第一篇：我國核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景

我國核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景

摘要:總結(jié)了我國近50年來核農(nóng)學(xué)所取得的成就及其與發(fā)達(dá)國家的差距, 提出了重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞:核技術(shù);農(nóng)業(yè);應(yīng)用;發(fā)展

核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用簡稱為核農(nóng)學(xué)。我國核 農(nóng)學(xué)的研究與應(yīng)用開始于1956年, 現(xiàn)已在航天育

種、同位素示蹤、農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮、害蟲防治、低劑量 輻射刺激生長等方面均取得顯著成績, 創(chuàng)造了巨大 的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。40 多年來, 培養(yǎng)和造就 了一批核農(nóng)學(xué)人才和科技隊(duì)伍, 我國核農(nóng)學(xué)的卓越 成就得到了國際原子能機(jī)構(gòu)和專家的高度贊譽(yù), 1999年我國被國際原子能機(jī)構(gòu)確認(rèn)為亞太地區(qū)核 農(nóng)學(xué)的牽頭國。我國核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 1.1 作物輻射誘變育種

我國輻射誘變育種研究工作雖比國外晚約30 收稿日期:2004-10-15

基金項(xiàng)目:江蘇省科協(xié)軟科學(xué)課題(編號:R04207)。

作者簡介:劉春泉(1959—), 男, 江蘇如東人, 研究員, 主要從事農(nóng)副 產(chǎn)品輻照加工標(biāo)準(zhǔn)化體系和產(chǎn)業(yè)化研究。Tel:(025)84390431;E-mail:lcq@jaas.ac.cn。

年, 但發(fā)展較快。到2001年底, 我國累計(jì)育成作物 新品種625個(gè), 占全世界輻射誘變育成作物新品種 總數(shù)的27.2%, 總推廣面積在330萬hm2 以上。據(jù) 不完全統(tǒng)計(jì), 輻射誘變育成的新品種每年為國家增 加糧食35億kg、棉花1.5億～ 1.8億kg、油料0.75 億kg, 創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益38 億元左右。浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)育 成的水稻新品種浙輻802連續(xù)9年居全國常規(guī)稻推 廣面積之首, 累計(jì)種植面積達(dá)140萬hm2 , 創(chuàng)社會經(jīng) 濟(jì)效益22億元;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所 育成的多抗高產(chǎn)小麥品種原冬3號, 1986 ～ 1993年 累計(jì)推廣面積100萬hm2 , 增產(chǎn)小麥4.5億kg, 創(chuàng)社 會經(jīng)濟(jì)效益5.4億元。該所“九五”期間育成的中 原單32號糧飼兼用玉米于1997 和1998年分別通 過河北省和國家農(nóng)作物品種審定、國家牧草品種審 定。1987年我國開展航天育種研究, 至2003 年共

育成水稻、小麥、棉花、大豆、蔬菜、蓮等作物新品種 20多個(gè), 示范推廣面積超過30萬hm2 , 居世界先進(jìn) 水平。

1.2 農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工

我國農(nóng)副產(chǎn)品與食品輻照加工研究始于1958

年, 經(jīng)過40多年的發(fā)展, 在理論研究、工藝方法、裝 置設(shè)施及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等方面均取得了較大的成就。到目前為止已批準(zhǔn)輻照食品6大類國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和 17種國家工藝標(biāo)準(zhǔn), 并于2002年建成“農(nóng)業(yè)部輻照 產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心”。目前我國農(nóng)用輻照 裝置已超過70座, 分布于全國28個(gè)省、市、自治區(qū) 的40多個(gè)城市, 有100多個(gè)單位分別對200多種農(nóng) 副產(chǎn)品進(jìn)行了輻照保鮮、殺蟲滅菌、改善品質(zhì)等方面 的研究。“九五”期間, 全國農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工35 萬t以上, 產(chǎn)值達(dá)60億～ 65億元, 并向集團(tuán)化、商業(yè) 化方向發(fā)展。

1.3 同位素示蹤技術(shù)

據(jù)近10年的不完全統(tǒng)計(jì), 我國應(yīng)用同位素示蹤

法, 以水田、旱地、草場和林果地為研究對象, 闡明化 肥中營養(yǎng)元素被作物吸收利用造成的損失、農(nóng)藥損 失及其在土壤中的殘留、新的施肥技術(shù)等方面的研 究成果, 為國家增產(chǎn)糧食19億kg, 創(chuàng)社會經(jīng)濟(jì)效益 28億元。1996年以來, 利用示蹤技術(shù)研究出“保氮 復(fù)合碳銨”新工藝, 可提高氮肥利用率6% ～ 10%。應(yīng)用15 N研究水稻基肥和穗肥施用技術(shù), 累計(jì)推廣 面積67萬hm2 , 創(chuàng)社會經(jīng)濟(jì)效益4 000萬元。同位 素示蹤技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、動物生產(chǎn)和健康等方 面都取得了顯著的成就, 獲國家級獎10多項(xiàng)。1.4 低劑量輻射刺激生長

20世紀(jì)60年代初, 我國利用低劑量輻射處理

作物種子, 促進(jìn)其生長和發(fā)育, 提高產(chǎn)量, 該技術(shù)對 豆類作物和蔬菜增產(chǎn)效果尤為明顯。利用快中子輻 照柞蠶卵可使蠶繭產(chǎn)量提高10% ～ 20%, 該項(xiàng)技術(shù) 已在山東、河南、遼寧等10多個(gè)省推廣, 取得了顯著 的經(jīng)濟(jì)效益。利用低劑量快中子輻照對蝦的卵和蝦 苗, 可使卵的孵化率提高6.9% ～ 18.4%, 蝦苗成活 率提高10% ～ 30%, 蝦生長健壯, 抗病能力強(qiáng), 產(chǎn)量 一般可提高15% ～ 20%, 該技術(shù)已被國家科委列為 星火重點(diǎn)推廣成果, 在沿海地區(qū)推廣, 取得直接經(jīng)濟(jì) 效益1 000多萬元。1.5 輻射不育防治昆蟲

昆蟲輻射不育技術(shù)是生物防治害蟲的重要組成 部分, 也是現(xiàn)代生物防治方法中唯一有可能滅絕害 蟲的有效手段。我國自20世紀(jì)60年代以來, 先后 對玉米螟、蠶咀蠅、小菜蛾、柑桔大實(shí)蠅、棉鈴蟲等 10多種害蟲進(jìn)行輻射不育實(shí)驗(yàn)室研究, 并對一些害 蟲做了釋放實(shí)驗(yàn)。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究 所成功實(shí)現(xiàn)柑桔大實(shí)蠅人工飼養(yǎng), 并于1993年開始 在貴州惠水縣118 hm2、計(jì)10萬多株柑桔樹的柑桔 園內(nèi), 連續(xù)釋放160多萬頭不育蟲蠅, 將柑桔大實(shí)蠅 危害率由釋放前的5.19%降低到0.098%, 防效十 分顯著。柑桔年產(chǎn)量釋放前平均為23.7萬kg, 釋 放后當(dāng)年為50.3萬kg, 1994年為44.3萬kg。2 我國核農(nóng)學(xué)與國外發(fā)展水平的比較

我國核農(nóng)學(xué)發(fā)展較快, 并在上述幾方面取得了 顯著的成就, 輻射誘變育成的新品種(品系)在數(shù)量 上占世界總和的1 /4以上, 在種植面積和增產(chǎn)方面 也是世界領(lǐng)先的。原國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)副總 干事來華參觀后說:“中國核農(nóng)學(xué)在誘變育種和同 位素示蹤所取得的成績是世界領(lǐng)先的?！痹璅AO/ IAEA食品輻照與環(huán)境保護(hù)科負(fù)責(zé)人LoaharanuP先 生來華訪問時(shí)說:“中國是核大國, 又是核農(nóng)大國, 也是食品輻照保鮮技術(shù)的應(yīng)用大國?！蔽覈裼梅?動力核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的推廣應(yīng)用取得了明顯的社會 經(jīng)濟(jì)效益。

然而就總體水平比較, 我國和發(fā)達(dá)國家相比還 有相當(dāng)大的差距。雖然取得的成果較多, 但只有少 量進(jìn)入了中間試驗(yàn), 形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的很少。以食 品輻照為例, 我國農(nóng)用鈷源有70多座, 但裝機(jī)容量 大于30萬Ci的很少。南京輻照中心新源室裝源量 全國第一, 也僅為80萬Ci, 國外一座商業(yè)化鈷源的 裝源量都在1 000 萬Ci以上。又如昆蟲輻射不育 技術(shù), 雖然對不少害蟲進(jìn)行了不育技術(shù)的研究, 但沒 有對一種害蟲進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和大面積釋 放, 而發(fā)達(dá)國家對螺旋蠅、墨西哥果蠅、采采蠅等均 建有工廠化生產(chǎn)車間, 連續(xù)幾年大面積釋放, 收到明 顯的防治效果。另外, 我國產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定, 國際市 場競爭力弱, 多在國內(nèi)銷售。我國在研究方面, 一是 國家投入不夠, 二是研究人員創(chuàng)新不夠, 研究工作的 總體水平不高, 注重形態(tài)和表現(xiàn)研究較多, 急于想出 成果。育種方面, 選育方法多采用滾雪球的辦法, 從 細(xì)胞水平、分子水平研究的較少;輻射加工方面, 輻 照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂落后, 輻照降解物的研究處于起 步階段, 配套技術(shù)的研究滯后, 輻照產(chǎn)品鑒別方法的 研究及質(zhì)量檢測同樣處于滯后階段, 究其原因是國 家投入資金少, 沒有經(jīng)費(fèi)支撐研究;在儀器設(shè)備上我 們也落后較多, 多是20世紀(jì)70年代的設(shè)備;在人才 問題上, 一大批核農(nóng)學(xué)技術(shù)骨干紛紛退休, 培養(yǎng)的青 — 12 — 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2005年第2期

年科技人才, 由于國家課題經(jīng)費(fèi)投入少而無法全心 投入研究工作。核農(nóng)學(xué)的發(fā)展前景及重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域

民用非動力核技術(shù)作為高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)

用推廣, 其前景廣闊, 潛力巨大。據(jù)資料介紹, 美國、日本應(yīng)用核技術(shù)所創(chuàng)造的產(chǎn)值占GDP的2%, 而我國 不足0.5%。2004年1月國家發(fā)展與改革委員會發(fā) 布了組織實(shí)施“民用非動力核技術(shù)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專 項(xiàng)”的通知, 提出了要在5年左右使我國核技術(shù)應(yīng)用 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1 000億元的規(guī)模, 并保持年均15%的 增長速度, 這是對核技術(shù)應(yīng)用的極大支持和鞭策。同 時(shí)在國家重視解決“三農(nóng)”問題的大好形勢下,核農(nóng)學(xué) 必將發(fā)揮重要作用,近期應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展以下領(lǐng)域。3.1 加強(qiáng)作物輻射誘變與遺傳育種研究

利用以輻射誘變?yōu)楹诵牡恼T變遺傳操作技術(shù)，創(chuàng)造對作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等重要經(jīng)濟(jì)性狀有突 破性影響的突變材料, 重點(diǎn)提高農(nóng)作物對病蟲害和 環(huán)境脅迫的抗(耐)性, 逐步實(shí)現(xiàn)定向選育農(nóng)作物高

產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效新種質(zhì)、新品系和新品種, 大力開發(fā)花 卉果蔬的誘變育種。研究和開發(fā)旨在大幅度提高基 因突變頻率和高效調(diào)控基因變異方向的誘變遺傳操 作技術(shù), 重點(diǎn)研究輻射誘發(fā)基因突變的新因素、新技 術(shù)、基因突變的分子生物機(jī)理以及突變基因的早期 識別技術(shù)。

3.2 積極開展空間誘變育種及機(jī)理研究

充分利用國家批準(zhǔn)的航天育種項(xiàng)目, 在加快航 天育種新品種選育的同時(shí), 加強(qiáng)對空間誘變育種機(jī) 理的研究, 探索空間環(huán)境對生物的誘變分子機(jī)理。利用空間技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合, 塑造新種質(zhì), 培育 新品種, 將農(nóng)業(yè)空間誘變育種技術(shù)發(fā)展成為21世紀(jì) 農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

