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西媒关注新能源未来:核聚变发电被寄予厚望

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2023-02-01 16:03:42

西媒关注新能源未来:核聚变发电被寄予厚望

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2025-06-25 06:27:27

西媒称,正当人类下一代的生命因我们对化石燃料的滥用而受到威胁时,希望出现了:它是一种无需依赖风或太阳发挥作用的清洁能源,它的原料几乎是取之不尽用之不竭的。

据西班牙《国家报》网站6月3日报道,在欧洲、美国和加拿大二十多家创业公司的努力下,以氢原子核聚变作为能源越来越接近成为现实。依据最乐观的预测,在十年内人们就能够用氢原子取代碳氢化合物为工厂和城市供电。

报道称,以核聚变作为产生能量的方式并不新鲜。早在1950年,苏联物理学家安德烈·萨哈罗夫便设计出一种名为“托卡马克”的环形装置,能够使氘和氚(两种氢的同位素)原子达到发生相互聚合作用的必要温度,从而生成氦原子并在反应中释放巨大的能量。

然而问题在于,到目前为止,没有任何科研项目能够使温度在10倍于太阳温度的水平维持足够长的时间,以确保这一过程的可持续性。作为全球规模最大的国际科研项目之一,国际热核聚变实验堆(ITER)计划有望将之实现,不过时间预计是在2035年以后。该计划必须先完成其位于法国南部的巨型反应堆的建设,并进行相关试验。

而在美国亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯、美国贝宝公司创始人彼得·蒂尔、已故的美国微软公司联合创始人之一保罗·艾伦等 科技 界知名人士的投资下,致力于核聚变研究的创业公司有能力更早一步迈入那样的美好环境。与由美国、俄罗斯、中国、日本、印度、韩国和欧盟研究人员合作推进的ITER计划相比,这些创业公司的优势之一是具有灵活性。

美国TAE技术公司首席执行官米希尔·宾德鲍尔对此解释说:“持有私人融资迫使你自我约束,并专注于任务的目标和关键部分。”TAE技术公司成立于1998年,其目标是通过核聚变以商业化形式生产能源。公司的运营模式是“以资金换目标”,只有达到向投资者承诺的部分目标,公司才能获得融资。

报道称,这并不能说明私营模式优于公共模式。TAE技术公司和许多致力于核聚变研究的新兴创业公司的工作,正建立于70和80年代公共研究取得的进步之上,只不过这些研究在当时不具备可行性。例如,如今的超导磁铁使得建造比ITER计划的反应堆小得多的核聚变反应堆成为可能。

另一个新情况是现在可以制造极为复杂的金属部件,3D打印技术近来的发展在这方面至关重要。正如宾德鲍尔所说,近年来新技术的普及使得通过核聚变发电获得了更多的了解和支持。

报道称,TAE技术公司希望在2019年验证他们的实验结果,以便开始建造第一个反应堆。他们的目标是在下一个十年结束时开始出售电能。这与加拿大创业公司通用聚变公司的预测相差无几。该公司首席执行官克里斯托弗·莫里表示,如果一切顺利,该公司的第一个发电样板届时将已准备就绪,其生产的电能价格能够与火力发电厂竞争。

除了原材料(水和锂元素)非常丰富外,核聚变的另一个优势是安全性。它不涉及军事用途,风险和其他任何工业设施都相似。正如莫里所说,核聚变绝不可能出现发生在传统核能(过程是核裂变而非核聚变)领域的那种事故。(编译/苏佳维)

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2025-06-25 06:27:27

主持“月球勘探者”号对月球上水源分布情况进行研究的美国航空航天局科学家艾伦·宾德博士深信,单纯从技术角度考虑,人类定居月球已接近于现实。但综合技术以外的其它多种因素,人类定居月球依然还是遥远的梦想。

宾德认为,在月球上发现水源的意义,在于“人类生命可以扩展到月球上,摆脱地球的束缚。”月球定居者可以不必从地球上带去饮用和生活用水,就地汲水既少了麻烦、又省了开支。水分解为氢气和氧气,可以提供返回地球或飞向更远处的燃料。

开发月球的潜力是无限的:月球土壤可以制成建筑用砖,盖房、建厂;土壤中富含的硅可以制成太阳能电池,提供电能;矿物可以加以开采并运回地球,譬如3价氦元素,或许是几乎不产生辐射废料的核能发电原料;月球还可以充当人类星际旅行的中转站,远去火星。

在技术上,月球汲水既容易、又困难。与地球极地水源以冰块的形式存在不同,月球极地水源以细小的冰晶形式存在,与土壤混合在一起,需要加以分离。理论上只要挖掘土壤、进行加热、收集水蒸汽,就能获得液态水,但实际上月球极地温度可低至摄氏零下1 8 5 度,现有的任何机械设备都无法承受如此严酷的考验。

