1、1探究微波技术在环境保护领域的应用摘要：随着微波技术的发展，它已经被广泛应用到了环境保护的各个领域。本文介绍了微波技术在环境保护中的各种应用，包括通过加热特性解决污水问题，利用其消解作用测定污染物，并简单探讨了微波技术的发展前景。 关键词：微博技术 环境保护 应用 起源于上世纪 30 年代的微波技术最早是应用在通讯领域中的，之后被引入化学领域，到了近几十年，微波技术在环保中的潜力作用才渐渐被人们发掘出来，并已成功应用在多个方面。因其具有的低能耗、低污染的特点，备受广大环保研究人士的青睐。 一、处理水污染 1.处理污水 在对污水中的有机污染物进行处理时，很常用的一种方式就是活性炭的吸附作用，但这
2、个方法有一个弊端就是实现了吸附作用后的活性炭难以除掉其表面的有机物。而这种弊端在使用了微波技术之后就能轻松解决了。微波辐射对活性炭的解吸能够产生非常有效的作用，帮助活性炭再生，对消解有机物及其回收再利用也有非常大的益处。 研究人员进行实验时，让活性炭分别吸附甲苯、二甲苯、苯酚、苯等污染物，再用微波辐射它们。实验结果发现，在辐射经过 1.5 分钟之后，二甲苯、甲苯和苯已经完全被降解成二氧化碳和水了，在 4 分钟过2后，苯酚也被降解为二氧化碳和水。另外，实验还发现，通过微波辐射，活性炭粒子会快速升温，这大大提高了分解有机污染物的效率。同样的，污水中的碳氢化合物、萘、二甲苯以及三氯乙烯等有机污染物也
3、能通过微波辐射降解。而最终实验表明，微波的低能度辐射最终能够达到百分之百的分解率。 2.处理油渣 石油开采不断深入，但因其地面上的处理工艺非常落后，造成石油污染越来越严重，原油泄漏以及随意堆放石油残渣等问题逐渐被石油及环境专家重视起来。研究发现，微波技术能够有效解决石油污染问题。国外一家开发石油的公司研制出了一种能够使用微波技术处理废油的设备，使用该设备处理废油产生的油可以直接被销售，产生的水能够达到灌溉的标准，产生的少量固体能够直接倾倒在地上。经过该设备得到的油纯度达到了 99.9%。 3.处理污泥 污水含有的有机和无机污染物及污泥非常多，对环境造成非常严重的破坏污染。通过微波技术，能有效治
4、理污泥和有机污染物，并能制备有机絮凝剂。 微波加热能够将分子量均匀的某些物质合成，并且不会出现滞后效应，加快整个反应的速度，使反应周期缩短。利用微波技术制成的 PAM絮凝剂拥有短时高效、反应灵敏、加热均匀的优点，处理洗煤废水的效果非常好，可完全代替常规的有机絮凝剂。另外国外的一些学者研制出一种利用微波加热技术制成的固定床式的解吸装置，可以从沸石以及活3性炭高分子中回收有机脂和乙醇，利用微波处理污水，不仅能够使有机物消解，还能回收质量很高的回收物。 4.用于干燥污泥 微波能够对污泥产生干燥作用，同时微波加热技术具有无需传热、无热传递、内外同热的优点，相比传统加热效率更高。因此，在对生活污水进行处
5、理时，使用微波加热能产生更好的干燥和脱水效果。实践证明，微波加热不仅可以处理生活污水，还可以处理已经经过机械脱水的污泥污水。未经污水厂消化的污泥在经过微波炉 45 分钟的加热之后，含水率明显降低。而污泥经过机械脱水之后再使用微波干燥，其含水率将会继续降低，由 75%降到 50%之下，而且所需成本较低，时间花费也很短。二、微波消解技术的应用 1.测定污染物 在国内外的环境领域中，对水体污染评价的重要指标就是 COD。使用国标法对废水中 COD 含量进行测定时所需试剂有毒且量大，耗费时间也多，能耗非常高。而利用微波的消解作用，可以使操作方式更简单，节约时间，测定过程具有较强的抗干扰性，结果准确度及
6、精密度较高。且使用微波消解技术，对 COD 产生的抑制能力要高于标准法，减少汞盐等二次污染，能够测定多种废水的 COD 值。使用微波光度法进行单个样品的测试时，所需成本仅需要传统的 50%，且在实验过程中不需要冷却水。利用微波消解测定 COD，具有很好的经济实用性，推广价值非常大。 2.测定水中的非金属元素 4其中非金属元素一般是指氮、磷等元素，水体中总磷能够反映水体的污染程度，也能反映其富营养化的程度。湖库水体中，含磷量增加会造成浮游生物及藻类繁殖增多，使水中溶解氧不断被消耗，导致水体的质量恶化。因此，对水体中的总磷含量应准确测定。传统方法是采用过硫酸锰进行高温高压下的消解对其进行预处理，将
7、其中含磷的有机物都转为可溶磷酸盐，另外也将偏磷酸盐以及焦磷酸盐都转为正磷酸盐，之后再对水体中的总磷进行测定。但这种方法对高温高压要求非常严格，消解耗费时间也很长，一次就需要一个多小时，并且有些特殊水样的消解程度不够彻底，重现性很差。而使用微波消解技术进行测定时，方法既简便又快速，还能彻底消解，得到的精密度及准确度也非常高。 3.测定金属元素 对水中含有的金属元素进行测定时，可使用微波消解标样，利用原子吸收光谱进行测定。该方法能够将 Zn、As、Pb、Cu、Cd 完全回收，浸取的效率非常高，精准度也很好，非常适合野外实验室进行例行分析工作。 污泥要想农用就必须将其中的重金属等污染土壤及作物的物质
8、解决掉，传统的解决方法费时费酸并对环境造成了污染。但如果配合微波的消解技术就能收获非常好的效果，利用硝酸氢氟酸作为消解的溶剂，采用火焰原子的吸收光谱进行测定，全程仅需要 1 小时，效果很好且污染问题得到了有效解决，符合现代人对环境的要求。 三、结束语 微波技术比起传统技术拥有快速高效、无二次污染以及高回收率等5优点，在环保领域中的应用研究不断取得新进展。微波技术不仅能够治理环境污染，还能促进各企业节能减排，随着环保问题在大众心目中的地位不断提升，科学技术的不断发展，微波技术必定拥有更加广泛的应用前景。 参考文献 1李立新 张亚.微波技术在环境保护中的应用J.环境科学与管理，2011，36（1）. 2王丽丽 靳鹏 戴志鹏 王向宇.微波技术在节能减排方面的应用J.广州化工，2010，38（8）. 3连明磊 吴红 胡江良.微波技术在水处理领域的研究及应用J.贵州化工，2012，37（2）.