3.3 大力開拓農(nóng)產(chǎn)品輻照加工技術(shù)研究 加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品輻照加工標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系建

設(shè), 大力發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品輻照加工的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化, 向 自動化、規(guī)?；?、集約化轉(zhuǎn)變, 不斷拓寬輻照技術(shù)的 應(yīng)用領(lǐng)域, 加強(qiáng)輻照食品和農(nóng)產(chǎn)品輻照海關(guān)檢疫技 術(shù)的研究與應(yīng)用, 加速開發(fā)農(nóng)用輻照新材料和功能 產(chǎn)品及其在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用, 建立相關(guān)企業(yè), 實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品輻照加工的產(chǎn)業(yè)化, 使之發(fā)展為高新技 術(shù)支柱產(chǎn)業(yè)。

3.4 加強(qiáng)同位素示蹤與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境技術(shù)研究 利用同位素示蹤技術(shù)與相關(guān)技術(shù)相結(jié)合, 監(jiān)測

和評價(jià)化肥和農(nóng)藥在土壤—作物系統(tǒng)中污染物的遷 移與積累及其對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響, 利用137 Cs研 究土壤侵蝕和荒漠化, 用核素示蹤研究水土流失、草 場退化等區(qū)域性環(huán)境問題, 為我國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建 設(shè)提供技術(shù)支撐。利用中子測水技術(shù)研究節(jié)水農(nóng) 業(yè), 提高水資源利用率。加強(qiáng)集航空定向技術(shù)、核探 測技術(shù)、水文地質(zhì)測量和地下水滲流計(jì)算技術(shù)于一 體的智能化地下水動態(tài)參數(shù)測量儀的開發(fā)與應(yīng)用, 解決水庫大壩滲漏、水源地的開采、農(nóng)田污染物的溶 質(zhì)運(yùn)移、水鹽運(yùn)動、環(huán)境地下水的彌散度及彌散系數(shù) 等一系列工程技術(shù)問題, 同時(shí)對南水北調(diào)工程地下 水的運(yùn)動情況進(jìn)行監(jiān)測, 提供可靠的技術(shù)參數(shù), 為國 民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

3.5 積極探索核技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合, 大力推廣 輻射不育防治害蟲技術(shù)研究

將核技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合, 研究提高動

物的營養(yǎng)水平, 改進(jìn)家畜的受精作用, 開發(fā)新型的動 物飼料, 提高動物生產(chǎn)力。利用放射性免疫分析技 術(shù)和相關(guān)技術(shù)研究口蹄疫、禽流感等重大疫病的早 期診斷及防治措施, 預(yù)防和控制重要畜禽疾病的發(fā) 生, 促進(jìn)畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展, 提高農(nóng)牧民的收入等。針 對嚴(yán)重危害我國生物安全的重大檢疫害蟲, 進(jìn)行預(yù) 警和輻射不育防治技術(shù)研究及應(yīng)用, 以保護(hù)我國農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的正常發(fā)展, 維護(hù)生態(tài)安全。3.6 繼續(xù)輻射聚合與緩釋放技術(shù)結(jié)合應(yīng)用研究 應(yīng)用輻射聚合技術(shù), 制備具有良好環(huán)境和諧性、生物相容性、可調(diào)控微孔孔徑、微孔結(jié)構(gòu)、在微結(jié)構(gòu) 上適宜于氮循環(huán)細(xì)菌生長、增值的“微生態(tài)”型固定 化載體。利用載體的環(huán)境和諧性、生物相容性和 “微生態(tài)”性增強(qiáng)固定化氮循環(huán)細(xì)菌在湖泊水體中 的擴(kuò)散作用, 強(qiáng)化湖泊水體中的氮素污染物在氮循 環(huán)細(xì)菌作用下的轉(zhuǎn)化過程, 加強(qiáng)水體的硝化—反硝 化功能, 進(jìn)而控制湖泊水體氮污染和富營養(yǎng)化的進(jìn) 程, 減輕水體生態(tài)系統(tǒng)的惡化, 增強(qiáng)湖泊等天然水資 源的可持續(xù)利用能力等。參考文獻(xiàn):

[ 1] 溫賢芳, 汪勛清.中國核農(nóng)學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[ J].核農(nóng)學(xué)報(bào), 2004, 18(3):164 ～ 169.[ 2] 劉春泉, 朱佳廷, 趙永富.關(guān)于制訂輻照產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的探討 [ J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004,(3):72 ～ 75.[ 3] 劉春泉.江蘇省60 Co輻照加工持續(xù)發(fā)展探討[ A].中國核學(xué)會 2004 學(xué)術(shù)年會論文集[ C] , 2004.145 ～ 148.劉春泉等:我國核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及前景— 13 — 核技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)上的應(yīng)用

劉 剛1 李 淼2 俞漢青3 吳曉磊4 劉錦淮5 余增亮2

(1.安徽省巢湖市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站,安徽巢湖238000;2.中國科學(xué)院等離子體物理研究所離子束生物工程學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 安徽合肥230031;

3.中國科技大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院, 安徽合肥230026;4.清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系, 北京100084;

5.中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所, 安徽合肥230031)

摘要 核技術(shù)是治理環(huán)境污染方興未艾的高新技術(shù)之一, 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在簡要概述了核技 術(shù)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用、研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上, 對其存在的問題及今后的主要研究方向進(jìn)行探討與展望。

關(guān)鍵詞 核技術(shù) 輻射技術(shù) 等離子體技術(shù) 環(huán)境保護(hù) 應(yīng)用 0 引言

當(dāng)前已興起許多高新環(huán)保技術(shù), 如膜分離技術(shù)、高梯度磁分離技術(shù)、超過濾技術(shù)、活性碳技術(shù)和核技 術(shù)等。目前, 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域正逐步得到廣泛 的應(yīng)用, 如:煙道氣凈化、流體和固體廢物的輻照處 理、放射性示蹤劑研究、核分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測和研 究中的應(yīng)用等。核技術(shù)在環(huán)保中的應(yīng)用研究始于20 世紀(jì)70 年代, 并逐步開始了有效的工藝實(shí)驗(yàn)[ 1-4]。核技術(shù)方法就是利用其放射性核素或加速器產(chǎn)

生的射線或粒子來治理廢水、廢氣和固體廢物的, 目 前已發(fā)展到利用高效等離子體新型核技術(shù)方法進(jìn)行 高溫?zé)o氧熱解處理高危廢物階段。它是一項(xiàng)治理“三 廢”的新技術(shù), 也是和平利用原子能的重要方面。核 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)約能源, 處理能力高, 不添加任何化 學(xué)物質(zhì), 避免了二次污染, 因此非常安全可靠。核技 術(shù)還解決了一些其他方法難以解決的問題, 如染料脫 色、聚四氟乙烯回收和廢氣中氯化物去除等問題[ 4]。1 核技術(shù)概述

1.1 輻射源-核技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)

電離輻射與物質(zhì)相互作用, 可以使物質(zhì)產(chǎn)生物

理、化學(xué)、生物等一系列變化。這些變化與輻射類型、能量和被輻射物質(zhì)的組成有關(guān), 并且依賴于被照物質(zhì) 所吸收的能量。電離輻射對環(huán)境有污染、對公眾健康 有危害, 然而, 它也是一種有用的能量形式。其有用 的輻射類型通常包括:γ射線、高能電子、X 射線以及 紫外線。單位物質(zhì)所吸收的能量定義為吸收劑量, 它 的單位是Gy(戈瑞)。目前用于輻射處理的射線主要 有3 種:電子束、γ射線和X 射線。除電子束輻射外, 其他常用類型輻射源的性質(zhì)如下:(1)γ射線:放射性 原子衰變時(shí), 放射出的γ射線具有相當(dāng)強(qiáng)的貫穿力。工業(yè)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), 達(dá)到給定劑量時(shí), 輻 照時(shí)間取決于γ射線源的強(qiáng)度及其他一些因素。γ

射線常用于廢水和污泥的處理。(2)X 射線:X 射線 是用加速電子打到金屬靶上產(chǎn)生的, 轉(zhuǎn)成X 射線的 效率較低, 但X 射線比電子有更大穿透力, 可消毒輻 照脫水污泥, 由于其要求流體體積小, 且成本高, 目前 還未用于水與廢水處理。(3)紫外線:紫外線輻射介 于可見光和X 射線之間, 其輻射能用波長來表示, 約

為180 ～ 280 nm。波長為200、310 nm的紫外線具有很 高殺菌效力, 而波長260 nm的紫外線幾乎對所有的微 生物都具有最大效力。紫外線代替氯化處理, 進(jìn)行廢 水輻射消毒已有顯著增長。(4)其他方法:輻射處理 可以用較低的劑量與其他方法聯(lián)合處理, 一些聯(lián)合方 法包括:氧化輻射是一種兼用輻照和氧化的處理方 法, 當(dāng)輻照時(shí)空氣或氧氣是分散在材料中的。臭氧輻 射則是一種兼用輻照和臭氧的處理方法, 使用時(shí)氧氣 中含有臭氧。熱輻射是在輻照前或后對材料直接加 熱, 輻照前用氧氣或厭氧消化的方法消毒污泥可獲得 再利用[ 1-3]。

1.2 電子束輻射技術(shù)

電子束作為輻射類型的一種, 因其工藝技術(shù)適用

范圍廣泛, 正在成為環(huán)境保護(hù)的重要手段之一。低能 或高能電子束是由加速器產(chǎn)生的。電子加速器的輻 照功率為電子束電流與加速電壓的乘積。高速電子 的穿透力是很強(qiáng)的。當(dāng)不使用加速器時(shí)可立即關(guān)閉。輻射處理, 指的是應(yīng)用電離輻射能在物質(zhì)材料中產(chǎn)生 有用的變化。輻射能被某種物質(zhì)材料吸收的總劑量 91

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取決于這種材料本身的化學(xué)和物理性質(zhì), 以及輻射能 的類型及其能量分布等[ 1-3]。輻射處理使物質(zhì)材料吸 收足夠劑量是需要有一定條件的, 在生物學(xué)方面, 微 生物或病菌對于給定劑量的輻射的敏感性(微生物輻 射效應(yīng))既取決于物理因素(溫度和輻射質(zhì)量)和化學(xué) 因素(激活劑和保護(hù)劑), 又取決于生物的或生理的因 素[ 5-6](生長和DNA 總量)。1.3 等離子體輻照技術(shù)

等離子體通常是含有大量電子、離子、分子、原子 以及自由基的電離氣體, 但其宏觀上呈電中性, 并具 有很高的化學(xué)活性, 是物質(zhì)固、液、氣3 種形態(tài)之外的 第4 種形態(tài)。正因?yàn)榈入x子體具有較高的溫度和大 量活性粒子, 所以能夠加速化學(xué)反應(yīng)速度, 徹底分解 污染物[ 7-9]。已開發(fā)出處理廢棄物的等離子體發(fā)生裝 置———等離子體火炬的中心溫度可高達(dá)20 000 ～000 ℃, 火炬邊緣溫度也可達(dá)到3 000 ℃左右。當(dāng) 等離子體火炬或發(fā)生所希望的化學(xué)反應(yīng), 從而使有害 物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì), 甚至能變?yōu)榭稍倮玫馁Y源。因 此, 等離子體廢物處理是一個(gè)廢料分解和再重組過 程, 它可將有毒有害的有機(jī)、無機(jī)廢物轉(zhuǎn)成有價(jià)值的 產(chǎn)品。

等離子體分解有機(jī)廢物可得到氫氣及一氧化碳, 并可通過一個(gè)附屬設(shè)備提取。它們可用作化學(xué)原料 去生產(chǎn)其它產(chǎn)品, 如聚合物或其他化學(xué)產(chǎn)品。氫氣是 十分有價(jià)值的商業(yè)氣體, 可應(yīng)用在多種制造日用品的 工藝中, 例如:氨及塑料、藥物、維生素、食油等。它亦 可為燃料電池提供能量。燃料電池被廣泛認(rèn)為是未 來解決污染問題的潔凈能源。從無機(jī)廢物中得到的 可再用的產(chǎn)品包括可用于冶金工業(yè)的合成金屬, 可用 于建筑及研磨材料的玻璃狀的硅石[ 9-10]?？傊? 幾乎 所有廢料均可被等離子體處理并轉(zhuǎn)換成有用的產(chǎn)品。2 核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 2.1 核技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