类似的超低温,使去年夏天升空的美国“火星探路者”号无人驾驶飞船降落到火星大气中的探测器运行25 0 天后丧失功能。本月1 0 日,航天局宣布,与“月球勘探者”号同属一类航天探测计划的“火星探路者”号的使命正式结束。美国航天协会执行主席帕特·达施指出,真正的挑战是“开发能够在低温环境下稳定运行的机械”。

机械问题之外,更大的挑战是如何使月球定居者生活得安全和舒适。6 0 年代末、7 0 年代初的美国“阿波罗”登月计划期间,宇航员在月球最长生活了六天时间,而当初的登月地点靠近月球赤道,温度比极地高一些。因此,未来月球汲水之难点,还在于需要把饮用和生活用水从极地区域运送到相对更适合人类居住的区域,中间或许需要跨越很长的一段距离。

此外,月球上没有大气层,阳光未经阻挡直射月球,带来强烈以至致命的辐射;细小的陨石也直落月球表面,对人类安全构成直接威胁。因此,月球居民必须生活在密闭环境中,或许是蛰居在形状类似于洞穴或隧道的地下建筑中,把月球土壤当作天然保护屏障;或者是在类似于现今俄罗斯“和平”号空间站所附带的多个太空舱室里,在金属舱壁内从事各种活动。

不过,伴随着科学家的不懈探索,种种技术难题迟早会有解决的办法。与此相比,人类定居月球所面临的更大障碍是缺乏这份热情和动机,以及付诸实践所需的资金。美国拉特格斯大学教授海姆·贝纳罗耶认为,美国政府以及航天局迄今没有作再次登月和定居月球的中短期规划背后,是美国公众自1 9 6 9 年人类首次登月之后不久就对月球失去了兴趣,不愿多付税款、为航天

事业提供资金。

实际上早在7 0 年代初“阿波罗”计划结束后,美国航天局就开始规划建造航天站。时至今日,因为预算扩大、经费削减、人员缩编,美国的航天站计划已改名为国际空间站计划,预计总共耗资4 0 0 亿美元,由俄罗斯、1 3 个欧洲国家、日本、加拿大和巴西共同参加。该计划预定从今年夏天开始实施,作为有史以来最为艰巨的航天工程,将会在今后1 5 年内占用美国航天局大部分人力和财力。

克服资金难题的可能出路,据贝纳罗耶建议,是让航天局继续作空间的非盈利科学探索,而让私营工业接手空间的商业性开发,将由探索获得的科学信息转化为可资利用的工业技术。当然,私营工业的投资动机来自于利润,这就要寄希望于空间技术能够有切实的应用价值。例如,登月车可应用于地层深处矿藏的开采,而登月火箭也可以更加经济地把市场前景看好的众多商业化通信卫星送入环绕地球的飞行轨道。

不过科学界公认,即使在月球上建立定居点,短期内也难以产生利润。因此在月球上发现水源的科学意义不容置疑的同时,至少在可以预见的今后很长一段时间内,人类定居月球仍将只是一个梦想。按照贝纳罗耶的话说,只能假以时日,或许有朝一日某位掌管公司的老总会发现开发月球的商业价值。

科研工作者的寂寞的努力,告诉我们另一个真实。在人类挑战火星的尝试中,月球并未被真正遗忘,而且,研究月球有了更有价值的科学数据,人类定居月球的设想也比以往任何时候都更富现实意义。

今天,科学发现和科技进步改变了人类的处境,也重燃了一度被冷落的探月热情。1994年,美国发射了无论在技术上还是在科学研究上都具有更高水平的“克莱门汀”号环月探测器,不但开始了全月面元素的分布与含量的探测,并意外发现了月球南极区有水存在的信号,从而掀起了新一轮的探月高潮。

月球远未向我们揭示它的秘密。解密,唯一的方法是向月球发射探测器。今天,我们的探测器比30年前要先进得多。月球探测者协会主席贝尔纳·富万说:“‘阿波罗’上的计算机,其运算能力只相当于现在的袖珍计算器。而用现在的微型摄像机和仪器,我们能够得到比当年的黑白照片所提供的信息还要准确得多、丰富得多的数据。”

几年来,富万和他的协会成员们,试图使人们接受这样一个想法:人类可以到月球上定居。去年,该协会在巴黎召开了第一次会议,欧洲航天局的好几位负责人出席该会。他们深入探讨了在月球上建立居民区的最佳方案,甚至还制定了一个时间表。

