摘 要：随着环境污染的越来越严重，国家不得不对环境的污染问题引起高度重视。低温等离子技术是一种用来处理环境污染的高新技术。这种高新的技术融合了物理学、化学、生物、环境化学于一体的高新科学技术。这种技术在环境中的应用非常广泛，能够有效去除苯系列的，工业中的废渣、废气、废水等污染物。只有掌握好低温等离子的空气净化原理，才能有效去除环境中的有机物气体。
关键词：低温；等离子体；技术；环境工程；研究进展
引言
低温等离子体是一种非平衡状态的等离子体，在废渣、废气、废水等工业三废的处理过程中，具有独特的优势。只有通过不同等离子体的放电种类和放电原理进行分析和比较，才能总结出不同的低温等离子体在不同废弃物中的处理优势。
1 低温等离子体概述
当电离气体有着相等的正负电荷，电离度在千分之一以上时，就属于等离子体。对于等离子体来说，它的组成部分有很多，其中就要包含离子、电子、光子、中性原子、自由基等等。如果正离子的电荷数同电子的电荷数是一样的，那么，在整体上，呈现出来的就是电中性。同时，低温等离子体的形态很特别，既不是气态，也不是固态，更不是液态。在物质存在的形态里面，它属于这三种形态之外的一种形态。等离子体的特点较为突出，包括：在导电方面具有较強的性能，作为导电流体来说是非常优秀的，有鉴于此，可以将其应用在磁流体发电方面；电离气体在热效应方面也有一些体现；等离子体既不是气体、也不是固体、更不是液体，它是物质的第四种形态。低温的等离子体含有电子、离子、自由基、激发态分子，呈现电中性，但是很容易与其他的物质发生反应，性质比较活泼，反应的速度较快。
2 离子体的分类
一般情况下，把离子体按照热力学平衡的不同进行分类，可以分为高温等离子体、低温等离子体、热等离子体等三种离子类型。高温等离子体又叫做完全热力学等离子体，低温等离子体又叫非热力学等离子体，热等离子体又叫做局部热力学平衡等离子体。低温等离子体的表面温度比较低，在实际的应用过程中，应用范围非常的广泛。低温等离子体可以用来对半导体进行雕刻、可以对材料表面进行改性、可以对废气、废水进行处理、制备臭氧等。
3 低温等离子体的放电技术
3.1 放电类型
低温等离子的放电技术主要是指在电场作用下使气体电离，形成具有一定电导率的带电气体，气体放电的类型主要有辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、滑动电弧放电等五种基本的类型。气体放电的具体形式是根据电场的参数决定。等离子体的形态不同，对应的直流伏安特性也不同。
3.2 辉光放电
辉光放电是属于低气压发电的，辉光放电的本质就是等离子体能够发光，放电本质就是原子或分子间的碰撞能够产生可见光。辉光放电的能级要高于电晕放电。辉光放电的工作压力非常低，构造的原理也非常的简单，只要在封闭的容器里放置两块平行的电极板，使中性的原子和分子在电子的作用下由激发态向基态转化，在转化的过程中就会释放出能量，发出可见光。辉光放电受到低气压的影响，在日常生活中不能广泛应用。辉光放电分为两种形式，一种是大气压辉光放电，一种是低气压辉光放电。大气压辉光放电与低气压辉光放电相比，低气压辉光放电成本较为高昂，大气压辉光放电生产成本和营运成本都比较低廉。因而，在生活中的适用范围比较广泛，可以采用辉光放电技术来制备臭氧、灭菌、消毒、进行空气净化、进行水处理等。
3.3 滑动电弧放电
滑动电弧放电是指电极上的电压超过了最小的击穿电压，电压越高，电子流过电场的时间越短。电极两端的高电压会使在电极间流动的气体在电极最窄处被击穿，电源击穿后，就会以中等电压提供强有力的能够产生电弧的大电流，电弧熄灭后，重新起弧，周而复始，这种在两个电极间产生电弧击穿的通道放电的现象就叫做电弧放电。
