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题目纳米材料在环境治理的应用

题目纳米材料在环境治理的应用摘要随着工业的不断发展,环境污染日益严重,传统废水、废气处理工艺、方法已不能满足需要。

法律制定和新材料的研制刻不容缓。

光催化反应的应用研究已在有机物降解、水质处理、环境保护等领域广泛展开,利用日光进行光催化反应是光催化反应应用研究的重要课题。

光催化技术为彻底解决水污染问题提供了新的手段。

纳米二氧化钛是目前最受人们关注的光催化剂之一。

本文介绍了纳米技术在废水处理、大气环境控制和固体废弃物处理中的应用进展情况,并对其应用前景作了展望。

全球性的环境污染及生态破坏,许多有毒有害的有机污染物被水体和土壤自净的速度很慢而净化不彻底,并且在水体中存在时间长、范围广,对人类潜在影响很大,如许多有机物或其降解的中间产物具有致癌、致畸、致突变三致性,这些有机污染物采用传统的生物处理工艺已难以去除.迫使人们对环境问题给以足够的关注,并研究和开发出一系列用于环境污染物治理的新技术和新方法,光催化技术作为其中一种新兴的环境净化技术,其实用化的研究和开发已受到广泛的重视。

[1]关键词环境保护纳米技术二氧化钛现状展望大气污染水污染固体废弃物污染正文众所周知,在整个自然生态系统中,人类仅仅是其中一环。

然而,随着经济和科技的发展,人类社会的不断地进步,人类在整个自然生态系统中的影响范围和程度越来越深远。

在理性主义和人类中心等价值观和科技进步的双重影响下,人类活动在征服自然的过程中对资源的使用和对生态环境的破坏也达到空前的程度,引发了一系列环境问题。

例如当今威胁人类的十大生态环境问题有:人口膨胀、能源危机、大气污染、臭氧层的破坏、生物资源急剧减少、全球变暖、森林减少、土地荒漠化与水土流失、水污染与水资源短缺、危险性废物越境转移。

制定了相关法律法规我国大气污染防止法律法规有:1956年5月25日国务院公布的《关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定》,70年代《工业“三废”排放试行标准》、《工业企业设计卫生标准》,80年代以来《大气环境质量标准》、《锅炉烟尘排放标准》、《汽油车怠速污染物排放标准》、《钢铁工业污染物排放标准》、《核电厂环境辐射防护规定》,《汽车排气污染监督管理办法1990》、87年颁布《大气污染防治法》、《大气污染防治法实施细则》。

国务院和地方各级人民政府在大气污染防治中总的职责:⑴必须将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划。

⑵必须合理规划工业布局。

“预防为主”,从源头治理大气污染。

⑶必须加强大气污染防治的科学研究。

⑷必须采取防治大气污染的措施,保护和改善大气环境。

如煤炭洗选加工、改进城市燃料结构、推广高标号无铅汽油等。

⑸采取有利于大气污染防治及相关的综合利用活动的经济、技术政策和措施。

⑹各级人民政府应当加强植树造林、城市绿化工作。

水污染防止的法律规定:《生活饮用水卫生标准(试行)》、《渔业水质标准(试行)》、《农田灌溉水质标准(试行)》;2、1984年《水污染防治法》(1996年修改);3、1989年《水污染防治法实施细则》(2000年修改),《污水综合排放标准》等。

防治固体废物污染环境的法律规定:1、72年《海洋倾废公约》;2、85年《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》;3、89年《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》等;4、91年《防治含多氯联苯电力装置及其废物污染环境的规定》;5、92年《防治尾矿污染环境管理规定》;6、92年《关于防治铬化合物生产建设中环境污染的若干规定》;7、92年《城市市容和环境卫生管理条例》;8、93年《城市生活垃圾管理办法》;9、95年《固体废物污染环境防治法》;10、96年《关于进一步开展资源综合利用的意见》。