新的梦想,启动新的努力。美国将在2010年前在地球和月球之间,建立一个综合基地,作为登陆火星和其他太阳星体的跳板。对欧洲航天局来说,探月是寻找可居住星球这一长远计划的一部分,这个计划被命名为“曙光”计划;俄罗斯已将月球资源开采列入未来计划;还有日本、印度等国家也都制定了探月计划。随着空间应用需求的日益加大、载人航天等主要空间技术的不断成熟,月球已经成为世界各国21世纪深空探测的首要目标。各国酝酿在最近20至30年内联合建立永久性月球基地,开发和利用月球,为人类的可持续发展服务。

显然,从各国的月球探测计划以及相应的科学目标可以看到,未来月球探测与研究的走向必将是朝着如何利用月球丰富的能源、矿产资源以及独特的环境资源方向发展:1、月球能源的全球分布与利用方案研究;2、月球矿产资源的全球分布和利用方案研究;3、月球特殊空间环境资源(超高真空、无大气活动、无磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染)的开发利用;4、建立月球基地的优选位置、建设方案与实施研究。

重返月球,大势所趋。在世界各国投身新一轮探月热潮的郑重准备和科学理想间,看似被冷落了数十年的探月,踏实而低调地走过了一个全新理解与蓬勃发展的阶段。在各国的探测目标里,人们看到了一个真实的月球、看到了一个与人类未来生命息息相关的月球。

当世界讨论到登月问题时,中国发出了响亮的声音。“或许下一个漫步月球的将是中国人”,英国《经济学家》在不久前的一篇报道中这样说。“神舟三号”成功发射以来,中国的空间计划再次成为世界关注的焦点———2010年,是中国官方正式对外公布的向月球发射飞船的时间。

我国探月,计划四步走

“一切已是整装待发。我们坚信,不久的将来,鲜艳的五星红旗同样会插在离我们38万公里远的月球上。”中国探月计划首席科学家欧阳自远和他的志同道合者,信心十足。

这位中国科学院院士经常利用各种机会,向决策者和公众阐述月球探测的重要性。今天,月球探测已是一个国家空间技术高度发展的重要标志,也是各国探寻太空商机最重要的目标之一。1984年,联合国通过了《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》,规定月球及其自然资源是人类共同财产,任何国家、团体和个人不得据为己有。月球的探测、开发与利用是没有政治边界的,谁先到达,谁先占有;谁先开发,谁先利用。

欧阳院士认为太空竞争是永远存在的,现在的问题在于如何充分开发利用月球,先利用先得益。所以开发月球中国不能旁观。我国只有在探测方面有所作为,才能在开发月球、分享空间权益上有更大发言权。

整个航天技术分为三大领域:卫星应用、载人航天和深空探测。我国在前两项已经取得了很大的成就,但深空探测现在还未正式起步,而开展月球探测将是我们实现深空探测零的突破的最佳选择,不光能改变我国深空探测的落后局面,而且它对我国经济与高新技术的发展将起到积极的推动和促进作用。它能使我国早日成为在空间活动方面具有强大竞争力的国家,从而提高我国的综合实力。

毕竟,深空探测,是一种难以抵御的诱惑。空间技术的发展,又大大激发了中国人对太空的无限遐想和探索太空的无限激情。今年5月,在北京举行的国家科技周学术报告会上,欧阳院士的一句话,令人振奋:中国将在2010年之前,完成首次月球探测计划。

这个初步的探月计划,令不少人油然而生登月的遐思。确实,自从“神舟三号”成功发射以后,中国是否打算实现载人登月,成了人们感兴趣的重要话题,不断激发着丰富的联想。

欧阳院士的宣告,却是实实在在的。因为“中国开展月球探测已经不再是一个梦,而是具备了实实在在的能力。”1962年始,我国学者就开始了对“月球轨道”和“阿波罗”等月球系列探测器进行跟踪性与综合性研究,积累了相当的研究基础;在工程技术方面,我国现有的运载火箭与发射场能适应发射月球探测器的基本要求;月球探测器的各分系统大部分可继承已有的研制成果;我国现有的地球测控网完全能完成月球探测、遥测、遥控……所有这些,为中国圆梦探月提供了必要的基础设施。

中国到月球上去做什么?这是首先要解决的问题。重复别人,立意不高;想出新招,才有所为。专家们认为“中国的探月不会重复别人的工作,虽然我们起步很晚,但起点很高”。时隔几十年后,人们对月球的认识不同了,研究思路也不同了。对月球上很多资源、能源、特殊环境的研究,不光是科学问题了,还提升到了开发利用的高度。在这个背景下,中国探月必经之路是:先全面了解,再建立基地,继而开发利用。基于此,我国政府于2000年11月发表的中国航天白皮书,初步确立月球探测的目标,同时提出选择月球探测的目标必须突出特色,既要填补中国在月球探测领域的空白,也要为人类建立月球基地增添新的科学依据……

据欧阳院士透露,我国实施月球探测计划,将分四个阶段来实现。第一步是研制和发射月球轨道器、软着陆月球登陆器和月球车。第二步实现取样返回。第三步实施载人登月计划。第四步的任务是人类在月球上定居。