電子束輻射處理污水及清潔水源時(shí), 可使水中產(chǎn) 生活性物質(zhì), 如OH自由基可氣化和

分解水中任何有機(jī)污染物。此外, 通過輻射處理廢水 還可以降低污水中生化需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD), 同時(shí)也有效地殺死了水中病菌等有害微生物 和除去了水的臭味。輻射處理工業(yè)廢水可以除去有 害物質(zhì)。合成洗滌劑在水中存在時(shí), 使得魚類難以生 存;輻射法可以使其大量分解, 失去發(fā)泡能力。輻射 還可以對廢水中所含的苯酚、農(nóng)藥、氰化物和有機(jī)溶 劑進(jìn)行降解處理, 含有染料的廢水可以用輻射法進(jìn)行 分解和脫色。如:用電子束輻照代替氯處理二次污 水, 既不會產(chǎn)生有毒的含氯有機(jī)物, 又能進(jìn)行有效的 滅菌。滅菌效果取決于輻照區(qū)域內(nèi)水層的厚度、水的 屬性以及不同類型的病菌對輻射的敏感度的影響。目前輻射處理廢水在美國、意大利、巴西、韓國和前蘇 聯(lián)等國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。其他許多國家也正在

試驗(yàn)[ 11-12 , 14]。與傳統(tǒng)的水處理方法———活化污泥法 相比, 電子輻照技術(shù)工藝是一項(xiàng)處理污水更有效的技 術(shù)。此外, 利用脈沖放電等離子體, 可以應(yīng)用于硝基 苯等廢水的處理。脈沖放電等離子體水處理技術(shù)主 要是利用高壓毫微脈沖發(fā)生裝置, 在氣液混合體中發(fā) 生高壓脈沖放電產(chǎn)生高能電子, 紫外線以及氣體放電 產(chǎn)生臭氧多因素綜合作用, 增強(qiáng)處理效果, 從而達(dá)到 降解有機(jī)物的目的 [ 13-14]。

2.2 核技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用

輻射處理是去除廢氣中的NOX 和SO2 的最有效 方法, 用時(shí)還得到了有用的肥料。在輻射過程中, 空 氣中的氧和水分被分離生成O、OH、HO2 等氧化能力 很強(qiáng)的活性粒子。這些粒子與SO2、NOX 發(fā)生反應(yīng), 生成硫酸和硝酸, 被收集器收集起來。如果在反應(yīng)過 程中加入少量的氨, 不僅可以提高廢氣去除率, 還得 到了硫酸銨和硝酸銨的復(fù)鹽, 是有用的肥料。對于煙 道氣凈化, 入射電子束的能量大部分被煙道氣中的主

要成分N2、O2、H2O、CO2、SO2、NOX 等基質(zhì)氣體吸收, 導(dǎo)致母體分子電離和破碎, 形成活性物質(zhì), 如:OH、NH-等自由基, 有水時(shí)可使SO2 和NOX 分別氧

化生成H2SO4 和HNO3。輻照前在煙道氣中預(yù)先加入 化學(xué)計(jì)量的氨, 使酸轉(zhuǎn)化為粉末狀的氨鹽, 由于這些 氨鹽以固體顆粒形式存在, 可以通過靜電沉降等方法 收集起來。多級輻射可以獲得更高的去除效率。電 子束干法除塵(EDBS)凈化煙道氣技術(shù), 不僅可以同

時(shí)去除SO2、NOX , 還可以清除其他污染物, 其最終產(chǎn) 物能用作化肥, 不產(chǎn)生需要處理的泥漿和沉渣, 因而 不會產(chǎn)生污染物的處置問題。日本、德國、意大利、波 蘭、美國等國已經(jīng)開始的基礎(chǔ)研究和半工業(yè)、工業(yè)實(shí) 驗(yàn)表明, 電子束輻照技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)同時(shí)去除 SO2 和NOX , 清除效率高;(2)由于是干法處理技術(shù), 無需廢水處理;(3)反應(yīng)生成可利用的副產(chǎn)品;(4)無 需催化劑;(5)比傳統(tǒng)方法更經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是:電能需求 大, 電子束劑量需求高, 輻照后氣溶膠的過濾等。另 92

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外, 電子束輻照方法能有效凈化其他工業(yè)廢氣, 如:易 揮發(fā)的有機(jī)物(VOCS), 汽車尾氣, 有氣味、有毒的氣 體及焚燒爐的廢氣等。當(dāng)然, 電子束處理污染廢氣的 技術(shù)涉及到許多不同的物理化學(xué)機(jī)制, 如:能量吸收，氣相反應(yīng), 顆粒形成, 氣固相的相互影響等[ 1 , 3 , 14]。目 前, 煙道氣的電子束凈化在國際原子能機(jī)構(gòu)的倡導(dǎo) 下, 在美國、日本、德國和前蘇聯(lián)等國的努力之下已經(jīng) 從實(shí)驗(yàn)階段過渡到工業(yè)規(guī)模。中國四川電子束脫硫 工廠于1997 年9 月正式運(yùn)作。該廠使用兩臺加速

器, 處理煤電廠煙道氣, 處理量為3 ×105m3 h , 輻照劑 量3 kGy , 去除80 %的SO2 和20 %的NO2;副產(chǎn)品(肥 料)產(chǎn)量為2 470 kg h。另外, 等離子體技術(shù)在大氣污 染控制中的應(yīng)用, 也有較大前景, 如應(yīng)用于揮發(fā)性有 機(jī)化合物(VOC)的轉(zhuǎn)化、氮氧化合物的脫除、汽車尾 氣凈化、煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)等 方面[ 14-20]。

2.3 核技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用

一個(gè)百萬人口的城市每年大約產(chǎn)生10 億t 廢 水, 其中有1 %是污泥。污泥中通常含有大量病原 菌、寄生蟲和病毒。如果直接將它施于農(nóng)田, 細(xì)菌和 病毒會在土壤中長期生存、造成土壤和水體污染, 威 脅人類和牲畜的健康。但污泥經(jīng)輻照滅菌后, 可作為 肥料直接在農(nóng)田中使用。采用輻射法處理污泥, 不僅 可以達(dá)到徹底滅菌的目的, 而且, 電離輻射破壞了污 泥的膠體性質(zhì), 顆粒變大, 使污泥具有良好的脫水和 沉降性能。處理后的活性污泥可用作肥料施于農(nóng)田。現(xiàn)在, 美國、德國和印度等國都已實(shí)現(xiàn)了輻照處理污 泥。德國一個(gè)處理污泥的輻照裝置已運(yùn)行近20 年。日本已開始研究一種有效的處理污泥的工藝———電 子束先滅菌后制成堆肥, 并進(jìn)行半工業(yè)實(shí)驗(yàn), 比傳統(tǒng) 的方法———先進(jìn)行堆肥再滅菌, 可獲得更好的效果。在泰國, 啤酒工業(yè)的污泥經(jīng)輻照處理后烘干, 再經(jīng) 3.3 kGy輻照滅菌后用作魚飼料。污泥處理大多數(shù)用 Co-60γ射線源, 輻照劑量約10 kGy [ 1 , 3, 11]。此外, 以造

紙廠的廢紙漿污泥為原料, 與定量的石粉混合后, 用 輻射方法制備的復(fù)合材料, 還是一種新型工業(yè)材料。2.4 核技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用

1998 年統(tǒng)計(jì), 全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量已達(dá)到 億t , 其中工業(yè)危險(xiǎn)廢物約占3 %～ 5 %。由于危險(xiǎn) 廢物處理技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的種種原因, 中國目前對于危 險(xiǎn)廢物的處理大多采用直接填埋或堆放的方法, 不僅 占用大量土地, 而且嚴(yán)重污染土壤、地下水和大氣, 威 脅著人們的健康, 破壞了周圍的環(huán)境。對于那些不能 被生物降解的廢物, 如廢棄的變壓器油和橡膠輪胎、石棉廢物、舊電池及電路板各種化學(xué)品、液晶顯示屏 等電子廢料, 直接填埋會嚴(yán)重污染環(huán)境, 危害人類。一個(gè)百萬人口的城市, 每天要產(chǎn)生1 000t左右的

固體廢物———垃圾。它們污染了環(huán)境, 也是資源的巨 大浪費(fèi)。到目前為止, 垃圾的處理方法主要有三種: 焚燒, 填埋, 垃圾分類、減量、資源回收。從經(jīng)濟(jì)性, 無 害性, 易操作性來綜合評定上述三種方法, 一個(gè)普遍 的看法焚燒是三者中較好的一種方法。因此國內(nèi)外 大部分工作都集中于此。普通焚燒處理爐子的平均 溫度在800 ℃左右, 基本用垃圾自身的熱值進(jìn)行焚 燒, 它們是目前國內(nèi)正在發(fā)展的垃圾焚燒方法。它有 以下主要缺點(diǎn):(1)設(shè)備投資大, 運(yùn)行費(fèi)用高, 經(jīng)濟(jì)性 差;(2)由于低溫焚燒, 很多有害有機(jī)物不能得到分解 而直接揮發(fā)到空氣中, 造成二次污染。國外對焚燒爐 的廢氣進(jìn)行再次處理, 這勢必提高垃圾的處理成本和 處理過程的復(fù)雜性;(3)對垃圾熱值有較高要求, 即垃 圾的熱值不低于5 000 kJ kg。而最近所發(fā)展的核輻 射廢物處理技術(shù)與等離子體廢物處理技術(shù)在固體廢 棄物處理中正起著越來越大的作用。

2.4.1 電離輻射技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用 人們正在研究一些變廢為寶的方法。輻射處理

方法在這方面也是可以有所作為的。采用輻照技術(shù), 可有效處理有毒廢物、液體及固體廢物。輻照處理是 一種技術(shù)先進(jìn)的能量處理方式, 當(dāng)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的 靶子經(jīng)輻照后電離, 當(dāng)離子濃度大于熱平穩(wěn)濃度時(shí), 便產(chǎn)生化學(xué)活性, 其后通常伴隨靶子溫度和化學(xué)組成 發(fā)生變化。垃圾中的有機(jī)物大部分是纖維素, 將舊報(bào) 紙、木屑之類的纖維素廢料加水調(diào)槳, 照射50 ～

kGy , 加入添加劑在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng), 最后生 成葡萄糖-聚四氟乙烯, 俗稱塑料王, 用化學(xué)方法很 難處理。它經(jīng)200 kGy 以上的輻照后, 降解成為新的 官能團(tuán)產(chǎn)物, 可以用來制作潤滑劑或表面活性劑。農(nóng) 產(chǎn)品加工廠的垃圾經(jīng)輻照滅菌后, 可以用于動物飼料 或肥料。另外, 用于環(huán)境保護(hù)的纖維和膜也可以用輻 射接枝、交聯(lián)和固化技術(shù)來制備[ 1 ,3]。

2.4.2 等離子體輻照技術(shù)在固體廢棄物處理中的 應(yīng)用

等離子體技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治領(lǐng)域具有處

理效率高、投資省、運(yùn)行成本低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu) 點(diǎn), 已成功地運(yùn)用于固體廢物、廢水和廢氣的治理, 并 93

環(huán) 境 工 程

2008 年12 月第26 卷第6 期 成為近年來全世界廣泛研究的課題。目前主要在大 氣污染控制中應(yīng)用, 汽車尾氣治理技術(shù), 廢氣治理的 低溫等離子體-催化協(xié)同凈化技術(shù), 脈沖放電等離子 體處理硝基苯廢水技術(shù), 脈沖電暈等離子體法煙氣脫 硫脫硝技術(shù), 等離子體煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置與 處理廢棄物的等離子體發(fā)生裝置開發(fā), 脈沖等離子體 脫硝技術(shù)等方面研究比較活躍。利用大功率等離子 體處理危險(xiǎn)有害的廢棄物, 使得這類廢物無害化, 減 容化和資源再生化, 并達(dá)到污染“零排放”標(biāo)準(zhǔn), 為解 決日益增加的危險(xiǎn)或有害垃圾的處理問題提供一個(gè) 科學(xué)、有效、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段[ 7-10]。

