng)十分的敏感，2kGy的輻照量，菌群的數(shù)量可以降低2個數(shù)量級，如果在輻照量達到3kGy的情況下，菌群的數(shù)量將會降低3個數(shù)量級。

2.3 電子束輻照技術(shù)與其他工藝聯(lián)合應(yīng)用

在進行電子束輻照技術(shù)在污水中的應(yīng)用過程中，S.M.Kim等人對韓國聯(lián)合采用電子輻照技術(shù)和生物化學(xué)技術(shù)進行污水處理進行了研究，根據(jù)研究結(jié)果，對經(jīng)過生物化學(xué)技術(shù)處理過的水體再進行電子束輻照技術(shù)，將會提高瞬間改變污水組成的可靠性，進而最大程度的優(yōu)化處理工藝。電子束輻照技術(shù)可以使污水的顏色脫落，而且可以使有機物進行氧化分解，不僅可以減少化學(xué)污染物的使用，而且可以很大程度的縮短處理污水的時間，污水處理的效率也將會提升30%～40%左右[5]。

2.4 電子束輻照廢水中污泥的處理

污泥是廢水處理中不可避免的副產(chǎn)物，污泥中包含大量的水分，而且具有大量的磷、氮、鉀等物質(zhì)，可以作為農(nóng)作物的肥料。但是污泥中的污染物質(zhì)、重金屬以及病原體十分多，只有在對其經(jīng)過充分的處理之后，才可以進行利用。如果采用傳統(tǒng)方式進行處理，可以會造成二次污染，但是如果采用電子束輻照技術(shù)，不僅會提升殺菌率，而且可以十分充分的分解其中的有機物質(zhì)，降低其中的有毒物質(zhì)殘存量。

3 展望

綜上所述，電子束輻照技術(shù)在處理化學(xué)污染物中具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ袌銮熬笆趾?，它不僅具備操作簡單、反應(yīng)速率快、安全經(jīng)濟的優(yōu)勢，而且可以處理以往采用常規(guī)方法不能很好降解的有毒物質(zhì)。但是需要注意的是，電子束輻照技術(shù)作為一種新型高氧化技術(shù)，在化學(xué)污染物的降解處理中仍然處于初級階段，技術(shù)上相對不是十分的成熟，應(yīng)用機理的研究不是十分的深入，要想大規(guī)模的應(yīng)用還需要一段時間。

參考文獻

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[2]崔玉民，朱良俊，張西坤，師瑞娟，苗慧，李慧泉，吳福芳.含鋅光催化材料在污染物處理中的應(yīng)用進展[J].環(huán)境污染與防治，2017，39（01）：111.

[3]汪德進，徐剛，向甲甲，吳明紅.電子束輻照技術(shù)對甲醇-水溶液中艾司唑侖降解研究[J].計算機與應(yīng)用化學(xué)，2015，32（01）：75-78.

[4]范林林，韓鵬祥，馮敘橋，段小明，李萌萌，張蓓，蔡茜彤.電子束輻照技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究與進展[J].食品工業(yè)科技，2014，35（14）：374-380.

[5]張娟琴，袁大偉，鄭憲清，李雙喜，何七勇，呂衛(wèi)光.電子束輻照技術(shù)在化學(xué)污染物處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境科技，2012，25（03）：75-78.