在化學技術(shù)科技的發(fā)展中應該如何將此運用到環(huán)境污染防治中來呢?文章從電化學及其技術(shù)的應用和光電化學技術(shù)的應用以及地球化學工程在改善環(huán)境中的應用等方面做了相應的介紹。

　　摘要：利用光電化學原理可以富集稀有金屬和貴金屬、記錄和保存信息、還可用簡單的方法隨時消去信息,這都是發(fā)展科學技術(shù)所必需的手段。例如,采用光電化學技術(shù)可對銅合金在不同介質(zhì)中的腐蝕行為、自組裝膜對金屬的防護效果和將具有光響應的TiO2薄膜涂覆于金屬表面進行防腐蝕等方面的研究。

　　關(guān)鍵詞：化學技術(shù),環(huán)境污染,論文投稿

　　1電化學及其技術(shù)的應用

　　由于在計算機技術(shù)下控制電極電勢的便捷性,實現(xiàn)物質(zhì)的氧化或還原易如反掌,電化學技術(shù)可以方便地用于工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn),這種技術(shù)對環(huán)境基本上無污染,當然可應用于環(huán)境污染物治理,通過氧化或還原反應去除對環(huán)境有害的物質(zhì)。該技術(shù)在環(huán)境污染物監(jiān)測、廢水廢氣處理、土壤再生、氣態(tài)污染物處理、環(huán)境監(jiān)測、以及開發(fā)化學新能源等諸多方面有著廣泛的應用,在環(huán)境保護和物質(zhì)再生中也有著廣泛的應用前景。它在環(huán)境保護過程中所表現(xiàn)出的優(yōu)越性主要為:(1)環(huán)境兼容性高,(2)多功能性,(3)能量利用率高,(4)經(jīng)濟實用。當下處理環(huán)境污染物對該技術(shù)的主要運用有:電吸附、電凝聚、電滲析、電沉積、電化學氧化、電化學還原、光電化學氧化、電化學膜分離等。

　　論文網(wǎng)推薦：《化學工業(yè)與工程》，《化學工業(yè)與工程》是天津化工學會和天津大學化工學院主辦的化工類學術(shù)性刊物，是《國家學術(shù)期刊》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》重點收錄對象。主要反映當前化學化工領(lǐng)域的科學研究和最新成果;介紹中國國內(nèi)外化工技術(shù)的新進展，新動向;發(fā)表各種有關(guān)化學、化工的學術(shù)觀點，以期更好地促進廣大化工技術(shù)工作者知識的更新和思路的開拓，促進科學向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。

　　1.1廢水處理中電化學技術(shù)的作用

　　水污染是危害人類生存環(huán)境最主要的殺手,福島核污染引起的水污染至今讓日本人談水色變,有數(shù)據(jù)稱,水中的有害元素經(jīng)水草、魚蝦生物鏈的富集,進入人體時有害元素含量是水體本身的數(shù)百倍,水污染造成的危害由此可見一斑。在電鍍工業(yè)中生成含氰廢水,如采用具有良好抗腐蝕性能的鎳電極,在堿性電解液中氧化處理氰化物,當CN-質(zhì)量濃度較高時(≥1g/cm3),不僅不會產(chǎn)生HCN氣體,而且成本更低。處理的氰化物質(zhì)量濃度可以從1000~2000g/cm3降到不超過1g/cm3,殘余的CN-再用氯酸鹽進一步氧化,可防止產(chǎn)生HCN氣體危害。運用電化學技術(shù)處理含酚廢水,水被氧化為OH自由基,這些自由基吸附在電極表面與酚反應生成CO2;或是通過間接電氧化的方式破壞有毒物,如Ag+在陽極氧化為Ag2+,在30~60℃下,Ag2+可破壞有機物并可重復使用。有文獻報道,對于染料行業(yè)中的有機污染物如蒽醌、三苯甲烷以及其他含氮染料等,在有氯離子存在的條件下進行電化學氧化,印染廢水的脫色率可達99%,此法還可用于處理含酚、含油、含菌的廢水。含鉻的廢水中以六價形式存在的Cr6+,毒性很高,運用電化學技術(shù)使溶液中的Cr6+被還原為Cr3+,毒性隨之消解,反應式為:有文獻報道利用電化學還原技術(shù)處理甲醇-水混合液中的六氯代酚,電流效率可達60%。

　　1.2土壤再生中電化學技術(shù)的作用

　　清除土壤泥漿中放射性物質(zhì)、重金屬、某些有機化合物或無機化合物,電化學方法是最便捷的方法之一。它的原理是:先在電流的作用下,在陽極區(qū)產(chǎn)生酸,酸液穿越土層,從土壤顆粒表面解附污染物;后通過電流促使土壤間隙中的相關(guān)物質(zhì)和電極區(qū)人為引入的處理液發(fā)生電遷移;最后利用電流產(chǎn)生電勢差,進而通過電滲作用,清除土壤中的污染物。電化學方法清除污染物的過程包括(1)電遷移(2)電滲(3)電泳三種機制。使用該法時只需將通以直流電的電極插入土壤里,形成離子的對流、擴散和電遷移運動,即可獲得滿意的效果[23]。利用電化學技術(shù)可以去除土壤中的無機重金屬離子和有機污染物。據(jù)報道,已有人采用電化學方法去除土壤中的多種重金屬、甲苯、二甲苯、酚類化合物和含氯有機化合物等。