等離子體廢物處理系統(tǒng)為解決廢物處理及其資

源化利用這一難題提供了最先進(jìn)的技術(shù)和解決方案。該項(xiàng)技術(shù)在美國、日本、歐洲等國已開始走向?qū)嵱没?。目前由中國科學(xué)院等離子體所開發(fā)出的高功率等離 子體火炬, 是一個(gè)新型而又高效的廢物處理系統(tǒng)。等 離子體火炬處理廢物主要有如下特點(diǎn):(1)靈活性及 多功能性即可以處理所有種類的有毒有害危險(xiǎn)及非 危險(xiǎn)廢物, 包括有機(jī)的、無機(jī)的、氣體、液體及固體;(2)卓越的性能即能夠完全地、安全地將有毒廢料轉(zhuǎn) 化成無毒有使用價(jià)值的產(chǎn)品;(3)不會排出有毒物質(zhì) 及產(chǎn)生二次污染, 符合最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn);(4)廢物可 轉(zhuǎn)換成具有循環(huán)使用價(jià)值的產(chǎn)品;(5)減容比高, 減小 廢物體積高達(dá)99.7 %;(6)操作及維修簡單, 只需一名 技術(shù)員及少數(shù)操作人員便可操作及維護(hù)一部日處理 10 t 的機(jī)器;(7)可在短時(shí)間停止及啟動操作即可使 操作更靈活適應(yīng)廢物種類的轉(zhuǎn)換, 不需保持連續(xù) 動作。

等離子體火炬對垃圾的處理機(jī)理, 完全不同于普

通的焚燒。高功率等離子體火炬的對垃圾的處理, 是 將垃圾中的分子和原子進(jìn)行重新組合和分類, 因而也 就避免了以上提到的普通焚燒方法中的許多問題。等離子體處理廢物系統(tǒng)可用于以下方面:(1)廢棄電 子線路板、電池等;(2)含多氯聯(lián)苯廢物;(3)醫(yī)院廢 物、廢藥物、藥品;(4)農(nóng)藥廢物;(5)有機(jī)樹脂類廢物;(6)含金屬羰基化合物廢物;(7)含有色金屬、重金屬 廢物;(8)石棉廢物;(9)有機(jī)溶劑廢物及放射性廢物、爆炸性廢物、生化武器的銷毀等數(shù)千種有毒有害廢 物。對于危險(xiǎn)廢物及難于處理的廢物, 等離子體廢物 處理的獨(dú)特處理方法表現(xiàn)出安全、高效、無二次污染 和廣泛適用性, 它為危險(xiǎn)廢物及城市固體廢物的無害 化、減容化和資源化回收提供了一個(gè)十分科學(xué)有效的 方法。

最新報(bào)道的中科院等離子體所自籌經(jīng)費(fèi)數(shù)百萬 元研制的150 kW高效電弧等離子體無氧熱解處理高 危廢物爐近期獲得成功。這是國內(nèi)第1 臺嚴(yán)格意義 上的等離子體高溫?zé)峤庋b置, 性能價(jià)格比明顯優(yōu)于國 外同類型裝置。該裝置的研制成功為國內(nèi)固體廢物 的“減容化”、“無害化”、“資源化”三化處理開拓了一 個(gè)新途徑和新的研究平臺。該實(shí)驗(yàn)爐主要部件包括 等離子體反應(yīng)釜系統(tǒng)、廢物饋入系統(tǒng)、電極驅(qū)動及冷 卻密封系統(tǒng)、熔融金屬及玻璃體排出高溫?zé)衢y。其 中, 高溫?zé)衢y的研制填補(bǔ)了國內(nèi)的空白, 為熔融的金 屬和玻璃體排出提供了一個(gè)安全、便捷的手段。實(shí)驗(yàn) 爐每日可處理電路板500 kg , 還可以處理危險(xiǎn)廢物、工業(yè)廢物、醫(yī)療垃圾、市政垃圾和廢舊輪胎等, 適應(yīng)面 較廣, 在國內(nèi)有潛在的巨大應(yīng)用前景和商業(yè)市場。該 實(shí)驗(yàn)爐進(jìn)行了以固體電子垃圾為典型代表的廢舊印 刷電路板的處理實(shí)驗(yàn), 處理后的金屬、玻璃體和尾氣 三類物質(zhì)從各自的排放通道被有效地分離開, 并已經(jīng) 完成環(huán)保方面的檢測。檢測結(jié)果顯示有害排放量遠(yuǎn) 遠(yuǎn)低于國家醫(yī)療廢棄物處理的排放標(biāo)準(zhǔn)(國家尚無電 子垃圾處理排放標(biāo)準(zhǔn)), 特別是由于無氧熱解處理帶 來的氧化物量的超低排放, 將會對我國高危垃圾處 理, 減少二次污染具有重大的貢獻(xiàn)。目前, 等離子體 所正在規(guī)劃研制更大規(guī)模的高危垃圾等離子體處理 爐, 朝著大規(guī)模市場化的方向努力。3 問題與展望

目前, 許多國家都開展了有關(guān)水、廢水、污泥、工 業(yè)固體廢物等輻照處理的基礎(chǔ)研究和工業(yè)實(shí)踐。如: 工業(yè)廢水中難溶有機(jī)物、染料、有毒物質(zhì)等的分解, 城 市廢水的消毒, 生物醫(yī)學(xué)廢物、垃圾和廢物、廢塑料及 橡膠再生等。核輻照技術(shù)是處理與回收諸如醫(yī)院廢 物、解決特殊問題的方法之一。盡管初期投資較高, 但有許多優(yōu)點(diǎn), 如:殺菌速度快、效果好、不會造成任 何污染、可使有害廢物再利用。另外, 輻射技術(shù)在一 系列工業(yè)應(yīng)用中證明, 其在環(huán)境方面的優(yōu)勢在于它具 有更高的能量利用率, 并避免釋放一些毒物。現(xiàn)在多種核分析技術(shù)及與核相關(guān)的分析已廣泛 應(yīng)用于大氣污染物監(jiān)測、水體和各類環(huán)境樣品的分 析, 以及對有害元素及物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的影響和遷 移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究等。我國在環(huán)境研究中, 核技術(shù)的 應(yīng)用包括:(1)示蹤技術(shù);(2)加速器質(zhì)譜技術(shù);(3)中

子活化技術(shù);目前已從總量分析發(fā)展到元素的化學(xué)總 94

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態(tài)分析;(4)質(zhì)子激發(fā)x 射線分析和掃描質(zhì)子微探針, 已廣泛應(yīng)用于大氣細(xì)顆粒的源識別;(5)同步輻射技 術(shù);(6)穆斯堡爾譜學(xué), 已成功用于大氣中鐵微粒的鑒 別, 不僅能分析出污染量, 而且能給出污染物的化學(xué) 總態(tài);(7)低溫等離子體技術(shù), 已廣泛應(yīng)用于污染物的 分析鑒別及廢氣、廢液及廢渣的治理;(8)固體核徑跡 探測技術(shù)。在災(zāi)變環(huán)境、室內(nèi)氧氣的監(jiān)測等方面有重 要作用;(9)基于加速器的電子束燃煤煙氣脫硫脫

硝[ 21-22]。長期以來等離子體火炬的研制及其在各領(lǐng) 域的應(yīng)用是世界許多核科學(xué)家重要的研究方向。當(dāng) 前中國科學(xué)院等離子體所正與俄羅斯的等離子體加 熱器研究部門建立協(xié)作關(guān)系, 進(jìn)行廣泛的合作, 開發(fā) 研究出技術(shù)比較成熟等離子體加熱器, 努力拓展其應(yīng) 用領(lǐng)域的廣度和深度。現(xiàn)已取得了一些專利成果, 開 發(fā)出了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的長陰極壽命的各種功率(數(shù)十至數(shù)百千瓦)的等離子體火炬設(shè)備, 并已用于等 離子體切割機(jī)和等離子體加熱器的產(chǎn)品開發(fā)。目前 正在進(jìn)行等離子體火炬與電弧用于環(huán)保方面的研究 開發(fā)工作。

核技術(shù)目前在大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、農(nóng)業(yè) 環(huán)境、體內(nèi)環(huán)境、災(zāi)變環(huán)境、海洋環(huán)境、宇宙環(huán)境以及 泥沙侵蝕環(huán)境等方面已取得了顯著成果。這些成果 不僅具有重要的科學(xué)意義, 而且為我國的環(huán)境污染治 理提供了嶄新的科學(xué)思路。隨著該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng) 用, 定將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。盡管人們對使用核技術(shù)來治理環(huán)境污染還心存疑慮, 但從當(dāng)前世界各國研究核技術(shù)應(yīng)用的工作進(jìn)展情況 來看, 無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家, 今后都將會 更廣泛地應(yīng)用核技術(shù)來解決環(huán)境問題[ 23]。因此, 核 技術(shù)在環(huán)境污染治理研究中的地位將日趨重要。在 某些環(huán)境問題的研究中, 核科學(xué)技術(shù)甚至是惟一的解 決辦法, 在環(huán)境保護(hù)與環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域有著很大的 應(yīng)用潛力。

因此, 從事環(huán)境科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)工作的科技

人員, 與核化學(xué)、放射化學(xué)、核技術(shù)或核物理學(xué)學(xué)科的 專業(yè)人員的合作是必要的。綜上所述, 核技術(shù)在環(huán)境 保護(hù)中的應(yīng)用前景是美好的。參考文獻(xiàn)

[ 1 ] 吳明紅, 包伯榮.輻射技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用.北京:化學(xué)工 業(yè)出版社, 2002

[ 2 ] International Atomic Energy Agency.Electron beam processing of combust ion flue gases.Vienna :IAEA ,1987 :35-45

[ 3 ] 張艷君.輻照技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用.太原科技, 2002(3): 30-31 [ 4 ] 陳范欣.核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用.物理通報(bào), 2001(7):42-43 [ 5 ] 夏壽萱.放射生物學(xué).北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社, 1998 [ 6 ] 余增亮.離子束生物技術(shù)引論.合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社, 1998

[ 7 ] 孫亞兵, 何于江.低溫等離子體技術(shù)在三廢處理中的應(yīng)用與研 究.環(huán)境保護(hù)科學(xué), 1997 , 23(5):45-48

[ 8 ] 孫亞兵, 任兆杏.非平衡態(tài)等離子體技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng) 用.環(huán)境科學(xué)研究, 1998 , 11(4):24-26 , 50

[ 9 ] 張仁熙, 侯健.等離子體技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用(上).上?；?工, 2000, 25(20):4-5

[ 10] 張仁熙, 侯健.等離子體技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用(下).上?；?工, 2000, 25(21):4-5 , 19

[ 11] 包伯榮, 吳明紅.輻射技術(shù)在廢水及污泥處理中的應(yīng)用.核技 術(shù), 1996, 19(12):759-764

[ 12] Dane P R.核技術(shù)和可持續(xù)的發(fā)展:水資源和環(huán)境污染監(jiān)測.國 際原子能機(jī)構(gòu)通報(bào), 1993 , 35(1):7-13

[ 13] 郭香會, 李勁.脈沖放電等離子體處理硝基苯廢水的實(shí)驗(yàn)研究.電力環(huán)境保護(hù), 2001 , 17(2):37-38

[ 14] Ben W T.核技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù):一個(gè)全球性的研究網(wǎng).國際 原子能機(jī)構(gòu)通報(bào), 1993 , 35(2):39-42

[ 15] 謝銘, 李濟(jì)吾.等離子體在大氣污染控制中應(yīng)用進(jìn)展.環(huán)境科學(xué) 動態(tài), 2003(3):1-3

[ 16] 龔大國, 賀克斌.等離子體汽車尾氣治理技術(shù).重慶環(huán)境科學(xué), 2003, 25(2):28-32

[ 17] 趙君科, 任先文.脈沖電暈等離子體法煙氣脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)展.四川環(huán)境, 2000, 19(4):6-8 , 15