对于所设想的这个首次探月计划,欧阳自远预计花费约10亿元人民币,这大大低于人们的想像。他对预算有个形象的比方:第一期工程的费用,相当于修三公里地铁的钱。地铁每公里造价4亿到6亿元不等。有一个例子,美国1998年有一次很成功的探测,花了6200万美元,相当于5亿元人民币。我们经验上差点,10亿元左右应该没问题。这些费用包括了卫星、火箭的测探、发射、运行、地面接收和科学研究等等全盘的工作费用。

与已知的预算相比,月球的资源对人类的价值却是惊人的,超乎想像。月球上,宝贵的资源俯拾即是,如月球地图上蓝色的部分叫玄武岩,里面钛铁矿的体积占25%,钛大概有100万亿吨以上;铁也很多,将来月球村还可直接用这种石头生产水、液氧燃料等。还有,地球上稀缺的铀、钍、稀土等,在月球上很充足。

显然,开发月球,中国不再旁观。一方面,登陆月球的梦想,让不少中国人心驰神往;另一方面,中国空间技术的发展,也使人激情澎湃。有了详实的首次探月计划,有着国际合作的探月思路,中国探月,脚步越来越近!

中国登月机器人,不再雾里看花

某种意义上,为中国实现登月梦想的“第一人”,将是正在研制的中国登月机器人。

随着“神舟四号”年底发射日期的初步确定、中国载人航天梦想实现日期的逐渐临近,人们对中国人迈向月球的探路先锋———登月机器人,倍加关注。

“月球机器人的研制我们一直在进行,而且是比较秘密的。”作为我国研制月球机器人的领军人物,清华大学的专家教授们为此付出了很多的心血。尽管,有些情况和数据尚不能公开,但《北京娱乐信报》记者日前通过对清华大学有关专家的专访,某种程度上为世人揭开了我国“登月第一人”的神秘面纱———

月球机器人实为月球车

清华大学计算机系副教授朱纪洪建议大家首先从概念上了解月球机器人。

据他介绍,月球机器人又可以称作月球车,就是对月球进行考察、分析、取样的专用车辆,分为无人遥控和有人驾驶两种。我国研究的重点主要在无人遥控上面,主要任务是:从遥感数据验证天文学推理的各种科学理论与事实,对特定地区进行探测,判断月球上的水温、火山、峡谷、月球表面生成与进化过程,对月球表面的太阳辐射线、太阳风、陨石等的活动情况进行探测,对月球上的岩石进行全面的调查与分析,对月球上所有区域的资源数据进行收集,为建立天文台做地盘的调查,做各种元素的加热实验及氦—3的抽样实验。

六个轮子做到“如履平地”

1998年,我国有关方面通过了由清华大学牵头的“月球探测机器人总体方案设计及关键技术分解”的立项研究,揭开了我国月球车研究的序幕。

专家们强调,月球机器人的设计是一项复杂的系统工程,其研究涉及到许多学科和领域。那么,清华大学现在研制的月球车究竟是什么模样呢?朱纪洪副教授大致描述说:由于月球表面崎岖不平,所以正在设计中的月球车采用了6个轮子,其中每侧的两个轮子通过两个摇臂与另一个轮子相连,车尾还有一个摇臂用来减轻车身的起伏。月球车每个轮子里都装有一台发动机,采用自备电池和太阳能电池供电,每个轮子都可单独启动,这套独特的驱动系统能确保月球车在月球上轻松越过18厘米高的障碍,而车身没有大的起伏,真正做到在月球上“如履平地”。此外,月球车前部还装有一排4个探照灯,顶部装有一台三维立体摄像机,这台有三个摄像头的摄像机具有全新摄影功能,并能将照片传回地面控制中心。

“就目前的研究情况看,我们的月球车还无法适应月球上的环境。而且据我所知,目前国内有好几家科研院所都在设计未来的月球车,而我们设计的是其中一个方案,中国月球车的最终方案还没有最后确定。”朱副教授说道。

派机器人首先登月

有消息称,中国首先登上月球的将是模样怪异的机器人而不是人。这则消息在太空机器人专家、清华大学计算机系副主任孙增圻教授那里得到了证实。

孙教授说:“月球探测是一个国家空间技术高度发展的重要标志,而太空机器人将在中国人登上月球前承担主要探测任务,并将在卫星维修、太空科学试验等活动中发挥重要作用。”有专家认为,在太空,宇航员是极其昂贵的资源,用机器人代替宇航员的某些工作将更加安全、经济。

此外,北京成立了第一个太空机器人的专门研究机构———国家高技术航天领域空间机器人工程研究中心。中心常务副主任梁斌说:“中国太空机器人研究在许多关键技术方面已取得突破性进展,一旦需要太空机器人上天,会很快实施。”梁斌说,与地面机器人相比,太空机器人必须更加智能化,有更强的自主能力,具有抵抗辐射等各种太空特性。

