摘要：通常情况下，光触媒（Photocatalyst）主要是指在光的照射下，虽然自身不发生变化，但可以促进某些物质发生化学反应，利用自然光能产生催化作用，使光触媒周围的氧气及水分子激发成自由负离子的过程。光触媒不仅能有效的分解对人体和环境有害的有机物质或无机物质，还不会造成环境资源浪费和附加污染。借此，笔者主要从水污染治理的角度对多相光催化进行研究与分析，以便制定更科学、合理、有效的治理方针和完善水污染治理方案，而未来水污染的治理提供扎实的理论与实践经验。
关键词：多相光催化；水污染；治理
一、光催化的作用分析
从当前光触媒的应用情况来看，它的作用主要有抗菌性、净化空气、除臭、防霉防藻、防污自洁等。安全性和持久性作为光触媒的主要特征，安全性主要是指将其视作食品药品添加剂；持久性主要是指光触媒只是为物质与物质的之间的反应提供场所，它本身并不参与化学反应，可以重复性使用，所以它的作用是持久性是较高的。
二、光催化发展的简略分析
光触媒最先由藤岛昭教授在1967年发现，由于光触媒是一种借助于光的力量来实现氧化分解反应，因此常常将氧化钛作为光触媒，这种现象不仅能将光能转化成为化学能，同时也为新能源的开发提供了新可能。但在当时由于短时间内提取大量的氢气极难，使得光触媒的应用在很长一段时间内均无法实现。从1971年~2000年6月提出的10717件与光触媒的有关的专利申请来看，以二氧化钛（TiO2）的应用最为广泛，同时二氧化钛的应用对人们的生活环境的清洁与健康是极有好处的。同时，随着纳米(Nanometer；nm)技术的发展，以纳米二氧化钛光触媒为主的新型光触媒技术也逐渐的应用于人们的日常生活与水污染等诸多领域中，其优质主要在于纳米材料具有较强的吸附、光吸收、 熔点变化等特性，以纳米技术研究出来的材料完全不参与物质与物质之间的化学反应，还能有效的提升反应物质之间的反应能量；其次，纳米二氧化钛光触媒除了具有光触媒的优势外，它还能在太阳光或室内荧光灯的照射下产生抗菌、除臭、空气净化等。
三、我国水环境的基本现状
随着我国化学工业的全面发展和有机化学品种的递增，毒性大、生物稳定性好的有机或无机污染物业逐渐增多，如卤代有机物、农药等。同时由于现有的臭氧氧化、生物氧化、絮凝和吸附等废水处理工艺除污效果的限制，也极大程度的阻碍了废水处理的全面发展。当卤代有机物、农药等污染物被排放到江、河、湖、海等天然的地表水体时，这些水环境就会遭到不同程度的污染，如我国多地均出现不同程度的水质富营养化、氨氮、有机物严重超标等。根据相关统计数据发现，当前我国能达到卫生部饮水标准的自然水体占比仅在10%左右，，基本符合引用标准占比在20%左右，而不符合率却高达70%，长此以往对全人类的身体健康都是不利的。在这种背景下，为了更好的提升饮用水水质，改善饮水安全，研究和提出经济效益高、生态性能好的水处理技术，解决当前水质污染的问题就显得尤为迫切。
四、多相光催化在水污染治理中的优势分析
4.1 多相光催化的相关性分析：多相光催化是一种利用半导体材料作为催化剂的新技术，随着多相光催化法的逐渐发展、完善、成熟，它在污染治理方面的价值也逐渐受到社会各界的重视。根据相关的研究报道表明，当入射光自身所带的能量大于半导体紫舌所带的带隙能量时，在光的作用下，价带电子则会被逐渐激发到导带上，继而产生电子一空血对（强反应活性）。当这些具有强反应活性的电子一空血对迁移到表面时，氧化还原反应的速度则会逐渐加快，继而达到氧化水中的污染物或使水中金属污染物发生离子还原。同时光催化不仅可以在常温常压下参与反应，还具有较强的选择性。自1985年第一篇光催化在废水治理文献的诞生以来，关于光催化在水污染治理中的应用与相关研究也逐渐壮大起来。
