周萍
(九江市瑞昌生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法大隊(duì) 江西瑞昌 332200)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作持續(xù)推進(jìn),在提高總體經(jīng)濟(jì)水平的同時(shí),也對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅,如大氣污染、水資源污染等,不僅破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡性,還不利于人體健康。對(duì)此,需注重環(huán)境污染問(wèn)題的治理與環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)污染物質(zhì)的有效處理,促使環(huán)境污染治理水平大幅提升,在先進(jìn)技術(shù)的支持下,助力社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)性、持續(xù)性發(fā)展。
作為化學(xué)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一,催化技術(shù)已發(fā)展成為工業(yè)生產(chǎn)中各類(lèi)技術(shù)的核心,現(xiàn)如今,多被用于生物醫(yī)藥、生物化工、天然氣化工等行業(yè),亦是環(huán)境保護(hù)與治理的重要學(xué)科。很多科研人員在現(xiàn)有催化技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)功能進(jìn)行深入挖掘,當(dāng)前,通過(guò)使用該技術(shù),可以轉(zhuǎn)化汽車(chē)尾氣中的CO、NO 為CO2、N2,實(shí)現(xiàn)有害氣體到無(wú)害氣體的轉(zhuǎn)變,既能夠降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅,也可起到保障大眾身體健康的作用。很多催化技術(shù)如酶催化技術(shù)得到廣泛運(yùn)用,與其他催化方法相比,其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在催化效率高、反應(yīng)物中原子充分利用等方面,從而達(dá)到降低化學(xué)物污染與危害的效果。
該技術(shù)操作流程較為復(fù)雜,涉及生物學(xué)、工程學(xué)及化學(xué)等專(zhuān)業(yè),通過(guò)對(duì)細(xì)胞或生物體進(jìn)行處理,得到相應(yīng)的物質(zhì),再利用多種現(xiàn)代工程技術(shù),對(duì)生物特性進(jìn)行改良,從而獲得新的物種。雖然該技術(shù)操作難度大,但成本低,當(dāng)前主要被應(yīng)用于食品、藥品領(lǐng)域,此外,其在環(huán)境保護(hù)方面也表現(xiàn)出巨大潛力。與化學(xué)領(lǐng)域中其他類(lèi)型技術(shù)相比,生物技術(shù)的使用與實(shí)現(xiàn)有著極高的要求,包括細(xì)胞、基因、酶工程等,可從根本上處理能源危機(jī),并有效、科學(xué)地應(yīng)對(duì)環(huán)境污染難題,同時(shí),還可以全面控制環(huán)境污染所帶來(lái)的一系列副作用。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年發(fā)展,生物技術(shù)被廣泛運(yùn)用到生活中[1]。
該技術(shù)操作原理是利用等離子體轉(zhuǎn)化污染物的特性,將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕Y源,技術(shù)運(yùn)用價(jià)值表現(xiàn)為效率高,可在短時(shí)間內(nèi)完成物質(zhì)性質(zhì)的充分轉(zhuǎn)化,且不會(huì)造成不良影響。開(kāi)展環(huán)境保護(hù)與污染治理工作時(shí),通過(guò)應(yīng)用等離子技術(shù),依托技術(shù)優(yōu)勢(shì),能夠達(dá)到清潔治理、零排放治理的效果。
作為綠色化學(xué)技術(shù)重要技術(shù)類(lèi)型之一,高級(jí)氧化技術(shù)中含有的烴基具有強(qiáng)氧化的作用,只需借助聲、電、光、高溫高壓等手段,便可有效、充分降解有害物質(zhì)中的大分子?,F(xiàn)階段,較為完善且被廣泛應(yīng)用的技術(shù)手段有聲化學(xué)氧化,催化濕式氧化、光化學(xué)氧化、Fenton氧化(見(jiàn)圖1)等。
圖1 Fenton 氧化反應(yīng)
微波技術(shù)的使用可以大幅提升物質(zhì)反應(yīng)速率,尤其是在有機(jī)合成中,這一優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得最為明顯。此外,反應(yīng)過(guò)程中,不需投放過(guò)多反應(yīng)物便可實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng),且能夠得到較多產(chǎn)物,而這類(lèi)產(chǎn)物不具備有害性,有助于資源的循環(huán)使用,確保技術(shù)應(yīng)用安全[2]。