　　1.3廢氣處理中電化學技術(shù)的作用

　　煉鋼廠、化肥廠、化工廠、熱電廠等眾多廠家在生產(chǎn)中都會排放出許多含有毒、有害的氣體(如Cl2,H2S,SO2,NOx,CO2等)。這些污染物大多是電活性的,因此可以采用電化學技術(shù)處理。電化學技術(shù)處理廢氣的原理是:溶解和反應轉(zhuǎn)化。即使有害氣體溶解在液體中,然后用電解法將其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。如將Cl2直接在電極上發(fā)生氧化或還原反應,或是通過間接電氧化(還原)使Cl2還原成Cl-,N2O則通過電化學技術(shù)還原為NH3,SO2可通過多種電化學手段氧化為H2SO4或還原S。其中最成功的方法是ISPRAMARK過程,其原理是利用陽極氧化將HBr氧化成Br2,然后Br2與SO2和水反應制得硫酸。還可以Ce4+為均相氧化還原媒介輔助工藝,將SO2和氮氧化物同時分別轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸;PbO2、連二亞硫酸鹽工藝也可有效處理SO2和氮氧化物廢氣。反應如下。1.4電化學技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應用環(huán)境保護的前提是環(huán)境監(jiān)測,電化學技術(shù)通過選擇不同的電極和電解池,設(shè)計和制造為傳感器、監(jiān)控器、控制器,可用于環(huán)境監(jiān)測控制。在計算機技術(shù)的支持下,電化學技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了監(jiān)測和控制的高靈敏性、快速和自動化,已在環(huán)境監(jiān)測中獲得廣泛應用。如許多工業(yè)部門將電化學技術(shù)用于H2、O2、CO2、SO2、NO2、NH3、乙醇、麻醉劑、神經(jīng)性氣體、金屬離子等的分析和控制,軍工領(lǐng)域自動裝甲監(jiān)測車對戰(zhàn)爭中化學武器和核子武器爆留物的取樣分析等。

　　2光電化學技術(shù)的應用

　　光電化學是將光化學與電化學方法合并使用,以研究分子離子基態(tài)或激發(fā)態(tài)的氧化還原反應現(xiàn)象、規(guī)律及應用的化學分支。光電化學的基礎(chǔ)是光伏電池光解(光能轉(zhuǎn)換成電能)、光電合成(光能轉(zhuǎn)換成化學能)和光電催化(光能改變電極反應速度和選擇性)。光電化學技術(shù)與環(huán)境科學相結(jié)合,形成了光電化學在環(huán)境污染治理中的研究領(lǐng)域,在環(huán)境監(jiān)測、污染治理、清潔生產(chǎn)、清潔能源等方面的應用研究快速發(fā)展。半導體光電催化技術(shù)在常溫常壓下進行快速反應,對難降解有機物污染物治理徹底、無二次污染而成為國際環(huán)境凈化處理研究的前沿領(lǐng)域之一。

　　3地球化學工程在改善環(huán)境中的應用

　　核工業(yè)化的迅速發(fā)展給環(huán)境也造成了危害。美國、俄羅斯等核大國的核武器數(shù)量巨大,嚴重的威脅著人類生存,除此之外,廣泛應用的核電站也令人類喜憂參半,如切爾諾貝利核事故陰云未散,福島核泄漏又讓人談核色變。因此,處理和如何處理放射性廢物是人類必須要重視的問題。起初,人們是通過就地填埋方式,后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閲栏襁x址、包裹深埋厚蓋。荷蘭地球化學家Schuiling首次提出地球化學工程學概念,其定義為:“應用地球化學過程來改善環(huán)境”。在這個理論指導的前提下,人們利用化學和化學技術(shù)這個武器去處理放射性廢物。因為在地球各圈層中化學元素的分離、遷移、富集、固定、循環(huán)都服從地球化學規(guī)律,所以處理高中低放射物的也是有規(guī)律可循的。短壽命低中放射廢物采取近地表處置,在具有幾米厚的防護覆蓋層的地表上或地表下,或者在地表下幾十米的巖洞中,單工程屏障或無工程屏障的廢物處置;高放的廢物一般采用深地質(zhì)處置,把高放廢物儲存在廢物容器中,外面包裹回填材料,再向外為圍巖多重屏障系統(tǒng),埋藏在距地表500~1000m的地下深處,使之永久與人類生存環(huán)境隔離。地球化學工程學依自然固有的規(guī)律保護和治理環(huán)境,是對常規(guī)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)的補充和完善,對于延緩和阻滯放射性廢物遷移到生態(tài)環(huán)境可起到一定的積極作用。但是,地球化學工程處理凈化放射性元素是有限度的。

　　4結(jié)論與展望

　　環(huán)境保護的路也是被環(huán)境污染逼出來的,隨著科技的進步和工業(yè)化的高度發(fā)展,污染物在不斷的翻新,治理污染的方法手段也在不斷創(chuàng)新,不論是運用物理的技術(shù)、化學的技術(shù)、還是生物的技術(shù),都要對癥下藥,因污制宜,有時要單兵獨進,有時要分進合擊,有時要聚而殲之,正如辯證法所講的:“具體問題,具體分析”。治理環(huán)境污染是科學,環(huán)境保護更是科學,只要人類以科學的態(tài)度,運用科學的方法和技術(shù),把環(huán)保的理念植入心田,治理污染的辦法和技術(shù)就會源源不斷推陳出新,物理、化學、生物等眾多學科在環(huán)境污染治理中的作用會越來越大,水清地凈氣新、天藍地綠風清的人類生活環(huán)境一定能夠再現(xiàn),建設(shè)環(huán)境友好型社會的目標也一定能夠?qū)崿F(xiàn)。