回收不经济永久留月球

据专家透露,经过8年的研究,太空机器人专家研究小组已在某大学实验室建成了模拟“机器人遥控操作系统”,系统模拟了科学家在地面操作太空机器人的行动。当科学家在房间内转动操作把手,屏幕上模拟的太空机器人会照着操作人员的指挥运动,隔几秒钟后,另一个房间两只真正的机器人手臂会发生同样的操作。之所以需要两只手臂,是因机器人在太空工作时,有时需要用一只手臂抓紧物体来稳定身体。

据了解,登月机器人将以火箭发射形式升空,发射时呈蜷缩状,以避免加速度可能造成的损坏。月球机器人将用于考察太空人未来的登陆地点、科学家感兴趣的区域,以及放置仪器、收集样本和传送视频图像等。采集到的岩石样品用返回舱送回。因为回收不经济,机器人可能要永久留在月球上。

帅气的冰棍
淡定的酸奶
2025-06-25 06:27:27

随着科学技术的发展,人们试想能不能到其他星球上生活呢?比如火星、月球。

对于生命,水的问题是至关重要的,人体生命在没有食物的情况下可以坚持半个月,而如果是没有水的情况,连一星期也维持不了。因此人类要想走出地球,在外星球上开拓生存空间,水是第一位的条件。科学家说:液态水(H2O)是动植物生命存在的基础,凡有液态水存在的地方,就有生命存在的理由。哪个星球上有水,哪里就可以生存。所以首先我们就要问:在月球、金星上能否找到水?

1998年3月5日,美国国家航空和航天管理局的科学家们向世界郑重宣布:他们在月球表面陨石坑阴暗的深处发现了水。

他们是这样解释水的发现的:两个月前,由佛罗里区发射升空的“月球探测者号”机器人探测器,对月球表面进行了7个星期的扫描。探测器上的中子谱分析器发回的数据表明,月球陨石坑底部的土质很松,里面有大量的氢;而氢的存在表明干土里有冰碴。

这一消息很快蔓延到地球的每个角落,人们不禁会问:月球上为什么会有水?有多少水?会有生命吗?

1997年,中国学者雷文星在其《地球大揭秘》一书里曾作过试探性的解释:月球与地球的年龄相当,内能与动能都小于地球,故体温上升得慢一些,演化的速度也慢了一拍,目前它还处于水冰球阶段。在其约5公里厚的水冰层底部,有一层并不环流的水幔。水幔底部是硅酸盐类和硫包裹着的铁镍核。水冰壳表面是一层冰土和砾石,若向月球表面发射一颗导弹,便可揭示出它尘下冰壳的构成及壳下水幔的存在。

声称发现月球有水的美国科学家则进而认为:在过去几千亿年里,由于冰彗星和冰陨石袭击月球,故而把冰留在月球上。“月球探测者号”首席分析家艾伦·宾德博士说:“月球生成时是干的,水是后来加上去的。”

根据机器人探测器发回的数据,艾伦·宾德博士和他的同事、中子谱分析器专家威廉·费尔德博士初步推断:月球上水的总储量有可能在1100万吨至3.3亿吨之间。如果月球陨石坑底土壤含水层非常深的话,月球上水的总储量有可能达到13亿吨。负责勘探任务的哈伯德表示,经初步估计显示,在月球上,水源广泛分布在两极表面各处,数量足可填满一个面积达5平方公里、11米深的湖,他进一步指出:“我们发现,两极每立方码泥土便含有4加仑水。”

美国能源部科学家费尔德则冷静地说:“水的存在是合乎逻辑的推论,皆因水是氢最稳固的形态,也是氢最有可能在月球上出现的形态。然而在确定之前,我们仍需先取得样本。”

宾德认为,从月球上的冰块提取水分过程绝不复杂,只需收集有冰的泥土,放在一实验室内加热,使冰熔化,再经蒸馏便可得到水。由于月球的沙质土更为松散,故提取水分理论上将更容易,问题的关键是,必须先制造一些可以在摄氏零下230度气温中使用的机器,才可以在月球两极进行采样。

科学家们指出,月球上发现水对人类走向太空具有里程碑式的意义。因为离地球最近的月球有可能因此成为人类探测太阳系其它星球的跳板和中转站。他们认为,即使月球上水的储量只有3300万吨,也可保证24万人在月球表面生活100多年。如果从地球向月球运输3300万吨水,至少需要耗资60万亿美元。

对美国科学家这一发现,国际科学界也异常振奋。英国科学家认为,这个新发现很可以会促使各国重新调整今后20年的航天计划。以此为契机,国际航天界可能会掀起新一轮月球和空间探索热。