[ 18] 郭玉芳, 葉代啟.廢氣治理的低溫等離子體-催化協(xié)同凈化技 術(shù).環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003 , 4(7):41-46

[ 19] 毛本將, 王保健.等離子體煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置.電力環(huán) 境保護(hù), 2000, 16(3):5-7

[ 20] 周笑夢, 李杰.脈沖等離子體脫硝技術(shù)的試驗(yàn)研究.吉林工學(xué)院 學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 1994 , 15(3):64-71

[ 21] 袁光鈺, 王偉.環(huán)境科學(xué)中的核技術(shù)應(yīng)用問題.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展, 1997, 5(3):50-55

[ 22] American society of civil engineers.Task committee on radiation energy treatment of water.Wastewater and Sludge.A Stat e-of-the-art Report J.Environ.Eng., 1994(2):15-18

[ 23] 孫佑海.實(shí)施放射性污染防治法, 保障核事業(yè)的健康發(fā)展.環(huán)境 保護(hù), 2003(8):9-11

作者通信處 劉剛 238000 安徽省巢湖市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站 E-mail glchepb @sina.com 2008-03-27 收稿 95

環(huán) 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

Sponsor: Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher: Industrial Construction Magazine Agency

Editor: The Editorial Department of Environmental Engineering(33 , Xitucheng Road , Haidian Di strict , Beijing 100088 , China)Telephone:(010)82227638 82227678

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Vice Chief Editor:Shen Guiqiu

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

第二篇：核技術(shù)應(yīng)用

核技術(shù)與人類科技的進(jìn)步

核技術(shù)是建立在核科學(xué)基礎(chǔ)之上的一門現(xiàn)代技術(shù),因而泛稱核科學(xué)技術(shù)。核科學(xué)技術(shù)作為現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的組成部分,其淵源可以追溯到1896年天然放射性的發(fā)現(xiàn),至今已有100多年的歷史。帶電粒子加速器的發(fā)現(xiàn)與核反應(yīng)堆的建造為核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。第二次世界大戰(zhàn)期間核科學(xué)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的突破,體現(xiàn)了核科學(xué)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代特征,即技術(shù)的科學(xué)化與科學(xué)的技術(shù)化。世界第一顆原子彈的爆炸顯示了核能釋放的巨大威力,開創(chuàng)了本世紀(jì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)定向發(fā)展的新格局,即動用國家一級的權(quán)威,動員全社會的力量,精心規(guī)劃布署,全力推進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、工程、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)的一體化。

核技術(shù)應(yīng)用主要包括核能的利用及同位素和輻照技術(shù)的利用。核能的利用主要是指：（1）利用放射性同位素衰變時(shí)放出的能量做成電池，廣泛用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星、無人管理的燈塔、心臟起搏器等。（2）利用重核裂變會放出巨大能量。核電站、空間堆電源、核供熱堆、用于船舶或潛艇的核動力裝置，是實(shí)際應(yīng)用這種裂變能的主要代表。（3）利用輕核裂變時(shí)放出的比重核裂變時(shí)放出的更加巨大的能量。聚變堆的研究和開發(fā)就是為了利用這一能量。

以原子核科學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用原子核反應(yīng)或衰變釋放的射線和能量為國民經(jīng)濟(jì)、國防服務(wù)的一門新興科學(xué)技術(shù)既原子核科學(xué)技術(shù)的簡稱。核能是一種安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源，人類生存、發(fā)展所面臨的能源問題，最終也需要依靠核能來解決。核電站的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行管理是一個(gè)綜合、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及物理、熱工、結(jié)構(gòu)、材料、機(jī)電、控制、安全等大量工程問題。與核能利用密切相關(guān)的核燃料循環(huán)也同樣涉及大量的工程技術(shù)問題。核技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，具有相對獨(dú)立和完整的體系，是20世紀(jì)人類文明史上一個(gè)重要里程碑。核技術(shù)通常包括核能技術(shù)、核動力技術(shù)、同位素技術(shù)、輻射技術(shù)、核燃料技術(shù)、核輻射防護(hù)技術(shù)等領(lǐng)域。核技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。

在解決人類面臨的能源和環(huán)境等重要問題中的作用日益明顯。截至1993年底，核能發(fā)電已占世界總發(fā)電量的17%,而法國的核能發(fā)電量已占總發(fā)電量的70%以上。通過選用新堆型，提高安全性和降低建設(shè)造價(jià)，核能發(fā)電的貢獻(xiàn)將不斷增大，這對緩解能源危機(jī)無疑是一個(gè)重大的貢獻(xiàn)。21世紀(jì),人類開發(fā)新能源,廣泛應(yīng)用核技術(shù)將更為迫切，核能將是逐步代替化石能源的重要能源。21世紀(jì)中葉，受控核聚變技術(shù)可望從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱?，為人類提供取之不盡的干凈能源。威力很大的核爆炸將為工程建設(shè)、改造環(huán)境和開發(fā)資源服務(wù)。核動力將在交通運(yùn)輸及星際航行等方面發(fā)揮更大的作用。核技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用也將進(jìn)一步擴(kuò)大。

核科學(xué)與核技術(shù)在二十世紀(jì)取得了輝煌的成就。目前仍然是現(xiàn)代科學(xué)中的一個(gè)非常重要的前沿領(lǐng)域，保持著旺盛的生命力，不僅具有重大的科學(xué)意義，而且在高新技術(shù)及交叉學(xué)科領(lǐng)域的研究中起著重要作用。當(dāng)前核科學(xué)與核技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)體現(xiàn)為：一方面對物質(zhì)層次結(jié)構(gòu)、宇宙起源等的探索不斷深入，另一方面在能源、人口與健康、環(huán)境、信息、材料、農(nóng)業(yè)、國家安全等領(lǐng)域以及多種學(xué)科的基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用日益廣泛。

核探測技術(shù)

核探測技術(shù)在地學(xué)中主要應(yīng)用于放射性勘查。放射性勘查是一種地球物理找礦方法，它是以巖石或礦石在一定的幾何空間造成的放射場的差異為基礎(chǔ)的。通過專門的核探測儀器測量射線強(qiáng)度和放射性核素含量，以達(dá)到尋找礦產(chǎn)資源和地質(zhì)工程勘探的目的。

放射性勘查方法很多，按其測量對象不同，可分為Y測量、Bn及其子體測量。其中Y測量又分航空Y測量、航空Y能譜測量、地面Y測量和地面Y能譜測量。Bn及其子體測量又分射氣測量、徑跡測量、?？y量、活性炭測量和’。Po法測量等等。本節(jié)將對地面Y測量、射氣測量和徑跡測量等放射性勘查方法給予介紹。

放射性勘查對象是天然地質(zhì)體，如巖石(或土壤)的放射性元素的分布和遷移。因此，在討論各種勘查方法之前，了解鈾、鐳、針、鉀等天然放射性核素，在巖石、土壤、水和大氣中的分布特點(diǎn)及某些地球化學(xué)性質(zhì)是必要的。

核技術(shù)及應(yīng)用是包括核技術(shù)基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用研究的綜合性學(xué)科。基礎(chǔ)研究的對象為輻射產(chǎn)生機(jī)理、射線與物質(zhì)的相互作用、射線探測方法和信息處理方法。實(shí)際應(yīng)用方面著重跨學(xué)科研究(所跨學(xué)科如物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會安全等)。核工程與核技術(shù)是一門多學(xué)科相互交叉的高新技術(shù)專業(yè)，它包括核動力工程與核能利用、核技術(shù)及應(yīng)用兩大分支。眾所周知，核科學(xué)與核技術(shù)在二十世紀(jì)取得了輝煌的成就，目前仍然是現(xiàn)代科學(xué)中的一個(gè)非常重要的前沿領(lǐng)域，保持著旺盛的生命力。

當(dāng)前核科學(xué)與核技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)體現(xiàn)為：一方面對物質(zhì)層次結(jié)構(gòu)、宇宙起源等的探索不斷深入，另一方面在能源、人口與健康、環(huán)境、信息、材料、工農(nóng)業(yè)、國家安全等領(lǐng)域以及多種學(xué)科的基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用日益廣泛。原子能的和平利用將最終解決人類的能源危機(jī)；癌癥的早期診斷和放射治療離不開核技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；輻射育種方法培育了很多農(nóng)業(yè)上的優(yōu)良品種；航空航天工業(yè)中的無損探傷、同位素電池；地質(zhì)年代的推斷、人類社會的歷史考古、文物藝術(shù)珍品的鑒定；礦產(chǎn)資源的勘探；海關(guān)檢查；環(huán)境保護(hù)；新材料開發(fā)；甚至與我們生活息息相關(guān)的食品的消毒、保鮮貯藏等等，無不與核技術(shù)有關(guān)。核技術(shù)的每一次重大突破，都預(yù)示著一次新的技術(shù)革命

核技術(shù)發(fā)展在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的影響

一段時(shí)期以來，我國對核的利用主要在軍事領(lǐng)域。1980年，國務(wù)院下發(fā)通知，要求把長期積累的為軍服務(wù)的技術(shù)直接為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，就此拉開了“保軍轉(zhuǎn)民”的序幕。

經(jīng)過20多年的發(fā)展，在核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方面，我國目前已形成具有一定規(guī)模和水平的科研開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化體系。據(jù)報(bào)道，國內(nèi)從事核技術(shù)應(yīng)用開發(fā)和生產(chǎn)的企事業(yè)單位有300多家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模為年總產(chǎn)值400億元，約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的0．4％。國內(nèi)開展核應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化較早的中國原子能科學(xué)研究院的經(jīng)營性收入，已由1980年的400多萬元增長到2004年的2．4億元。為了進(jìn)一步加速核應(yīng)用技術(shù)的推廣和應(yīng)用，國家發(fā)改委明確了國家“十一五”期間支持民用非動力核技術(shù)應(yīng)用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)，即加快高技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化，引導(dǎo)、推動民用非動力核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、快速、健康增長，促使我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在5年左右達(dá)到1000億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，保持年均15％以上的增長速度。加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、形成以具有自主創(chuàng)新能力的企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)格局，促進(jìn)5大類若干系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。中國原子能科學(xué)研究院技術(shù)開發(fā)與經(jīng)營管理處處長周長春表示，“對于核應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)和推廣，雖然我們國家正處于起步階段，但如果有國家政策的支持，理順產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的思路，核應(yīng)用技術(shù)還是有巨大的發(fā)展空間和潛力的。預(yù)計(jì)到2015年將形成3000億元左右的規(guī)模。” “核技術(shù)轉(zhuǎn)化有一方面要有基礎(chǔ)性理論研究的充分支撐，另一方面公民的核意識也是推進(jìn)核應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不可缺少的一環(huán)。不了解，就無從接受核利用。目前公眾對放射性同位素等認(rèn)識不深，造成對核的陌生、抵觸乃至恐慌?！敝袊幽芸茖W(xué)研究院姜山研究員指出?！昂藨?yīng)用技術(shù)的推廣，涉及到一個(gè)引導(dǎo)消費(fèi)的問題。除了在意識上加強(qiáng)普及力度之外，國家也應(yīng)在資金上加大投入，尤其是研發(fā)前期的投入。” 核技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

核技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有同位素示蹤技術(shù)與核輻射技術(shù)兩個(gè)方面。同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)用，是直接將作為示蹤劑的示蹤原子的核素，利用其易于探測的核物理性質(zhì)和同位素的物理、化學(xué)性質(zhì)相同的原理，建立同位素示蹤法和同位素分析法，將該方法作為研究工具或?qū)嶒?yàn)手段，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科學(xué)中．的作物營養(yǎng)生理、土壤肥料、環(huán)境保護(hù)、植物保護(hù)和畜牧獸醫(yī)等各個(gè)方面。核輻射技術(shù)的應(yīng)用，則是將放射性核素作為輻射源，利用射線對物質(zhì)作用產(chǎn)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)，對生命物質(zhì)進(jìn)行改造，創(chuàng)造新的生物資源。核輻射技術(shù)在農(nóng)業(yè)科學(xué)中主要應(yīng)用于作物品種改良、害蟲防治、食品貯藏保鮮和輻照刺激生物生長等各個(gè)方面。