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4.2 多相光催化在水污染治理中的优势：据相关统计与报道发现，纳米TiO2光催化氧化技术在水污染治理中的优势是极其明显的，它对水中的表面活性剂、卤代脂肪烃、多环芳烃、硝基芳烃、杂环化合物等均有良好的降解作用，同时在饮用水深度处理方面也具有广阔的应用前景。也有相关的研究数据表明，在光照条件下，利用TiO2作催化剂，能与60种左右的含氯物质发生氧化还原反应，最终生成无害的二氧化碳（CO2）和水（H2O），同时TiO2作催化剂氧化性极强，对分解对象无选择性，最终实现有机物的完全矿化。但还应注意的一个问题则是，多相光催化法在建设方面具有投资大、运费高、施工难、设备复杂、处理费用高等缺点，故而极大程度的限制了该项技术的全面发展。但对小规模的水量应用该项技术进行处理还是极有价值的。
五、多相光催化在水污染治理中的措施探讨
5.1 建立强有力的法律强制措施和保障体系：随着水污染的日益加剧，建立和完善水污染防治法律制度不仅是一项刻不容缓的任务，还是全面推进水污染治理的最强有力的强制性措施和保障体系。纵观我国水污染防治法律制度立法和实施现况来看，立足于我国的当前的基本国情，探索适合我国水污染防治法律制度，科学、合理、有效的解决水污染带来的各种环境问题，促进我国经济、政治、社会、文化、环境的协调和可持续发展是极有必要的。自我国2008年修改和实施《中华人民共和国水污染防治法》以来，我国的水污染防治工作在水质恶化、饮用水安全、农作物产量、渔业生产、工业发展等方面取得了较好的成绩。介于多相光催化法在水污染治理方面的优势，积极建立和完善《中华人民共和国水污染防治法》关于多相光催化法在水污染治理中的相关内容，如“三同时”制度，排污申报登记制度，排污费制度，排污权交易制度和突发性水污染事故强制应急措施制度都是极有必要的。
5.2 拓展多相光催化法在水污染治理途径：积极采取紧急而切实的行动，对受到严重污染的各大水系，如长江、黄河、淮河、渭河等进行水污染综合防治，改变传统的“先发展，后治理”思维模式，杜绝急功近利和污染环境物质的排放，在转变经济发展模式的前提下加持走可持续发展的道路，积极转变水污染中的“从末段治理向源头控制转变”，调整生产结构；在积极引进多相光催化法的同时，加强新开发项目，对发展规划和项目的环境影响进行全方位的评价，对坚决杜绝资源消耗多、污染排放量大项目的实施与开展，对所实施的各个项目必须坚决贯彻和落实多相光催化法相关责任与义务，并予以相应的法律保障，坚决淘汰污染严重项目，杜绝东部地区污染企业西迁。坚决贯彻和落实水污染预防方针，协调环境保护协，遵循可持续发展战略，将新型化、工业化发展思路作为企业发展的新方向，大力推行清洁生产，实现工业用水量和废水排放量的零增长以及有毒、有害污染物的零排放，前面加强水资源污染源控制，规范农药、化肥使用比例。
参考文献
[1]商锦婷, 唐瀚滢, 籍宏伟,等. 异相光催化剂苝酰亚胺的合成、表征及活性[J]. 催化学报, 2017(12):2094-2101.
[2]刘智武, 胡斯翰, 蒙媛,等. 印染废水的多元多相光催化降解[J]. 印染, 2017(2):38-41.
[3]黄云镜, 唐丽梅, 宋浩,等. TiO2光催化分离膜在水处理中的应用研究进展[J]. 化工新型材料, 2018(2).
[4]刘鹏, 王向宇, 马军,等. 纳米铁强化复合技术在水污染治理的应用[J]. 化工进展, 2016, 35(3):926-934.
[5]张宏忠, 张钰, 王明花,等. 二氧化钛光催化膜分离耦合技术在水处理中的应用[J]. 无机盐工业, 2017, 49(7):52-56.
[6]吕鲲, 张庆竹. 纳米二氧化钛光催化技术与大气污染治理[J]. 中国环境科学, 2018, 38(3):852-861.
[7]崔尚科, 刘杨, 周庆成. 稀土在光催化剂领域的应用[J]. 硅酸盐通报, 2016, 35(6):1767-1771.
论文作者:龙西容
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：多相论文; 水污染论文; 光催化论文; 光触媒论文; 物质论文; 我国论文; 催化剂论文; 《基层建设》2018年第23期论文;