防止海洋污染损害的法律规定:1974年颁布《防止沿海水域污染暂行规定》;1982年颁布《海洋环境保护法》(1999年修改);为实施该法,国务院先后颁布了;《防止船舶污染海域管理条例》;《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》;《海洋倾废管理条例》;《防止拆船污染环境管理条例》;《防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》;《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》等,1982年以来,还发布了《海水水质标准》、《船舶污染物排放标准》、《海洋石油开发工业含油污水排放标准》、《渔业水质标准》、《景观娱乐用水水质标准》等海洋环境保护的国家标准,《海洋调查规范》、《海洋监测规范》等海洋环境保护规范。

先后加入了《国际防止船舶污染公约》和《联合国海洋法公约》等国际海洋环境保护公约。

环境噪声污染防止的法律规定:1、《城市区域环境噪声标准》(1982);2、《中国人民解放军空军关于减轻飞机噪声的影响的通知》;3、《民用机场管理规定》(86);4、《环境噪声污染防治条例》(89年)5、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(96年)等。

工业噪声污染防治的规定:⑴达标排放。

⑵环境噪声排放申报登记制度。

⑶偶发性强烈噪声排放的申请和公告制度。

确需排放须事先向当地公安机关提出申请,批准后方可进行。

当地公安机关应当向社会公告。

防治有毒化学品污染物的法律规定:1987年国务院颁布《化学危险物品安全管理条例》、1991年国家环保局、能源部发布《防止含多氯联苯电力装置及其废物污染环境的规定》。

7、1992年化工部,国家境保局发布了《关于防治铬化合物生产建设中环境污染的若干规定》。

8、1993年国务院经济贸易办公室、卫生部发布《关于停止生产和销售萘丸的通知》,9、1994年,国家环保局、海关总署、对外贸易经济部发布了《化学品首次进口及有毒化学品进出口环境管理规定》。

10、联合国环境署87年《关于化学品国际贸易资料交流的伦敦准则》(93年参加)。

11、2003年4月1日环保总局《新化学物质环境管理办法》;10月15日实施。

防止放射性污染的法律规定:74年《放射防护规定》,86年《民用核设施安全监督管理条例》,84年《核电站基本建设环境保护管理办法》,87年《城市放射性废物管理办法》,89年《放射性药品管理办法》和《放射性同位素与射线装置放射防护条例》,90年《放射环境管理办法》等。

《中华人民共和国放射性污染防治法》于2003年6月28日通过,自2003年10月1日起施行。

农药污染防止的法律规定:55年《关于严防农药中毒的联合通知》,82年《农药安全使用规定》和《农药登记规定》《农药登记规定实施细则》,84年《农药安全使用标准》和《农药合理使用准则》等,96年,农业部、国家环境保护局,国家工商行政管理局等五个部门联合发出通知,严禁在蔬菜生产中使用高毒,高残留农药,防止有毒有害蔬菜进入市场,以确保人民食菜安全。

97年《农药管理条例》,1999年4月27日农业部农药管理条例实施办法,2002年6月18日农业部《农药限制使用管理规定》。

现在环境问题已经威胁到人类的生存和发展,因此,环境保护也应该成为全世界人必须共同关注的话题。

为了人类社会的持续进步和人类后代的生存,人类必须要坚持可持续发展,而为了实现可持续发展我们可以利用充分开发清洁能源,节能减排,利用绿色材料,崇尚低碳生活等方法。

其中,随着纳米材料的悄然崛起,纳米技术在环境保护方面的应用也越来越多,人类利用资源和保护环境的能力也得到拓展。

为彻底改善环境和控制新的污染源产生,纳米材料为其提供了技术支持。

关于环境材料有关环境材料目前国际上还没有统一的说法,归纳起来可分为以下十类:节约能源、节约资源、可重复使用、可循环再生、结构可靠性材料、化学稳定性、生物安全性、有毒有害替代、舒适性、环境材料的合成与加工工艺等几个方面。