利用核技術(shù)還可以消滅許多令人頭痛的害蟲。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家用輻射技術(shù)來控制棉鈴蟲的生長。即在昆蟲大量繁殖時(shí)，用輻射使雄性昆蟲失去繁殖能力，然后放回自然，雌性昆蟲和不育的雄性昆蟲交配，產(chǎn)生的卵不能繁衍后代，最終可導(dǎo)致這種昆蟲的滅絕。這種技術(shù)曾成功地用于殺滅果蠅和新大陸螺旋蠅。在墨西哥、美國、智利、阿根廷和秘魯?shù)葒乙渤晒Φ赜脕須绾涂刂频刂泻Ｏ?。這些都是農(nóng)作物的害蟲，對害蟲的蟲蛹或成蟲，用γ射線或電子束，進(jìn)行一定劑量的照射，使雄蟲失去生殖機(jī)能，再把它們釋放到田里，讓它們與自然界的雌蟲進(jìn)行交配，這樣產(chǎn)下的卵就不能孵化了。一般情況下雌蟲只能交配一次，而失去生殖機(jī)能的雄蟲卻可以和幾個(gè)雌蟲交配，這樣，就可以使害蟲斷子絕孫。這是現(xiàn)代生物防治方法中唯一有可能滅絕害蟲的有效手段，也是一項(xiàng)無公害生物防治的新技術(shù)。

第三篇：核技術(shù)應(yīng)用淺談?wù)n程論文

核科學(xué)技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用

摘 要 核科學(xué)技術(shù)和材料科學(xué)的結(jié)合產(chǎn)生了一門新興的交叉學(xué)科———核材料(也稱核固體),主要指核技術(shù)在材料分析、物質(zhì)改性和新材料研制合成中的應(yīng)用.文章介紹核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用歷史、現(xiàn)狀及其前景,包括基本物理原理。關(guān)鍵詞 核技術(shù)、應(yīng)用、材料科學(xué) 1 引言

20世紀(jì)初人類在探索物質(zhì)世界更深層次的奧秘時(shí),形成了比以往更微觀的學(xué)科———核科學(xué).廣泛深刻的核科學(xué)在發(fā)展中形成了當(dāng)代最主要的尖端技術(shù)之一———核技術(shù).核技術(shù)是指利用原子核放出的射線或加速器產(chǎn)生的帶電粒子束流,通過射線與物質(zhì)相互作用來研究和改造物質(zhì)的技術(shù).核技術(shù)的應(yīng)用,把人們的視野進(jìn)一步推向微觀,從而使人們從分子水平、原子水平和原子核水平動態(tài)了解自然現(xiàn)象.核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用是原子核物理和固體物理之間新興的交叉學(xué)科,它主要研究荷電粒子或射線束與固體表面及晶格的作用,用于材料的結(jié)構(gòu)、組分和狀態(tài)的分析及新材料的制備核射線很早就用來探索物質(zhì)結(jié)構(gòu).1911年,物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生們用α射線轟擊金屬薄膜,來觀測穿過金屬膜后粒子飛行方向的分布,提出了著名的盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型,開創(chuàng)了用射線束來研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新途徑.晶體X射線衍射是上世紀(jì)初固體物理的重大發(fā)現(xiàn),1912年由弗里得里希和尼平在實(shí)驗(yàn)上觀察到,它證實(shí)了晶格結(jié)構(gòu)這一物理圖像,開創(chuàng)了核技術(shù)在材料研究中應(yīng)用的先河.核射線與物質(zhì)的相互作用是核材料研究與應(yīng)用的基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展到材料、考古、生物和環(huán)境等眾多領(lǐng)域.核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展不僅為研究材料的結(jié)構(gòu)和特性提供了強(qiáng)有力的工具和技術(shù),而且還為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及人類生活提供了眾多的新型材料.從20世紀(jì)60年代中期開始,各種低能加速器轉(zhuǎn)向這方面的研究,使得這一領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展.如今,離子束已從單一的離子擴(kuò)展到原子、分子離子、團(tuán)簇.所研究的材料已發(fā)展到高分子材料、絕緣材料、生物材料及復(fù)合材料等核材料科學(xué)已是跨越核物理、原子物理、固體材料物理及表面物理等眾多領(lǐng)域的交叉學(xué)科,成為當(dāng)前一個(gè)引人注目的領(lǐng)域.2 材料科學(xué)中的核分析技術(shù)

核分析就是用核物理手段進(jìn)行材料分析,利用探測物與被探測物之間的相互作用來獲取被探測物的成分、結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性質(zhì)的信息.一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)是20世紀(jì)60年代用核分析技術(shù)成功地分析了月球土壤,記錄下了世界矚目的月球探索所帶來的珍貴資料.現(xiàn)代的核分析技術(shù)與傳統(tǒng)的手段相比,具有超微量、高精度和極表面的特點(diǎn),而且還能提供一些獨(dú)特的物理信息.常用于材料科學(xué)的核分析技術(shù)包括離子束分析、超精細(xì)相互作用核分析和活化分析等技術(shù).2.1 超精細(xì)相互作用核分析

原子核的磁矩和電四極矩與周圍電磁場之間的相互作用稱為超精細(xì)相互作用.分析超精細(xì)相互作用引起核能級的移動和分裂,可以獲得周圍環(huán)境的信息,從而來探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu).主要的超精細(xì)相互作用核分析有穆斯堡爾效應(yīng)、核磁共振技術(shù)、正電子湮沒技術(shù)和中子散射技術(shù)等.穆斯堡爾效應(yīng)是1957年德國青年科學(xué)家穆斯堡爾首次發(fā)現(xiàn)的,也稱原子核無反沖γ共振吸收或共振散射.它對γ射線能量的依賴關(guān)系非常敏感,因此可以用穆斯堡爾效應(yīng)來探測由于共振原子核附近的物理和化學(xué)環(huán)境變化而引起的共振γ射線能量的變化.一個(gè)生動的例子就是砷化鎵半導(dǎo)體中注入錫,到底錫是處于砷位還是鎵位,這只能由穆斯堡爾效應(yīng)告訴我們.核磁共振現(xiàn)象(NMR)是1945年美國BlochF小組和PurcellEM小組分別發(fā)現(xiàn)的.核磁共振是指原子核在進(jìn)動中吸收外界能量產(chǎn)生的一種能級躍遷現(xiàn)象.這里外界能量是指一個(gè)高頻磁場,根據(jù)γ躍遷選擇定則,只在相鄰的能級之間發(fā)生躍遷,同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)烈的能量共振吸收.與前種技術(shù)相比,其可探測的核要多很多,精度也非常高.近年來發(fā)展的固體高分辨核磁共振技術(shù),最大的特點(diǎn)是能反映各種相互作用和各向異性,例如對高聚物和液晶的研究可得到其他技術(shù)不可替代的結(jié)構(gòu)信息.正電子湮沒技術(shù)，正電子是電子的反粒子,是由狄拉克預(yù)言、安德森于1932年發(fā)現(xiàn)的.由源發(fā)出的正電子遇到電子會湮沒成兩個(gè)光子,即一對γ射線.通過對湮沒壽命的測量、γ湮沒關(guān)聯(lián)測量和γ射線的多普勒增寬能譜測量可研究材料的結(jié)構(gòu).正電子湮沒技術(shù)的應(yīng)用是從50年代開始的,目前國際上最多的PAT應(yīng)用還是對金屬和合金材料的研究.中子散射:1932年,英國物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)中子以來,中子散射技術(shù)已成為固體結(jié)構(gòu)研究的另一種手段.平均動能為0.025eV的熱中子,相應(yīng)的波長為0.1—1nm,這正好接近物質(zhì)結(jié)構(gòu)中原子運(yùn)動的能量和原子間的距離.熱中子散射既可以用于研究物質(zhì)的靜態(tài)性質(zhì),也可以研究其動態(tài)性質(zhì).近年來發(fā)展起來的冷中子(能量小于0.1eV)散射是研究凝聚態(tài)物質(zhì)、聚合物和大分子的有力工具.3 離子注入與材料改性

離子注入材料改性是指用離子、分子、團(tuán)簇等轟擊固體材料,使其表面形成一定深度的注入層,從而使材料表面的物理性質(zhì)、化學(xué)組成的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,最終導(dǎo)致材料改性.離子注入與其他表面加工技術(shù)相比,有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):注入層與靶材無明顯分界面;注入只改變材料的表面性質(zhì)而不影響其內(nèi)部結(jié)構(gòu);此外注入離子的種類、深度、濃度及分布等易于控制.由于離子注入技術(shù)給新材料的制備帶來了突破,所以其迅速在半導(dǎo)體、金屬、陶瓷、聚合物及生物材料等各個(gè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用.3.1 半導(dǎo)體材料加工

離子注入在半導(dǎo)體加工中應(yīng)用最為廣泛,其主要應(yīng)用包括大規(guī)模集成電路、微波、激光和紅外集成元件與電路.離子注入技術(shù)于60年代應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域,形成了精細(xì)摻雜工藝和微細(xì)加工技術(shù).離子注入可以精確控制摻雜量和注入深度,特別適于小于1μm的亞微米加工和實(shí)現(xiàn)多層復(fù)雜注入,因而促進(jìn)了大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生,推動了超大規(guī)模集成電路的發(fā)展.硅中的離子注入工藝已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際的生產(chǎn)階段,成為半導(dǎo)體工業(yè)的基本工藝之一,如中子嬗變摻雜單晶硅,高能中子注入單晶硅中使硅嬗變?yōu)榱?而均勻摻雜形成半導(dǎo)體,已形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模.用高量氧在高溫下注入硅則可以在硅表面下形成埋層二氧化硅隔離層,這種結(jié)構(gòu)稱為SOI結(jié)構(gòu).SOI材料是21世紀(jì)超大規(guī)模集成電路主流材料,可應(yīng)用于抗輻照電路、低壓低功能電路和高溫下的電路.另外,離子注入是微電子加工的主要手段.離子束蝕刻可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子和光束蝕刻,因?yàn)樗哂懈叩姆直媛屎透痰钠毓鈺r(shí)間.3.2 金屬改性與離子束冶金學(xué)

20世紀(jì)70年代初以來,離子注入金屬中的應(yīng)用已得到廣泛開展.首先是金屬的表面改性研究.金屬表面注入某些離子,可以獲得一般冶金工藝難以得到的表面合金相,從而對金屬表面的硬度、抗腐蝕性、耐磨性以及催化性能等有顯著的影響.特別是抗腐蝕、抗氧化和耐磨性的改善,在工業(yè)和國防應(yīng)用中占有十分重要的地位.從大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,在鋼制金屬切削工具、熱擠壓模和精密運(yùn)動部件等產(chǎn)品中取得了延壽3—20倍的優(yōu)異效果.離子注入技術(shù)還使得一些原來難以產(chǎn)生的合金得以生成,并形成了一門新的學(xué)科———離子束冶金學(xué).現(xiàn)在,通過離子注入可以把周期表中任一穩(wěn)定元素注入到任意金屬表面,這樣形成的亞穩(wěn)態(tài)合金不僅具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而且對于金屬的基礎(chǔ)研究也有十分重要的意義.3.3 無機(jī)非金屬材料的改性

無機(jī)非金屬材料主要包括玻璃、氧化物、晶體和陶瓷材料.由于離子注入可以廣泛改變其物理、化學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、機(jī)械和磁性特性,因而這些材料的改性研究也越來越受到重視.離子注入光學(xué)材料,改變其光學(xué)性質(zhì)(如折射率)已是集成光學(xué)一項(xiàng)重要技術(shù).離子注入SiO2玻璃,可使其折射率改變1%,注入金屬雜質(zhì)可得到更大的改變.二氧化硅玻璃折射系數(shù)的局域改性可用于制作波導(dǎo)、定向耦合器等.離子注入陶瓷,可以改變其表面的機(jī)械性質(zhì)(如耐磨性),延長部件的壽命.把氮N和硼B(yǎng)注入到金剛石中可以增加其耐磨性、硬度及防止表面破裂.離子注入Al2O3,引起其光學(xué)特性和結(jié)構(gòu)的變化,使其成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的陶瓷材料[6].3.4 高分子材料改性