3.4 低温等离子体的介质阻挡放电
在两个放电电极之间充满气体，并在电极上覆盖绝缘物，在两个电极上加上足够大的电压和电流，让电极之间的气体被击穿而产生电流，电极之间的气体是介质，让这种介质放电，就是低温等离子体的介质放电原理。放电的电荷会在阻挡介质表面积累，形成电场。在介质表面形成的是反向电场，影响了电荷的传播，使这些电荷不能够形成电流，大部分以微电的形式存在，介质放电原理的使用条件很宽裕，不需要真空的环境，只要在大气压条件下，或者高于大气压的条件下，都能够产生介质放电。介质放电原理在汽车的尾气处理、臭氧制备、温室气体处理、污染物气体处理等方面应用十分广泛。介质阻挡放电原理放电稳定、能效较高。
4 低温等离子体技术在环境工程中的应用
4.1 低温等离子技术可以对废气进行处理
随着工业经济的不断快速迅猛发展，在石油、油漆、印刷、涂料中产生了大量的废气，这些挥发性的有机物气体，随风漂移，给环境带来了严重污染。直接对人体的健康造成了危害。这些有机物气体让大气逐渐恶化，形成了酸雨。二氧化碳的大量排放，是全球的气温变化的主要原因。这些有机物气体的危害严重，已经引起了世界各个国家的关注。低温等离子技术是一种可行的、经济实惠的处理办法。
汽车尾气污染在全球都是引人关注的话题，汽车尾气的排放物主要有氮氧化物、一氧化碳、黑烟颗粒等有机废物，在汽车尾气处理过程中，可以利用低温等离子体介质阻挡放电原理将汽车的尾气处理成氮气、二氧化碳、水等没有危害或者危害很小的有机物和无机物。低温等离子体技术的应用可以有效去除废气物中的污染气体。
4.2 低温等离子体技术可以处理废水
当前，水资源的污染严重是世界各个国家都普遍关注的话题，在水污染问题中，污染最为严重的是有机物的水污染问题，这些有机物的污染在水域環境中存在时间长、危害范围大、危害的范围广、污染严重、污染物难以降解。
低温等离子体的废水处理技术是一种多种作用融于一体的处理技术，低温等离子技术具有高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解等作用，低温等离子体处理废水技术研究表明，大分子物质可以降解为小分子物质，芳香类物质可以降解为有机酸。
低温等离子体能够对水污染中的有机物进行有效的降解，将有机物分解为危害比较小的有机物或者无机物。低温等离子体中大量存在的高能电子将大分子有机物降解为小分子物质。目前，低温等离子技术对污水的处理还处于试验阶段，各个专家都从各自的专业领域，证明了低温等离子体降解污染物的有效性。低温等离子体技术中的脉冲电晕放电可以有效降解燃料污染物中的酚酞物质。一般来讲当脉冲峰值在38千伏时，只需要一分钟左右，就可以将污染物中难以降解的物质完全脱色。
4.3 低温等离子体在臭氧制备方面的应用
臭氧在日常生活中的应用很广泛，臭氧具有强氧化性，是一种强氧化剂，能够加速其他物质反应，提高其他物质的反应速率，是一种催化剂。臭氧还能使其他物质脱色，常用来作为脱色剂。臭氧能够去除空气中的臭味，可以作为除臭剂。
低温等离子体制备臭氧的技术应用很广泛，臭氧制备器就是采用低温等离子体技术的放电原理来制备臭氧的，但是低温等离子体制备臭氧的反应发生器的费用较高，在工业的制备臭氧的应用上受到了限制。
5 结束语
低温等离子体技术在环境工程中的应用十分广泛，目前，低温等离子技术还处于试验阶段，要加快低温等离子体技术的发展，利用低温等离子体技术处理环境污染。低温等离子体技术是一种新的技术，这种技术的投入必将提高企业的生产能力。
参考文献
[1]郑光，赵忠林，王祖兵.低温等离子体技术去除作业环境中苯系物气体的研究进展[J].职业卫生与应急救援，2015，02：92-95.