下面简单对环境工程材料的几个方面作介绍:1、环境净化材料,环境净化材料包括水污染控制材料,大气污染控制材料等其他的环境控制材料。

(1)、水污染控制材料常用的废水处理方法可分为以下3类:①分离处理,即通过各种外力的作用使污染物从废水中分离出来,通常在分离过程中并不改变污染物的化学性质;②转化处理,即通过化学或生化的作用,改变污染物的化学性质,使其转化为无害物或可分离的物质,再经分离处理予以除去;③稀释处理,即将废水进行稀释混合,降低污染物的浓度,减少危害。

针对不同的水处理方法,开发了不同用途的环境工程材料。

目前,用于废水分离工艺的主要包括用于过滤、吸附的滤料、吸附剂、膜分离材料等;用于废水生化处理的主要有用于固定微生物的金属或陶瓷载体;用于废水化学处理的主要有高效率并且不产生二次污染的各种催化剂,如二氧化钛光催化剂等。

利用吸附剂的物理吸附、离子交换、络合等特点,能够去除水中的各种金属离子,主要用于处理含重金属元素的废水。

此外,物理吸附还能够吸附水中的颗粒物以及部分有机污染物。

吸附剂的开发主要考虑其吸附效率、选择性、成本等性能。

天然沸石由于来源广泛、处理效果好、不产生二次污染等优点,目前已逐渐替代传统的活性炭吸附剂成为主要的水处理吸附剂。

利用天然沸石作为基体,在分子尺度范围内可控地破坏孔洞结构,进行造孔,制得了一种新型介孔复合吸附材料。

近年来有很多关于改性多聚糖吸附剂的研究,由淀粉、糊精、壳素等天然生物质中提取多聚糖,制备交联多聚糖吸附剂的研究。

沉淀分离方法也是水处理中经常使用的分离工艺。

治理水污染的沉淀分离工艺过程用材料,包括用于絮凝沉淀的絮凝剂和化学沉淀的沉淀剂2种。

高铁酸盐絮凝剂是水处理中已广泛使用的絮凝剂,能够有效降解有机物,去除悬浮颗粒及凝胶,其瓶颈在于产率比较低,前处理工艺对其治理效果有一定的影响。

因此,研究主要集中在改善制备工艺、提高产率以及产物的稳定性、寻找替代次氯酸盐以及氯化物的氧化剂等方面。

市政生活污水通常采用生化处理工艺。

固定化微生物技术是使用化学或物理的方法将游离细胞定位于材料的限定空间中,并使其保持生物活性且可反复利用的生物技术。

这种水处理方法具有生物浓度易控制、耐毒害能力强、菌种流失少、产物易分离、运行设备小型化等特点,但是固定化材料性能的不足限制了其应用。

利用粘土矿为主要原料,添加适当的膨胀剂并用纳米材料进行改性,控制适当的烧制工艺,研制出了一种新型的水处理填料———纳米改性陶粒,在达到相同处理效率的条件下,水力负荷提高了%,出水水质好,运行稳定(2)、大气污染控制材料目前,治理大气污染通常使用吸附法、吸收法和催化转化法。

相应的大气污染控制材料包括吸附剂、吸收剂和催化剂,主要应用于工厂、住宅区锅炉等固定源与机动车等活动源排放的气体污染物的净化。

稀土汽车尾气净化催化剂是近年来发展起来的一类重要的环境工程材料,它能够在一定条件下催化大气中的有害气体成分,如NOx、CO、CH等转化为N2和CO2。

汽车尾气的净化催化剂通常采用铂、钯、铑等贵金属作为主要的活性组分。

近年来,为了节约贵金属资源,开始研究利用过渡金属、稀土元素部分替代或全部替代贵金属,进行汽车尾气净化处理,取得了很好的效果。

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