在《地球大揭秘》一书里,雷文星写道:“月球将成为军事家们争夺的最具实战价值的‘至高点’。谁最先占领了月球,谁就基本控制了整个地球。”

随着美国科学家连续发布在木星卫星和月球上都找到水痕迹的消息,世界航天界再次把目光凝聚在地球外生命的探索上。于是,外星人,特别是月球上有无人类(当然不同于地球人)又成了人们关心的话题。

1987年,张茂华在《星际有约——20世纪外星蓝皮书》里介绍:1987年,美国UFO(飞碟)学者科诺·凯恩奇在观察美国“阿波罗8号”宇宙飞船所拍摄的照片时,惊异地发现月球背面中央有一个发亮的圆形物体,他经过特殊技术处理对照片进行放大,竟然发现这个圆形物体正是一个UFO,其体形大得不可思议。后来,照片上又显示出其他许多飞碟,有已着陆的,有正在飞行的,还有其它矗立的物体。有的UFO直径约20公里,相当于地球上的一座城镇。

张茂华介绍道,1987年,前苏联人造卫星对月球拍照的照片显示:月球上放着美国空军在第二次世界大战时失踪的一架B-Mg重型轰炸机。照片得到前苏联宇航专家斯坦罗夫·莫杰维耶夫的证实。他对报界表示,轰炸机表面虽然有一部分被太空坠落的陨石毁坏,但大部分仍非常完整。机翼和机身上的美国空军标志,经放大后还清晰可见,这架飞机表面布满了一层绿色物体,似乎刚从海里打捞上来一样。月球绿色物体有可能是青苔。

莫杰维耶夫说:“我们完全不明白这是怎么一回事,而我们也相信美国方面也和我们一样,也无法解释这件事。”

为此,美国与前苏联科学家们曾成立过一个特别小组,准备秘密调查此事。可是,调查尚未真正开始,那架轰炸机已经无踪迹了。甚至连停放的痕迹也消失了——这是1988年7月22日前苏联人造卫星再次扫描月球后发现的。科学家们大惑不解:这么庞大的巨型轰炸机是如何被运上月球的?是何种生命体干的?又为何把它藏匿起来了?

联想到月球上出现过的UFO,再联想到月球上出现的水,UFO学者推测月球上的巨型轰炸机是UFO的操纵者——活动在地球之外的超级智能生命所搬运的。也就是说,月球上是存在着人工所造的生存条件的,这种条件以一个关键因素为基础——月球水。

由此可以想像在神秘的太空中还有智慧生物在活动,它们来无影去无踪,那么人类能不能发展到这种程度呢?

冷静的玫瑰
甜美的草丛
2025-06-25 06:27:27
与城市污水合并处理

当填埋场与污水厂相距近,渗滤液运输的经济负担较小,可将渗滤液集中排入专用管线,连接至污水厂,与其它污水共同处理,以大幅降低渗滤液中高污染物浓度,最后由污水厂做无害化处理,这种方式成本低,易实施。要使污水厂稳定、可靠的运作,渗滤液的输入必须有限度,为的是控制污水厂全厂的污染物浓度。而含有高浓度有害物的渗滤液,通常要求其输入的量控制在污水厂能力范围的2%,才能保证污水厂的稳定运行。 [3]

生物处理法

垃圾填埋场环境复杂,其中不乏各类高污染有害物,威胁着周边的水生生态系统,尤其是地下水。为了解决安全排放问题,各地区制定的排污标准不断提高。在对垃圾渗滤液进行处理时,要想达到如此苛刻的标准,那么就要保证处理工艺的合理、稳定和科学。对生物处理法而言,它具有经济性、可靠性、简易性等特点,为此,生物处理法常作为渗滤液处理过程中的主体工艺。在衡量水质的可生化性时,可通过对BOD/COD值的变化来判断,如果该值小于0.3,需要配合适宜的预处理法,待其大于0.3后才能使用生物法进行处理;当BOD/COD大于0.3,可以直接使用生物处理法,此法包括厌氧、好氧生物处理,或两种处理法相结合。 [3]

厌氧生化处理

厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5 ≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。

厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少,如其BOD5/P只需为4000∶1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35℃ 、负荷为1kgCOD/(m3·d),停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。

利用此法处理的渗滤液有机污染物浓度较高时,能够获得较好的效果,具有成本低、能耗低和运营简单的优势。主要的厌氧处理法主要有厌氧消化池、上流式厌氧污泥床(UASB),以及厌氧生物滤池(AF)。

(1)厌氧生物滤池(AF)由下而上进水,剩余污泥量得到降低,能够抵挡一定的冲击。加拿大学者研究发现,在去除渗滤液时,使用AF的方法可使COD的去除效率达到91%;但是随着负荷的增加,COD的去除率会骤减。