膜技術(shù)作為一種分離技術(shù),可以起到有效截留大分子有害物質(zhì)的作用,通常被用于污水處理領(lǐng)域?,F(xiàn)如今,生活污水治理時(shí)已廣泛應(yīng)用該技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)有害物的隔離、清理與消除,并獲得顯著污水深度凈化效果,確保水源無(wú)菌、無(wú)污染。
噪聲污染主要受害對(duì)象為社會(huì)群眾,通過(guò)發(fā)出刺耳或大眾不可接受的聲音,危害其身體健康,對(duì)群眾生活、工作均會(huì)造成不良影響。此外,噪聲污染的存在會(huì)影響野生動(dòng)植物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì),破壞生長(zhǎng)環(huán)境,致使生態(tài)系統(tǒng)失衡。通常來(lái)說(shuō),建設(shè)施工、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)行是引發(fā)噪聲污染的根源,因此,需從污染源著手,才可保證噪聲污染的有效治理。例如,人們生活及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)帶來(lái)的噪聲污染可以通過(guò)利用隔音材料打造隔音設(shè)備進(jìn)行控制與避免。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是依托綠色化學(xué)技術(shù),研發(fā)出具有吸音功能的材料及吸音效果顯著的生產(chǎn)設(shè)施,并在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中大力推廣,實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的全面優(yōu)化與改良,從而達(dá)到降低工業(yè)噪音音量及排放量的目的,規(guī)避噪音污染對(duì)人們正常生活與工作的不良影響[3]。
廢水處理時(shí),可應(yīng)用超濾技術(shù)達(dá)到預(yù)期治理效果。該技術(shù)的操作程序簡(jiǎn)單,只需借助微孔結(jié)構(gòu)濾膜,便可選擇性分離廢水中的有害物質(zhì),起到分離、濃縮、凈化污水的作用。對(duì)污水處理工序進(jìn)行研究,要求其具備高質(zhì)量性、高效性的特征,但為保障處理效果,就需科學(xué)選用濾膜材料,一般以孔道均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、表面覆蓋率高、滲透性好的材料為主?,F(xiàn)如今,我國(guó)超濾膜技術(shù)得以快速發(fā)展,與此同時(shí),技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也隨之升高,在廢水處理時(shí),過(guò)濾參數(shù)需達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求,標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 超濾膜技術(shù)應(yīng)用組件指標(biāo)
工業(yè)廢水中含有大量危害生態(tài)環(huán)境及人體健康的有害物質(zhì),如重金屬、放射性物質(zhì)等,但一些物質(zhì),如有機(jī)物、酸堿性離子,可以借助綠色化學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)二次利用。以往廢水處理時(shí)采用的處理工藝與技術(shù)缺乏先進(jìn)性,無(wú)法對(duì)廢水中的各類(lèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行盡數(shù)提取不僅嚴(yán)重影響了廢水治理效果,還造成了不必要的工業(yè)資源浪費(fèi)。隨著綠色化學(xué)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展,技術(shù)的應(yīng)用可以研發(fā)多種類(lèi)清潔原料,以此改變廢水中的物質(zhì)結(jié)構(gòu),降低廢水危害性,為各物質(zhì)的有效分離提供技術(shù)保障。同時(shí),還能夠在技術(shù)的幫助下快速提取廢水中含有的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物等物質(zhì),推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排工作的進(jìn)行與發(fā)展[4]。
綠色化學(xué)技術(shù)能夠高效濾除廢水中的污染物質(zhì),并利用物質(zhì)之間的反應(yīng),實(shí)現(xiàn)可利用資源的分離,促使資源循環(huán)利用價(jià)值得到充分發(fā)揮。此外,除超濾膜技術(shù)外,也可搭配其他技術(shù)手段強(qiáng)化廢水治理效果,如材料接枝技術(shù)、材料共聚技術(shù)、吸附改性技術(shù)等,不僅可賦予超濾膜廢水治理更高能力,還能夠提高超濾膜表面親水效率,實(shí)現(xiàn)廢水的全面清潔。