離子和團(tuán)簇注入高分子材料的改性研究是近年來一個(gè)非?；钴S的領(lǐng)域.荷能離子注入聚合物引起化學(xué)結(jié)構(gòu)改變在當(dāng)今微電子領(lǐng)域是十分有用的,如:延長離子轟擊時(shí)間,聚合物表面的“石墨”化現(xiàn)象,可用作高質(zhì)量的掩膜;離子輻照有機(jī)硅產(chǎn)生SiC膜,離子轟擊聚合物產(chǎn)生具有電阻性質(zhì)的“金屬”碳等是集成電路技術(shù)中具有應(yīng)用前景的領(lǐng)域.離子注入聚合物還可以改變其光學(xué)特性.隨著注入量、能量、離子種類和聚合物的不同,聚合物的顏色會發(fā)生明顯變化.此外離子注入聚合物還會引起表面的硬度、抗磨損特性、抗氧化特性和抗化學(xué)腐蝕特性的變化,如離子注入聚合物引起表面硬度的增加,已廣泛用于人造關(guān)節(jié)、深水儀器等領(lǐng)域.當(dāng)集成電路的線條小于0.1μm時(shí),存儲器線條進(jìn)入分子尺寸,于是高分子存儲器、分子電子學(xué)被提出來,可以設(shè)想離子束加工將是十分理想的技術(shù).3.5 納米材料的研制

納米材料是當(dāng)今材料科學(xué)研究的熱點(diǎn).核技術(shù)已成為納米材料研制的一種有效手段.用同位素分離器使具有一定能量的離子硬嵌在某一與它固態(tài)不相溶的襯底中,然后加熱退火,讓它偏析出來.通過改變注入離子的能量和劑量,以及退火溫度可以控制形成的納米微晶在靶材中的深度分布和顆粒大小.國內(nèi)較早地實(shí)現(xiàn)了離子注入退火形成納米顆粒的技術(shù).1996年,國外報(bào)道了離子輻照碳灰生成碳納米管,隨后1998年國內(nèi)也報(bào)道了Ar離子轟擊石墨過程中有碳納米管的生成.離子注入納米材料可以使納米材料成為晶體,也能使它無定形化,納米材料的改性研究也是人們研究的熱點(diǎn).80年代掃描探針顯微學(xué)(包括STM和AFM)的突破性進(jìn)展導(dǎo)致了納米蝕刻術(shù)的誕生.用STM針尖和表面相互作用的原理可以進(jìn)行納米量級的蝕刻,可望在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化.4 其他核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用 4.1 等離子體技術(shù)在材料改性中的應(yīng)用

等離子體作為物質(zhì)存在的第四狀態(tài)是指部分或完全電離的氣體.在材料改性中用到的是低溫等離子體技術(shù),其應(yīng)用主要體現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片加工和薄膜涂層.等離子體工藝逐漸成為沉積涂層所選擇的技術(shù),所用技術(shù)包括熱等離子體噴涂、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積和束濺射等.幾乎任何能被熔化或?yàn)R射而不會分解的元素、材料都能用來形成涂層.等離子蝕刻是指從離子源引出一定能量和活性的原子、原子團(tuán)、離子等基團(tuán),通過化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊進(jìn)行腐蝕,從而達(dá)到圖形轉(zhuǎn)移的效果,具有很高的各向異性度和很小的腐蝕殘余物.在接近硅極限的如今,等離子蝕刻是必然趨勢.在制造電路中大約40%的步驟使用等離子體加工,未來所有的超大規(guī)模集成電路,都將依靠等離子體加工.4.2 同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用在電子同步加速器中,當(dāng)接近光速的電子沿彎曲的軌道運(yùn)行時(shí),會沿切線方向放出強(qiáng)烈的電磁輻射,被稱為同步輻射.同步輻射在材料科學(xué)中的主要應(yīng)用是結(jié)構(gòu)分析和軟X射線光刻術(shù).同步輻射光源具有亮度高、寬頻譜可調(diào)和優(yōu)異的偏振性等優(yōu)點(diǎn),是世界上近20年來急劇發(fā)展起來的新光源.80年代,美國、日本相繼建立國家同步輻射裝置,用于光刻技術(shù)的研究.利用高曝光強(qiáng)度的光刻束線開展亞微米器件的工藝研究,如X射線掩膜研制、X光刻膠對X射線吸收過程的研究和多次X射線套刻技術(shù)等.X射線衍射分析材料這種古老的分析手段也由于同步光源的出現(xiàn)而得到更大的發(fā)展.由于同步輻射在材料研究和工藝中有著重要的作用,我國已在北京、合肥建有同步裝置,上海也擬建造第三代同步裝置,這些同步裝置的應(yīng)用目的主要是面向材料科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域.5 結(jié)束語

通過本門課的學(xué)習(xí)，讓我知道：核科學(xué)技術(shù)在材料科學(xué)中應(yīng)用廣泛,涉及信息、能源、國防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面.同時(shí)核材料科學(xué)還是一個(gè)發(fā)展中的概念.它的物理基礎(chǔ)是離子和固體的相互作用.隨著研究范圍的擴(kuò)大,這種機(jī)制還需要進(jìn)行理論研究.另外,與其他領(lǐng)域的交叉也正帶給核材料科學(xué)新的生長點(diǎn),將來對人類日常生活必定產(chǎn)生更大的影響.參考文獻(xiàn)

[1] 劉洪濤等編.人類生存發(fā)展與核科學(xué).北京:北京大學(xué)出版社,2001[LiuHTetal.NuclearScienceanditsImpactontheWorld.Beijing:PekingUniversityPress,2001(inChi2nese)] [2]范湘軍.核技術(shù),2000,23(1):61[FanXJ.NuclearTechnol2ogy,2000,23(1):61(inChinese)] [3]夏元

復(fù)

.核

物

理

動態(tài),1995,12(2):47[XiaYF.TrendsinNuclearPhysics,1995,12(2):47(inChinese)] [4]國家自然科學(xué)基金委員會.核技術(shù).北京:科學(xué)出版社,1991[NSFC.NuclearTechnology.Beijing:BeijingSciencePress,1991,(inChinese)] [5]李恒德編.核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1986[LiHD.ApplicationofNuclearTechnologyinMate2rialScience.Beijing:SciencePress,1986(inChinese)] [6]張通和,吳瑜光.離子束材料改性科學(xué)和應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1999[ZhangTH,WuYG.IonBeamTechnologyanditsApplicationtoMaterialModification.Beijing:SciencePress,1999(inChinese)]

第四篇：電子商務(wù)在我國農(nóng)業(yè)中應(yīng)用論文

文章

來源蓮山

課 件 w w w.5y K J.Co m 5

摘要：農(nóng)業(yè)電子商務(wù)是以信息技術(shù)和全球化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為支撐，對農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)地到顧客手上進(jìn)行全方位的管理的全過程。農(nóng)業(yè)電子商務(wù)的發(fā)展將成為推動我國農(nóng)業(yè)市場化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：電子商務(wù)流通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，世界各國相繼開始建設(shè)國家基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)，電子商務(wù)和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)也隨之應(yīng)運(yùn)而生，并且受到越來越多的行業(yè)和企業(yè)的關(guān)注與參與，逐步進(jìn)入高速發(fā)展階段。

電子商務(wù)是一個(gè)以Internet/Intranet(互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)部網(wǎng))為架構(gòu),以交易雙方為主題,以銀行支付和結(jié)算為手段,以客戶數(shù)據(jù)庫為依托的全新商業(yè)模式。交易各方將自己的各類供求意愿按照一定的方式輸入電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò),電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的要求,在全世界范圍內(nèi)尋找相關(guān)信息并提供給用戶多種買賣選擇。

農(nóng)業(yè)是我國的傳統(tǒng)弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)，歷來存在著生產(chǎn)經(jīng)營分散，產(chǎn)品競爭力不強(qiáng)，流通環(huán)節(jié)多，交易成本高，標(biāo)準(zhǔn)化程度低等問題。特別是近年來隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加快和中國加入WTO，我國農(nóng)業(yè)所面臨的小生產(chǎn)與大市場的矛盾將更加突出。當(dāng)前，流通已成為我國農(nóng)業(yè)的“軟肋”，嚴(yán)重地制約著農(nóng)業(yè)整體效益的提高。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用電子商務(wù)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)，及時(shí)傳播市場信息，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者特別是農(nóng)民適應(yīng)變化多端的市場，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來如下好處：

一、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化

我國目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本是以家庭為單位的小規(guī)模生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者之間基本上不存在信息交流，農(nóng)戶往往憑借自己往年的價(jià)格經(jīng)驗(yàn)來選擇生產(chǎn)項(xiàng)目，確定生產(chǎn)規(guī)模，因而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安排被動，進(jìn)而造成一些農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和價(jià)格波動較大，影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體的穩(wěn)定性和農(nóng)民的積極性。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的實(shí)質(zhì)是市場化,即以市場為導(dǎo)向，在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通過程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、加工、銷售一條龍，在經(jīng)濟(jì)利益上依據(jù)平均利潤率的產(chǎn)業(yè)化組織原則實(shí)現(xiàn)產(chǎn)加銷一體化，即形成生產(chǎn)和流通利益共同體，把農(nóng)戶與市場聯(lián)結(jié)在一起。通過電子商務(wù)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，跨躍時(shí)間和地域的障礙，使農(nóng)產(chǎn)品供需雙方及時(shí)溝通，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠及時(shí)了解市場信息，根據(jù)市場需求情況合理組織生產(chǎn)，以避免因產(chǎn)量和價(jià)格的巨大波動帶來的效益不穩(wěn)定，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化不同于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式，必須以市場需求為導(dǎo)向，優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品，按市場機(jī)制配置生產(chǎn)要素，并要求農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的各個(gè)環(huán)節(jié)和過程按市場機(jī)制組織活動。

二、拓寬農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道，減少環(huán)節(jié)，提高農(nóng)業(yè)效益

我國目前的農(nóng)產(chǎn)品流通體系尚不健全，因此農(nóng)產(chǎn)品銷售仍然存在著渠道窄、環(huán)節(jié)多、交易成本高、供需鏈之間嚴(yán)重割裂等問題。通過電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料信息化，Internet將市場需求信息準(zhǔn)確而又及時(shí)地傳遞給買賣雙方，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)的需求信息傳遞給供應(yīng)商適時(shí)補(bǔ)充供給。在業(yè)務(wù)模式上，提供了交易市場、農(nóng)產(chǎn)品直銷、招標(biāo)等交易模式，自行選擇最適合自己的方式，真正實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)的效能,減少市場存在的種子、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用薄膜等各種生產(chǎn)資料的供需矛盾。同時(shí),拓展了傳統(tǒng)買賣方式，使傳統(tǒng)商務(wù)的有形市場走到了網(wǎng)上，由相對時(shí)間段營業(yè)的現(xiàn)貨市場轉(zhuǎn)為全天候開放的模擬市場，提供了交易自動撮合、庫存發(fā)布和查詢、數(shù)字簽名、網(wǎng)上支付等，大大地縮短了供應(yīng)鏈，提高了工作效率和質(zhì)量。

三、形成新型的農(nóng)產(chǎn)品流通模式，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展