(2)上流式厌氧污泥床(UASB)具有较小的能耗和HRT。研究实验测得,在23℃的条件下,HRT=9.5h,此时有高于70%的COD去除率;随着水利停留时间的增加,COD的去除率降低。

(3)厌氧消化池投资小,其结构较为简单,出水效果不理想。针对HRT=13d、BOD=8000mg/L和COD=11000mg/L的渗滤液,波利测得,出水BOD和COD的去除率均达到了95%。

通常情况下,在好氧处理之前会设置厌氧处理方式,厌氧处理的工艺效率会受到环境等诸多因素的干涉和影响,如果填埋场场龄超过5年,适合使用厌氧处理法处理高污染的渗滤液;只是,该方法不适合早期填埋场。 [3]

好氧生化处理

利用该方法可以实现铵态氮的硝化作用,去除渗滤液中的可降解有机污染物及部分金属离子,并有效降低BOD5、COD、NH3-N浓度,十分适宜于早期的填埋场,广为使用的生物处理法有曝气塘、传统活性污泥法,以及膜生物处理法。

(1)曝气塘工艺具有广占地、低成本的特点。处理过程对温度的依赖性很强,温度影响了微生物活性,可能间接降低处理液的可生化性,最终的处理效率也随之降低,此法多用在经济较落后的地区。在低温环境下,研究测得此工艺对N、P的去除率达到65%。

(2)活性污泥法成本低廉,得以广泛使用。为了减少污泥的有机负荷,普遍运用增加污泥的量的方式来实现,处理效果较好。美国宾州污水处理厂用活性污泥法处理COD=6000~20000mg/L、BOD5=3000~12000mg/L、NH3-N=200~2000mg/L的渗滤液,得到高于95%的BOD5去除率。活性污泥通过阶段性、周期进行运作,这就是序批式活性污泥法(SBR),它合并了出水、污泥分离和进水工序,具有较低的成本,泥水的分离效果也较为理想。使用SBR处理渗滤液后,国内学者发现,COD的去除率高达91%。

(3)生物膜法,它具有抵抗冲击负荷的能力,如果处理的渗滤液中NH3-N浓度较低,那么就能获得较好的效果。 [3]

厌氧-好氧组合工艺

虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。厌氧、好氧处理法单独使用是无法达到排放标准的,如果两者进行结合,那么获得的除污率较为理想,同时大幅降低投资成本。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

(1)厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化和生物氧化塘)

西南师大生物系对pH为8.0~8.6,COD为16124mg/L,BOD5为214~406mg/L、NH3- N为475mg/L的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理,取得出水pH为7.1~7.9,COD为170.33~314.8mg/L,BOD5为91.4mg/L、NH3-N为29.1mg/L的良好效果。

(2)厌氧氧化沟-兼性塘工艺

该套工艺,当进水的COD较高时,出水水质良好;一旦COD 降低,特别是冬季低温少雨,COD降低到不利于生化处理时,出水各水质成分均偏高难以达标,出水呈棕褐色,尽管启用絮凝沉淀系统,效果仍不理想。由此可见,对于渗滤液的色度和NH3-N的有效去除,对生化处理将产生有利影响。

(3)厌氧-气浮-好氧工艺

(4)UASB-氧化沟-稳定塘

设计采用上流式厌氧污泥床奥贝尔氧化沟稳定塘工艺流程。垃圾填埋场的垃圾渗滤液集中到贮存库,依靠库址的较高地形,自流到集水池、格栅,经巴式计量槽计量后,靠势能流至配水池,再依靠静水头压至上流式厌氧污泥床。经厌氧处理后的污水流至一沉池进行固液分离,上清液自流到奥贝尔氧化沟,沉淀污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐车送到垃圾填埋场或堆肥利用。

污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理,奥贝尔氧化沟采用三沟式A/O工艺,具有先进的污水脱氮处理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化,又能以BOD为碳源对硝酸盐进行反硝化,总氮去除率可达80%,由于利用了污水中BOD作碳源,导致污水中的 BOD5被去除,减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果,把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流,在第一沟中进行反硝化。

经氧化沟处理的污水流入二沉池进行固液分离,澄清水自流至稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥靠重力排至浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟处理,其浓缩后的污泥用潜水泵抽至罐车输送到垃圾填埋场填埋,或进行堆肥处理。

物化处理

法针对大颗粒杂质,在对其进行预处理过滤时,可以使用物化处理法,同时也可以深度过滤微米级,甚至纳米级的微小粒子。为了保证主体工艺系统能够稳定的运行,物化处理要对渗滤液中的NH3-N和重金属离子进行过滤。主要的物化处理法包括膜处理、化学氧化法、吸附法,以及化学沉淀和混凝法等。

