(1)生活用水的辐射处理

生活用水包括饮用水和生活污水。这两种水源的组分截然不同。饮用水的污染物种类有限且含量极少。但各国对饮用水中化学物质含量的规定越来越严格，这引起了辐射化学家用电离辐射技术研究去除这些化学物质的兴趣，原因在于辐射消毒的效率和结果是其他化学或物理方法无法相比的。

生产饮用水时，除了把水源中的各种化学物质分离掉外，其中的各种病源菌仍大量存在，腐殖质的存在也严重影响水的口味。目前各国都采用直接向饮用水中通入氯气或在饮用水中加次氯酸钠的方法，以达到杀灭水中的病原菌和去除腐殖质的目的。各国对饮用水中卤化物含量的规定各不相同。大多数国家对三卤甲烷的最高允许值为100g/l，将来有可能对这项指标采取更加严格的限制。如何去除饮用水中的卤代烷是大家关心的问题。采用氯化方法处理的饮用水，由于水中有腐殖物质，会形成氯仿，如果水中有痕量的溴离子，也会产生一溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷和溴仿，这些卤代烷是有毒的，并有致癌作用。

研究证明，电离辐射能有效地去除这些有害物质。电离辐射处理水体系时将产生大量的强氧化剂，如羟基自由基等，这些活性粒子使卤代烷氧化降解，最终形成水和盐。表26为水中三卤甲烷的含量与辐照剂量的关系。可以看出氯仿比含溴三卤化物难处理。

其实，消除不同的氯化有机化合物所需剂量的不同取决于所涉及的反应的相应速率。不同类型的氯化有机化合物的C一C1键能几乎是一样的(250~400kJ/mol)但是，由于它们不同的分子结构和不同的官能团，各种相应种类的氯化有机化合物的反应速率是不同的。

电离辐射除可以处理掉饮用水中的卤代烷外，更有价值的是对饮用水的消毒非常有效。20世纪70年代早期，美国就用高能电子束研究水和废水的辐射处理技术1984年在迈阿密建立了一套大规模的电子加速器装置，研究水和废水的辐射消毒和处理技术。水的处理过程为先通纯氯，然后通氧气，最后辐射消毒。水从底部输入从上部流出，在辐照窗下形成一个宽约122cm，高7.6cm的水帘。电子束装置设计为连续运行，每天开机24h，利用率为90%。

(2)工业废水的辐射处理

工业废水是地球上水体系受污染的重要原因。这种污染往往浓度高，污染物种类繁多，对环境的危害特别严重。其中最有代表性的工业废水是造纸废水、染料和印染废水以及高浓度重金属离子废水等。其中有许多污染物很难用化学法处理或生物法无法降解，此时采用辐射技术往往可以达到目的。清华大学核能院研究的辐射分解一生物处理组合技术在治理重污染工业废水的研究中已取得了进展。

①造纸废水中有机氯化物的辐射降解作用

有机氯化物是造纸厂废水的重要污染源，它是纸浆漂白工艺中氯漂白和二氧化氯漂白后的产物。漂白的作用是氯或二氧化氯与纸浆中的色素木质素反应，使木质素氯化和氧化，这些取代木质素在后面的碱萃取阶段被增溶脱除，纸浆被漂白。在这一过程中，形成了大量的CCl键化合物，氯化阶段和萃取阶段的滤液则是有机氯的主要来源，它也是人类活动引起的有机氯化物的一个重要来源。造纸厂废水中含有大量的有机氯化合物，无法以某个单独化合物的测量来评价废水体系。另外，有机氯化物的种类和数量取决于漂白的方法和所采用的化学品。因此反映有机态氯的全部数量的标准常被用作生产排放废水质量的标准。它是以被吸收到活性炭中的那部分氯为基准，即可吸收有机卤(AOX)。在氯漂白废水中，有200多种相对低分子质量的有机氯化合物，它们可以被分为三种化学类型:酚、酸和中性化合物。有机氯化合物中的相对高分子质量(HMW)部分的结构还没有很好地确定。

一些研究显示，这些物质的主要成分可能是交联的含有低级芳香核的不饱和脂肪族化合物。C-Cl键在自然界中不是普遍存在的，而含有此类键的化合物大都难分解，因此漂白废水中的有机卤对环境有长期的负面影响。在瑞典、德国、加拿大的一些地方，已经建立起了纸浆废水中的有机卤排放限制。实际上，造纸厂废水的生物处理在许多国家被普遍采纳。该处理系统由曝气池和活性污泥组成，废水经该种系统处理后产生的生物固体在沉淀池中与液体分开。但是，目前这种生物处理方法的有机卤去除率通常不到50%，因而无法适应更严格的废水排放标准。当然还有些新的处理方法(如超滤和反渗透法)能分离废水中的物质。这些方法的主要缺点是处理的有机氯可能从废水中被转移到污泥中，引起二次染污。

许多研究表明，辐射技术在去除有机物和无机污染物方面有许多独到之处，并可同时使微生物失活。辐射去除有机氯化合物没有选择性，只要辐射剂量足够大，氯仿、氯酚、氯乙烷、氯乙烯等有机氯化物中的氯都能被脱除。有机氯化物的辐射引发脱氯作用的反应机理相当复杂，有些还没有找出规律。漂白过程中第一次氯化和萃取阶段是造纸工厂废水有机氯的主要来源，这两个阶段的滤液中的有机卤浓度比最终废水中的高得多。氯化和萃取阶段的滤液的流动速度相应较低。对于这些滤液，只要10kGy的辐照剂量就可分别去除约60%和70%的有机卤。

②水中金属离子的辐射引发还原和去除

辐射能将金属离子(如Pb2、Hg+1、Cd和Cr+3)或它们的盐还原成较低的氧化态并从溶液中沉淀出来。此类应用目前处于研究阶段。