利用核輻射處理環境汙染物是近20年中發展起來的治理技術。同別的治理技術比,它可是個“多麵手”,能處理廢水、廢氣,也能處理固體廢物。
核輻射處理廢水,能使其中的有機物顯著降解,從而大大降低廢水中的總有機碳、生化需氧量和化學需氧量等指標。核輻射還能徹底消滅廢水中的病菌、病毒等各種病原體。特別值得誇獎的是它能解決汙水處理場的汙泥問題。汙水處理場有那麼多的汙泥,沒有地方堆放,必須先脫水,再放在焚燒爐裏燒掉,這要消耗很多很多能量。用核輻射處理過的汙泥,很容易脫水,過濾也快,汙泥的體積就能大大縮小,還能把汙泥徹底消毒。這樣處理汙泥比焚燒少花2/3的錢。世界上一些工業發達國家都建有大大小小的廢水核輻射處理場和汙泥核輻射處理場,僅美國就有40座,一座較大的處理場每天能處理400立方米的汙泥。
核輻射處理廢氣,能使煙道氣與氨發生輻射化學反應,使廢氣中的二氧化硫轉變成硫銨,氮氧化物轉變成硝銨,能做到同時脫硫又脫硝。日本率先建成廢氣處理示範裝置,每小時能處理3000立方米廢氣,脫硫、脫硝效果很好。現在,美國正在和日本合作建造規模更大的處理裝置。21世紀,核輻射處理方法將成為處理工業廢氣的主要方法。
核輻射技術用於處理塑料廢物、廢纖維以及食品廢棄物的消毒方麵,也能大顯身手。例如,聚四氯乙烯下腳料,經核輻射處理後可製成超細粉,可用作高級固體潤滑劑。廢纖維素經核輻射處理後,更容易用酸或酶水解轉化成葡萄糖,葡萄糖可轉變成工業原料乙烯,用核輻射處理可以提高轉化率,節約成本。大量的食品加工廢棄物,用核輻射消毒後,可做動物飼料或肥料。以色列已建成一座核輻射處理場,每天能處理100~300噸的食品廢棄物。
核輻射不愧是處理廢物的多麵手。將來,隨著核工業的迅速發展,核輻射處理技術必能在許多領域中發揮作用,為改善地球環境做出貢獻。
知識鏈接
核輻射普遍存在於包括水和空氣在內的所有物質之中。從鑽石、瑪瑙等寶石到建築用的花崗石和砂岩,甚至鵝卵石中都存有不同程度的放射性。目前已經有很多的例子證明微量的核輻射對人類健康有著積極作用,隻是科學家們還沒有給出“微量”的明確定義。
降服“溫室效應”元凶
我們知道,二氧化碳是引起溫室效應的主要元凶。理論分析表明,大氣中的二氧化碳增加1倍,可使大氣的平均溫度上升29℃。正是由於大氣中二氧化碳的含量急劇增長,才使地球上的氣候出現明顯的變暖現象。減緩全球氣候變暖的根本對策是全球參與控製二氧化碳向大氣的排放量。遺憾的是,工農業發展又需要大量焚燒煤和石油,需要進行各種有機化合物的生產,而它們勢必會增加二氧化碳的排放。為了解決這個矛盾,科學家孜孜以求,尋找著妥善的解決辦法。
眾所周知,綠色植物能通過光合作用,吸收二氧化碳,所以,森林在控製溫室效應方麵發揮著不可替代的作用。二氧化碳是植物生長的重要營養物質,樹木通過葉片的光合作用,吸收二氧化碳,釋放氧氣,並將光合產物通過一係列生理生化過程固定在生物量中。這種通過光合作用將太陽能轉化為化學能、將大氣中的二氧化碳轉化成有機物的過程,就形成了森林的固碳效應。根據科學研究,森林每生長1立方米木材,大約可以吸收183噸二氧化碳、釋放162噸氧氣。隨著森林年齡的增加,固定二氧化碳的效率也在提高,長壽命的樹種可以將這些固定的碳保持幾百年。因此,發展林業可能是人類目前控製溫室效應的最佳出路。
除了林木等植物之外,海洋生物吸收二氧化碳的潛力也很大。日本環保科學家已篩選出幾種能在高濃度二氧化碳的環境中繁殖的海藻,並計劃在太平洋海岸進行繁殖,以吸收附近工業區排出的二氧化碳。經過實驗,證明這個設想是對的,效果良好。科學家們發現,倘若能用深層水來代替實驗時使用的一般海水,藻類將會繁殖得更加迅速,從而使二氧化碳的排放量得到更有效的控製。
同時,大量在海水中繁殖的藻類,可以利用二氧化碳作為飼料或肥料。海洋中的珊瑚蟲也可以吸收消化二氧化碳,珊瑚蟲是一種腔腸動物,單個珊瑚蟲是圓筒形的,頂端有個大口,或卵圓形,或裂縫形,水和食餌以及其他不能吃的碎屑都從頂端大口進入,不能消化的東西也從這大口排出。它的長長的內腔分若幹個小室,這是它的消化腔。當海水進入它的消化腔,海水中溶解的二氧化碳被吸收下來,最後從它的外層分泌出由碳、氧、鈣組成的物質,即石灰質,也叫碳酸鈣。珊瑚蟲分泌石灰質,是為了建造它的骨骼。正是這些珊瑚蟲的石灰質骨骼,堆積成了珊瑚樹乃至形成珊瑚礁。據科學家們分析測定,每平方米珊瑚礁上的珊瑚蟲一年可固定43千克二氧化碳,堪稱吸收二氧化碳的“大肚皮”!現在全世界大約有62萬平方公裏的珊瑚礁,算算看,一年能固定多少二氧化碳,大約25億噸,相當於全球二氧化碳全年總排放量的12%。珊瑚蟲雖小,可吸收消化二氧化碳的本領卻十分強大。要是我們大家好好保護海洋,保持海水清潔,不隨意破壞珊瑚礁,珊瑚蟲就能大量地繁衍生息,消除更多的二氧化碳。