淺析電離輻射技術在水環(huán)境保護中的應用

董 濤 周海強 陳 杰

（1新疆維吾爾自治區(qū)輻射監(jiān)督站 新疆烏魯木齊 830011 2上海策安能源科技有限公司 上海 200231）

引言

電離輻射是指攜帶足以使物質原子或分子中的電子成為自由態(tài)，從而使這些原子或分子發(fā)生電離現(xiàn)象的能量的輻射，是一切能引起物質電離的輻射的總稱。利用電離輻射對水中污染物進行分解，聚合，氧化變性、消毒滅菌等，達到去污和保護水環(huán)境的效果。

1 水體消毒

電離輻射水體消毒作用方式分別是直接作用和間接作用。其中，直接作用指的是電離輻射直接作用于水中生物體分子，造成生物體損傷而被去除；間接作用指的是電離輻射與水分子發(fā)生作用，產生氫原子、水合電子等活性粒子，此類活性粒子再與生物分子發(fā)生作用，達到對水體進行消毒的目的[1]。一般來說，對水環(huán)境進行消毒時，較為常見的作用形式為間接作用，例如，細菌、微生物等生存在水中的生物，其體內含水率往往可以達到80%，電離輻射可以產生能夠與酶、蛋白酸等發(fā)生作用的氫原子和水電合子，使生物的代謝、功能和結構發(fā)生變化，從而實現(xiàn)水環(huán)境中生物的滅活。目前氯作為較為常用的飲用水消毒劑，易產生鹵乙酸、三鹵甲烷等具有致癌、致畸作用的消毒副產物，而電離輻射技術則可以很好的解決該問題，可以在對飲用水進行消毒的同時避免有毒副產物的產生，同時還能夠保持水中營養(yǎng)元素的含量，如，鉀、氮和磷等。由此可見，在水體消毒方面，電離輻射技術具有十分突出的優(yōu)勢。

2 水體凈化

電離輻射對不同水中污染物進行去除的機理，存在著明顯的差異，以不同物質具有的特點為依據(jù)，將電離輻射的應用范圍劃分為無機污染物和有機污染物的凈化。

2.1 無機污染物凈化

電離輻射凈化水體中無機污染物主要是以治理重金屬污染為主。傳統(tǒng)的物化方法和生物方法，導致經過凈化的廢水中重金屬含量較高，無法被二次利用，廢水資源化的目標難以實現(xiàn)。而將輻射技術應用于含重金屬離子廢水的處理中，重金屬離子在輻照作用下，被還原為低價或單質金屬，從溶液中沉淀出來從而達到凈化水體的目的。

2.2 有機污染物凈化

（1）降解

一般情況下，傳統(tǒng)的物化方法和生物方法，無法達到徹底去除廢水中有機污染物的效果。例如，醫(yī)藥、染料等企業(yè)所排放的苯胺類化合物、含酚廢水；工業(yè)生產排放的具有致癌、致畸的作用多環(huán)芳烴類污染物；染料行業(yè)中所使用的具有致癌的作用的芳香胺等有機污染物均具有較高的降解難度，利用常規(guī)工藝對此類廢水進行降解，往往無法取得良好的效果。而利用電離輻射降解此類廢水，可有效提高氧化性自由基的產額，同時抑制還原性物質的產生，加快降解速度，取得效果十分突出[2]。

（2）聚合

利用電離輻射使污染物聚合是指膠體顆粒聚集，形成可以被捕捉的沉淀物并從水相中分離出來，從而實現(xiàn)對廢水的處理。例如，廣泛應用于合成纖維、合成化學和合成橡膠等許多工業(yè)領域的丙烯腈，在生產過程中通常會產生大量含有毒有害物質的工業(yè)廢水，主要含有高濃度的無機氰化物和丙烯腈、乙腈等有機腈類物質，由于其有毒有害和難降解的特性，難以用傳統(tǒng)的物化方法和生物方法進行有效的處理。而合理應用電離輻射誘導丙烯腈發(fā)生聚合反應的原理，使丙烯腈發(fā)生聚合作用，生成相應的白色沉淀物，然后用過濾的辦法將丙烯腈聚合體沉淀物從水相中分離出來，從而實現(xiàn)從廢水凈化的目的；另外，在制造業(yè)、紡織業(yè)得到廣泛應用的聚乙烯醇，同樣屬于降解難度極高的有機污染物，傳統(tǒng)工藝對其進行去除的效果有限，而聚乙烯醇在受到電離輻射的作用后，會生成具有不溶性的凝膠進行分離，以達到去除聚合物，保護水環(huán)境的效果。電離輻射在水體有機污染物凈化中起到了無法被替代的重要作用。

結語

綜上所述，電離輻射技術對水環(huán)境保護作用較為突出的，但是通過電離輻射處理廢水技術在我國出現(xiàn)的時間較短，其經濟性尚未達到預期，只有不斷加強該項技術的應用，使其所具有的作用得到充分的發(fā)揮，以提高該項技術在水環(huán)境保護工作中的競爭力[3]。希望上文中討論的內容，可以在某些方面給人以啟發(fā)，使電離輻射技術的作用得到充分發(fā)揮。