空氣污染是環(huán)境污染需著重關(guān)注的問(wèn)題,污染的產(chǎn)生與工業(yè)生產(chǎn)及汽車(chē)尾氣排放有著直接的關(guān)系。這是因?yàn)槠?chē)尾氣及工業(yè)排放廢氣中含有大量SO2,若不加以處理,則會(huì)在超標(biāo)排放的情況下破壞空氣氣體結(jié)構(gòu)平衡,威脅人體健康,同時(shí)極易引發(fā)酸雨問(wèn)題,并對(duì)水資源質(zhì)量及空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。對(duì)此,需加強(qiáng)對(duì)SO2排放的控制與治理,規(guī)避空氣污染問(wèn)題的發(fā)生,注重綠色化學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,消除廢氣中的SO2,確??諝馇鍧崱3?yīng)用的脫硫技術(shù)有生物浸水、生物絮凝、表面處理浮選等,可有效控制SO2產(chǎn)生量與排放量,并獲得顯著的脫硫、消硫效果。與此同時(shí),還需科學(xué)融合煤炭生物脫硫法與乳化法,從而研制出具備兩種方法所有優(yōu)點(diǎn)的新型綠色化學(xué)技術(shù),再將其應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)廢氣排放、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放控制、治理工作中,減少空氣中SO2總含量,達(dá)到理想中的廢氣污染治理效果[5]。
固體垃圾種類(lèi)較多,如白色垃圾、城市垃圾、礦山垃圾等,均會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境污染,這就需要技術(shù)人員根據(jù)不同垃圾污染類(lèi)型選擇科學(xué)的治理技術(shù)手段,增強(qiáng)環(huán)境治理與保護(hù)的有效性、先進(jìn)性。
白色垃圾可被歸類(lèi)在城市垃圾類(lèi)別中,但與其他垃圾不同,這類(lèi)污染物不易降解,常見(jiàn)的垃圾有餐盒、塑料袋等一次性廢棄材料,若垃圾大量堆積且不進(jìn)行有效處理,將會(huì)嚴(yán)重威脅土壤中生物及周邊動(dòng)植物的健康。盡管會(huì)采用焚燒的方式處理白色垃圾,但會(huì)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量污染性物質(zhì),擴(kuò)散至空氣中造成空氣污染。對(duì)此,需科學(xué)引用綠色化學(xué)技術(shù),研發(fā)出易被降解的環(huán)保型餐盒及塑料袋,也可研發(fā)能夠替代塑料制品的紙袋、紙盒等低成本制品,實(shí)現(xiàn)對(duì)白色污染的有效、科學(xué)治理[6]。
對(duì)城市垃圾進(jìn)行處理時(shí),常應(yīng)用的處理方式有兩種,即焚燒、填埋。其中,焚燒處理是通過(guò)聚集城市生活中產(chǎn)生的垃圾,在特定區(qū)域進(jìn)行焚燒,極大程度地提高垃圾處理效率,但在燃燒時(shí)會(huì)生成有毒有害氣體,進(jìn)而污染空氣環(huán)境,與環(huán)境保護(hù)及污染治理初衷相違背。同時(shí),垃圾燃燒后,還需安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)焚燒物、空氣污染進(jìn)行處理。而填埋處理則是在所規(guī)劃區(qū)域開(kāi)挖基坑,再將可降解的固體垃圾埋至地下,依托土壤中含有的大量微生物進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間處理,直至垃圾全部降解。但相較于焚燒處理而言,填埋處理周期長(zhǎng),且需大量資金作為支持,對(duì)于一些城市垃圾如建筑垃圾無(wú)法進(jìn)行處理,嚴(yán)重抑制垃圾污染治理效果。針對(duì)傳統(tǒng)城市垃圾處理方式的不足,需借用綠色化學(xué)技術(shù)加以彌補(bǔ),如電離氣化技術(shù)、熱分選煤氣化技術(shù),既能夠減少固體垃圾處理時(shí)資金的投入,也可實(shí)現(xiàn)垃圾無(wú)害化處理,規(guī)避二次污染的發(fā)生。
礦山垃圾主要為煤礦開(kāi)采期間產(chǎn)生的廢礦堆積物,如尾礦、礦石等,雖然共會(huì)污染環(huán)境,但只需進(jìn)行適當(dāng)處理,便可作為二次資源加以使用。以往由于技術(shù)的限制,無(wú)法研制出有效的處理方法,導(dǎo)致可利用資源的大量浪費(fèi),并對(duì)環(huán)境構(gòu)成較大威脅。而綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山廢棄物污染的有效治理,依托生物浸出技術(shù)、非氰化技術(shù),有助于資源利用率的大幅提升,還可起到保護(hù)環(huán)境的作用。
環(huán)境保護(hù)與污染治理工程中,綠色化學(xué)技術(shù)表現(xiàn)出積極的優(yōu)勢(shì)與作用,可從根本上處理廢氣污染、水污染等問(wèn)題,還可對(duì)噪聲污染進(jìn)行有效把控,為市民生活、工作營(yíng)造良好且舒適的環(huán)境。但為發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用價(jià)值,就需了解其類(lèi)型及操作原理,結(jié)合環(huán)境污染實(shí)際,選用相對(duì)應(yīng)的綠色化學(xué)技術(shù)加以處理,強(qiáng)化環(huán)境污染治理技術(shù)水平,促進(jìn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展。
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2022年22期