对渗滤液中存在的胶质物,通过絮凝状形态对其进行分离,此处理法称为混凝法,在该过程中需要借助化学药剂,即混凝剂。有研究显示,在利用混凝法处理后,在出水中,COD的去除率超过70%;分别把Fe3+和Al3+当作混凝剂,在混凝产物的产量方面,前者的产量要高于后者。而化学沉淀法是利用沉淀剂将NH3-N变成沉淀物,进而将其除去。在弱碱环境下,卡达斯等用Mg2+、PO43-沉淀剂在弱碱性环境中渗滤液NH3-N去除率高达98%。通过吸附法,可以将水中的腐殖质进行去除,最常用的吸附剂是活性炭。为了除去渗滤液中存在的难溶有机物,宾德等用活性炭吸附法将渗滤液中的难溶有机物除去率、出水色度指标等都比较理想。化学氧化法产泥率极低,是一种高效的、终极的除污方法。氨吹脱法的脱氮率较明显,但仅仅是以NH3的形式脱氮,对大气有污染隐患。膜处理法主要有反渗透、超滤、纳滤和微滤等,是利用膜所具有的筛选作用,对大分子的颗粒物进行分离,在进行深度处理时常使用此方法。在对比MF、UF对渗滤液的COD去除率进行研究后,皮昂克利兹获得的数据分别是25%和20%;皮特发现NF去除NH3-N、COD的能力分别是58%、96%;RO膜孔径最小,所以它有最好的处理效果。

物化处理法需要的投资较大,如果对超大水量的工程使用此种处理方法,经济负担巨大。 [3]

土地处理法

为了利用土壤具有的自净能力,人为的栽种植被,以此去除渗滤液中有害和有毒的物质,这就是土地处理法。土地处理法亦即土壤灌溉法,是人类最早采用的污水处理法,但是土地处理系统的应用多见于城市污水处理。对于渗滤液的处理方法,将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解。其次由于喷灌中的蒸发作用,使渗滤液体积减小,有利于废水处理系统的运转,且可节约能源费用。北英格兰的Seamer Carr垃圾填埋场,有一部分采用渗滤液再循环,20个月后再循环区渗滤液的COD值降低较多,金属浓度有较大幅度下降,而NH3 -N、Cl-浓度变化较小。说明金属浓度的下降不仅是由于稀释作用引起的,也可能是垃圾中无机成分对其吸附造成的。

该处理法具有较好的负载性,土壤的稳定化进程得到加速,不用在其运营过程中投入过多的资金,修缮成本也很低廉。倘若土地资源不够丰富,那么无法推广使用这种处理方法,该处理法显效漫长,很容易出现重金属的富集,对土壤的安全造成威胁。回灌法和人工湿地法是土地处理方法中最主要的方法。

在对人工湿地进行研究后,嘉萨等人测得渗滤液的COD和BOD的去除率分别达到了70%和50%左右。欧美等地的研究者在人工湿地开发研究的过程中,即使时间长、气候恶劣,对渗滤液的处理都取得了不错的效果。国内的研究显示将pH值调整,回灌法的处理效果略有不同,碱性越强,对NH3-N有更高的去除率,碱性越弱,对COD有更高的去除率。

尽管土地处理法的稳定性好、运行简单、成本低,但是要用长远的眼光看待环境问题,倘若重金属出现极为严重的沉淀,那么植被、土壤环境和地下水会就会受到较大影响。相比种植植被的初期,如果土壤的渗透力降低,那么表示土壤具有的自净能力已经发生退化,处理水质时无法得到理想的效果。土地资源极其有限,为此,土地处理法并不值得推广应用。

蒸发处理

蒸发处理法常作为纯水的制作及对化学工业产生的废水进行深度浓缩,因为渗滤液的高污染、高危害的性质,近年来,许多国家开始使用蒸发系统处置渗滤液。

蒸发是一种易操作、但成本昂贵、对能源需求很高的处理方式。它运用加热、提供系统负压的途径,将渗滤液的水份蒸发,水汽通过冷却系统收集至储池,而浓液继续浓缩,到浓浆状态时,再利用脱水系统,使其失水近似干渣态。要把蒸发系统的运行状态利用到最佳,同时阻截可挥发物质及NH3-N的流失,通常在渗滤液的酸碱度方面做适当的调整。

蒸发步骤及运行较简单,且能达到理想的效果。蒸发系统的设备精密,要消耗大量的能源。通常,当渗滤液NH3-N的浓度超标严重时,可考虑加入去NH3-N、去挥发物的工序。渗滤液通过蒸发处理的排水几乎达到理想要求,如果出水的挥发物质中COD浓度较高或NH3-N浓度较高,则要考虑更进一步的处理,以满足排放标准。

蒸发系统还能对深度处理后的浓液进行进一步干浆化的处理,由此降低浓液回灌导致的盐富集、结垢等一系列隐患。