我國農(nóng)產(chǎn)品交易鏈及其通路過程存在環(huán)節(jié)多、復(fù)雜、透明度不高、交易信息對稱性較差等問題。產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是生產(chǎn)，但市場和流通是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。農(nóng)產(chǎn)品流通不暢已經(jīng)成為阻礙農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展、影響農(nóng)民增收乃至農(nóng)村穩(wěn)定的重要因素之一。農(nóng)產(chǎn)品的賣難及農(nóng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性、季節(jié)性、區(qū)域性過剩，從流通環(huán)節(jié)看，主要存在兩個(gè)問題：一是信息不靈，盲目跟風(fēng)。市場信息的形成機(jī)制和信息傳播手段落后使農(nóng)戶缺少市場信息的指導(dǎo)。二是農(nóng)產(chǎn)品交易手段單一，交易市場管理不規(guī)范?，F(xiàn)在傳統(tǒng)的方式主要是一對一的現(xiàn)貨交易，現(xiàn)代化的大宗農(nóng)產(chǎn)品交易市場不普及，期貨交易、遠(yuǎn)期合約交易形式更少。通過建立以計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)產(chǎn)品市場信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)營銷和網(wǎng)上支付。保證了各地農(nóng)產(chǎn)品銷路暢通、供銷協(xié)調(diào)，擴(kuò)充農(nóng)業(yè)信息量。透明化的價(jià)格可以提高網(wǎng)上交易量從網(wǎng)上獲取產(chǎn)品和價(jià)格信息將增加產(chǎn)品的可比性和價(jià)格的透明度。由于不同地理位置產(chǎn)生的價(jià)格差別也將因不斷增加的競爭而減小。這將在生產(chǎn)資料價(jià)格上有利于農(nóng)民，但是不利于其所生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格。這就造成這樣一個(gè)特別的現(xiàn)象：哪里存在許多有差別的農(nóng)產(chǎn)品并有經(jīng)常性的供給，哪里就需要生產(chǎn)資料供應(yīng)專家為其服務(wù)。

生產(chǎn)商可以通過一個(gè)安全的市場獲得收益，采購方從有保證的供應(yīng)中受益，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可通過網(wǎng)上貿(mào)易受益，越是完善的網(wǎng)上市場越能為農(nóng)民創(chuàng)造利潤，甚至一些網(wǎng)站提供運(yùn)費(fèi)計(jì)算器，這樣可以使交易者在價(jià)格、質(zhì)量和運(yùn)費(fèi)之間選擇最佳的組合，提高了農(nóng)業(yè)效益。還可以把基于信任的個(gè)人接觸的銷售模式移植到網(wǎng)上，提供訂單、合同的流轉(zhuǎn)和管理，從而帶動與農(nóng)產(chǎn)品銷售相關(guān)的金融、物流、交通、運(yùn)輸、電信等第三產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展，加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

綜上可見,電子商務(wù)作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力,在提升農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化程度、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、降低農(nóng)產(chǎn)品交易成本、擴(kuò)大農(nóng)產(chǎn)品市場銷售范圍和渠道方面的優(yōu)勢和潛力是不容忽視的。我國農(nóng)業(yè)電子商務(wù)正向著專業(yè)化方向發(fā)展，這是一個(gè)漸進(jìn)的過程，不可能全部替代傳統(tǒng)業(yè)務(wù)方式，通過電子商務(wù)整合和優(yōu)化供應(yīng)鏈、提高服務(wù)的品質(zhì)、降低營運(yùn)成本，而電子商務(wù)作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的載體，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化服務(wù)。

文章

來源蓮山

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第五篇：核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用(精)

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關(guān)鍵詞 核技術(shù) 核應(yīng)用 環(huán)境保護(hù)

[論文發(fā)表行業(yè)模范網(wǎng)站，最為卓群的論文服務(wù)商，論文秘籍網(wǎng)。]中圖分類號：TL99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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

當(dāng)前我國環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀

眾所周知，社會發(fā)展取決于生產(chǎn)發(fā)展，人類的活動又主導(dǎo)著各類社會活動，因此，伴隨著人類的活動，尤其是工業(yè)化革命以來，各種類型的環(huán)境污染與日俱增。《2007世界人口狀況報(bào)告》中指出，2008年，世界人口總數(shù)約為66億，這樣一個(gè)巨大的數(shù)字，對于我們?nèi)祟愘囈陨娴牡厍騺碚f，意味著每天會產(chǎn)生大量的污水向河流海洋中傾倒，各種有害的氣體向空氣中排放，各種固體廢棄物大量被拋棄等……這一切引起了全世界人民對自身未來的焦慮，因此尋找有效的治理三廢方法成為當(dāng)務(wù)之急。

隨著人類自身科技水平的發(fā)展，當(dāng)前我們已經(jīng)開發(fā)出了多種類型的環(huán)保技術(shù)，譬如膜分離技術(shù)、超過濾技術(shù)、核技術(shù)、活性碳技術(shù)等。在人類歷史上，核能的開發(fā)與應(yīng)用曾經(jīng)為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類生活帶來重大的影響，包括俄羅斯的切爾諾貝利核電站泄漏事件以及近期發(fā)生的日本地震導(dǎo)致核電站泄露及爆炸，都對居民本身以及當(dāng)?shù)啬酥寥澜绲纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。因此，現(xiàn)代人往往談“核”色變，尤其是災(zāi)難發(fā)生后，遍布全世界的核反應(yīng)往往使人們感到恐懼。不過在人們發(fā)現(xiàn)核技術(shù)的發(fā)展有可能使人類健康和地球環(huán)境帶來巨大威脅的同時(shí)，也必須注意到一個(gè)曾經(jīng)一直被忽略的事實(shí)：先進(jìn)的核技術(shù)也

可以在改善環(huán)境的過程中發(fā)揮出積極的作用。歷史上已經(jīng)得到過證實(shí)，正確的應(yīng)用核技

術(shù)不僅不會對人類的健康和自然環(huán)境產(chǎn)生危害作用，還能夠在其他方面做出巨大的貢獻(xiàn)。因此，將核技術(shù)良好的運(yùn)用于環(huán)境保護(hù)，給子孫后代造福，對當(dāng)代的環(huán)境工作者來說，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

核技術(shù)目前已經(jīng)在大氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境、泥沙侵蝕環(huán)境、宇宙環(huán)境以及災(zāi)變環(huán)境等方面取得了令人振奮的成果。這些顯著的成果具有十分重要的意義。它們?yōu)橹卫砦覈沫h(huán)境污染問題提供了嶄新的一種思路。該項(xiàng)技術(shù)一旦投入實(shí)際應(yīng)用中來，必定會給全社會帶來巨大的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。盡管人們或許還心存疑慮，但是從當(dāng)前全世界各國在研究核技術(shù)應(yīng)用工作方面的進(jìn)展情況來看，用核技術(shù)來解決環(huán)境問題已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，核技術(shù)在環(huán)境污染治理中所起到的作用將會越來越大，甚至是在某些環(huán)境問題的處理之中，核技術(shù)甚至是惟一的解決方案。因此，核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著很大的潛力和應(yīng)用前景。核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 核技術(shù)應(yīng)用于廢氣治理

廢氣之中最有危害性的主要是硫化物和氮化物。運(yùn)用核技術(shù)通過對廢氣中的NOX和SO2進(jìn)行輻射處理，在有效去除具有危害性的物質(zhì)的同時(shí)還能夠生成有用的肥料。該過程的原理為：在使用輻射處理廢氣的過程中與空氣接觸并發(fā)生反應(yīng)，致使空氣中的水分和氧氣逐漸被分離生成一些具有很強(qiáng)氧化能力的活性粒子，這些粒子通過與NOX、SO2接觸并發(fā)生反應(yīng)，生成稀硝酸和稀硫酸。在這個(gè)反應(yīng)的過程之中如果再定量加入少量的氨使之發(fā)生反應(yīng)，就可以在提高廢氣去除率的同時(shí)生成含硝酸銨和硫酸銨的肥料。對于煙道氣凈化，由于入射的電子束的能量大部分能夠與煙道氣體中的某些基質(zhì)氣體發(fā)生作用使其母體分子產(chǎn)生電離和破碎，形成活性物質(zhì)，再與水結(jié)合分別生成硝酸和硫酸。假使在輻照前預(yù)先在煙道氣中加入一定量的氨，就可以使硝酸和硫酸轉(zhuǎn)化為粉末狀的氨鹽，在通過靜電沉降等方法將這些固體粉末狀的氨鹽收集起來，使用多級輻射可以獲得更高的去除效率。而目前技術(shù)含量較高的電子束干法除塵凈化煙道氣技術(shù)可以在去除硫化物和氮化物的同時(shí)清除其他污染物，而其最終產(chǎn)物也能用作化肥，因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中不會產(chǎn)生需要處理的沉渣和泥漿，因而不會產(chǎn)生污染物的處置問題。此外，電子束輻照方法也能夠有效的凈化其他種類的工業(yè)廢氣，如：汽車尾氣，易揮發(fā)的有機(jī)

物，焚燒爐的廢氣以及其他有氣味、有毒的氣體等。另外，當(dāng)前開來比較有前景的還有等離子體技術(shù)在大氣污染控制中的應(yīng)用，如用于氮氧化合物的脫除、汽車尾氣凈化、揮發(fā)性有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化、煙氣脫硫脫硝工業(yè)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)等方面。

2.2 核技術(shù)應(yīng)用于固體廢棄物處理

現(xiàn)在我國每年排放的工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量已達(dá)到12億噸，目前已積存垃圾近一百億噸，占地近八億平方米，其中工業(yè)危險(xiǎn)廢物大約占到總量的3%~5%。由于經(jīng)濟(jì)上的種種原因的限制，當(dāng)前我國對危險(xiǎn)廢棄物的處理方法大多是暫時(shí)堆放或者直接填埋。這種廢棄物處理的方法不僅需要大量的土地，還會直接導(dǎo)致地下水、土壤和大氣污染嚴(yán)重。一個(gè)擁有百萬人口左右的城市，差不多每天要產(chǎn)生1000噸各種類型的固體廢棄物。它們在造成環(huán)境污染的同時(shí)也浪費(fèi)了大量的地球資源。到目前為止，世界上的大多數(shù)國家處理垃圾的方法主要有：填埋、焚燒、垃圾分類以及資源回收。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、易操作性、無害性三個(gè)方面來進(jìn)行綜合評定，學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為焚燒是較好的一種方法。因此全世界各國處理固體廢棄物的處理大部分都采用此種方法。用于焚燒處理用的普通爐子的平均溫度一般在800℃，基本上是依靠垃圾自身燃燒產(chǎn)生的熱值進(jìn)行焚燒，這種垃圾焚燒的方法存在著以下一些主要缺點(diǎn)：（1）低溫焚燒能夠?qū)е略S多對環(huán)境有害的化合物不能夠分解完全，直接揮發(fā)到空氣之中，從而對環(huán)境造成二次污染，即使使用先進(jìn)的技術(shù)手段對焚燒爐產(chǎn)生的廢氣再次處理，也肯定會提高固體垃圾的處理成本，而且會對技術(shù)有較高的要求；（2）垃圾焚燒設(shè)備的投資大，運(yùn)行的費(fèi)用高；（3）低溫焚燒是利用垃圾自身燃燒產(chǎn)生的熱值進(jìn)行焚燒，因此對垃圾自身所含有的熱值有較高的要求，即垃圾的熱值每千克不能夠低于5000焦耳。這樣就對垃圾本身提出了新的要求。

2.3 核技術(shù)應(yīng)用于廢水處理

當(dāng)我們使用電子束輻射法來處理各種污水、清潔水源的時(shí)候，輻射可以使水中產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，例如OH-自由基。OH-自由基是一種可以使水中的任何有機(jī)污染物分解的物質(zhì)。除此之外，使用輻射處理污水還可以通過降低污水中的化學(xué)需氧量和生化需氧量，而達(dá)到有效地殺死水中的病菌等有害微生物的目的，順便去除掉污水中含有的臭味。當(dāng)水中存在著大量的合成洗滌劑時(shí)，誰知就會富營養(yǎng)化，導(dǎo)致魚類很難在水里活下去，使用輻射法可以使污水中的合成洗滌劑大量的分解掉，使其失去發(fā)泡能力。除此之外，使用輻射法對污水中含有的農(nóng)藥、苯酚、染料和其他種類的有機(jī)溶

劑進(jìn)行處理，使其發(fā)生分解和脫色。目前在美國、意大利、俄羅斯等國家已經(jīng)普及使用輻射法來處理各種廢水，還有許多的國家也陸續(xù)在試驗(yàn)當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

[1]袁光鈺,王偉.環(huán)境科學(xué)中的核技術(shù)應(yīng)用問題[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1997(3.[2]陳范欣.核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].物理通報(bào),2001(7.[3]包伯榮,吳明紅,羅文蕓,周瑞敏,張仲燕.輻射技術(shù)在廢水及污泥處理中的應(yīng)用[J].核技術(shù),1996(12.郭之虞,王宇鋼,包尚聯(lián).核技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版,2003(S1.[4]