活性炭水中沉積物的處理

　　對于活性(xing)(xing)炭(tan)水中(zhong)沉積(ji)物(wu)的(de)(de)處理，一般采用吸附劑(ji)等薄層覆蓋活性(xing)(xing)炭(tan)水中(zhong)沉積(ji)物(wu)。直(zhi)接使用活性(xing)(xing)炭(tan)等強吸附劑(ji)可以大大降低(di)有(you)機污染物(wu)的(de)(de)生物(wu)利(li)用率。為了評估(gu)現實條件下的(de)(de)方法中(zhong)，我(wo)們在多氯聯(lian)苯污染的(de)(de)湖中(zhong)連(lian)續14個月的(de)(de)監測(ce)，盡可能的(de)(de)發掘活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)用途。即使活性(xing)(xing)炭(tan)長(chang)期被污染的(de)(de)沉積(ji)物(wu)覆蓋，也需(xu)要足(zu)夠(gou)的(de)(de)強度和深度的(de)(de)生物(wu)干(gan)擾才能保持可測(ce)量(liang)的(de)(de)有(you)效性(xing)(xing)（減少污染物(wu)的(de)(de)生物(wu)積(ji)累）。另一方面，活性(xing)(xing)炭(tan)引起的(de)(de)不良反(fan)應的(de)(de)大小與測(ce)量(liang)修(xiu)復(fu)的(de)(de)成(cheng)功呈正相(xiang)關。

　　在原位修復(fu)污染(ran)沉(chen)積(ji)物(wu)時，用(yong)(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)(he)其的(de)(de)(de)污染(ran)沉(chen)積(ji)物(wu)原位修復(fu)方(fang)法(fa)。它依(yi)賴于疏水(shui)性(xing)有機污染(ran)物(wu)(HOC)對吸(xi)附(fu)劑顆粒表面(mian)的(de)(de)(de)高親和(he)(he)力。由此產(chan)生的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)強度足以顯(xian)著降低(di)污染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)利用(yong)(yong)和(he)(he)流動性(xing)，從而限制其吸(xi)收到(dao)生物(wu)體并從沉(chen)積(ji)物(wu)釋放到(dao)水(shui)中。與傳統(tong)的(de)(de)(de)修復(fu)方(fang)法(fa)相比，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)修復(fu)成本和(he)(he)經濟要(yao)求(qiu)通常(chang)較低(di)，如用(yong)(yong)砂或(huo)粘土等非(fei)活(huo)(huo)性(xing)材料疏浚(jun)或(huo)密封，效(xiao)果較差(cha)，成本較高。此外，這(zhe)些傳統(tong)方(fang)法(fa)可能(neng)會破壞水(shui)生環境，惡化當地底棲(qi)生態(tai)系統(tong)。

　　處理(li)現場沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)物(wu)可能(neng)會(hui)影響活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)時間。沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)物(wu)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)在(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上表(biao)示處理(li)成功。它可以通過空間隔(ge)離(li)底(di)棲動物(wu)進(jin)一步減(jian)少吸附層修(xiu)(xiu)正的(de)(de)(de)(de)(de)不利(li)影響，這(zhe)可能(neng)有助(zhu)于觀察活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)應(ying)用后(hou)海底(di)群落的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)期修(xiu)(xiu)復。但這(zhe)并不總是(shi)一種現實。在(zai)許多(duo)情況(kuang)下(xia)，水只(zhi)能(neng)部分處理(li)，留下(xia)污(wu)染程度較低的(de)(de)(de)(de)(de)較大區域(yu)。特(te)別是(shi)在(zai)更湍流的(de)(de)(de)(de)(de)水域(yu)，這(zhe)些未經處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)位置可以成為(wei)污(wu)染沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)來源，可以重新沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)在(zai)應(ying)用活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)薄層的(de)(de)(de)(de)(de)頂部。與傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)復方法相比，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)即使埋在(zai)新沉(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)中也能(neng)保持(chi)其修(xiu)(xiu)復效(xiao)率。但是(shi)，在(zai)這(zhe)種情況(kuang)下(xia)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)補救潛力(li)數據很(hen)少。

　　現場測試和結果

　　從試驗圖(tu)中獲得的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)巖(yan)心的(de)(de)(de)目視(shi)檢查顯示，在(zai)處理后(hou)1天內形成均(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)，并覆蓋沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)。層(ceng)厚在(zai)芯(xin)之(zhi)間(jian)(jian)變化(平均(jun)(jun)幾(ji)厘米厚)，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)顯示活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(圖(tu)2A)。兩個月后(hou)的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)核心顯示活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)厚度(du)顯著(zhu)降低(圖(tu)2)B)。雖然一些(xie)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)可能(neng)(neng)通過生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)干擾進(jin)入下(xia)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，但損(sun)失(shi)的(de)(de)(de)主要因素(su)可能(neng)(neng)是一次或(huo)多次風暴。然而，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)仍然可以(yi)在(zai)大多數巖(yan)石中看到，地塊上的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)黑炭(tan)(tan)(tan)值顯著(zhu)增(zeng)加（圖(tu)1）。湖底強風的(de)(de)(de)另一個影響(xiang)是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)頂部沉(chen)積(ji)了大量(liang)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)(圖(tu)2)B)。這一點可以(yi)通過支流河流輸(shu)入的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)進(jin)一步放大。層(ceng)中活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)損(sun)失(shi)和沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)繼續(xu)以(yi)高速率進(jin)行。在(zai)處理后(hou)10個月收集的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)核心中，只(zhi)能(neng)(neng)看到非常薄的(de)(de)(de)獨特活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)，其中一些(xie)沒(mei)有可見活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)痕跡(ji)。

　　活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)良反應似(si)乎與(yu)其修復潛力密切相(xiang)關。嚴(yan)格(ge)遵(zun)循各試(shi)驗物(wu)種(zhong)多(duo)氯聯(lian)苯(ben)(ben)吸(xi)(xi)收的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)長模式(shi)。這一(yi)發現(xian)表明，無論是(shi)(shi)對(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)利影響(xiang)(xiang)還是(shi)(shi)有益影響(xiang)(xiang)，沉(chen)積物(wu)的(de)(de)(de)(de)覆蓋率首先降低了吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)對(dui)(dui)試(shi)驗生(sheng)物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)影響(xiang)(xiang)。隨后，多(duo)氯聯(lian)苯(ben)(ben)吸(xi)(xi)收減(jian)少也會(hui)(hui)導致吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，反過來又(you)會(hui)(hui)導致觀察到的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利影響(xiang)(xiang)。相(xiang)反，活(huo)性(xing)炭顆(ke)(ke)粒更嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)空間隔離以增(zeng)(zeng)加(jia)多(duo)氯聯(lian)苯(ben)(ben)吸(xi)(xi)收為代價，保護其免受(shou)不(bu)(bu)(bu)良影響(xiang)(xiang)。另一(yi)個可能的(de)(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)它們(men)之間的(de)(de)(de)(de)潛在依賴。少量(liang)的(de)(de)(de)(de)多(duo)氯聯(lian)苯(ben)(ben)生(sheng)物(wu)積累是(shi)(shi)由活(huo)性(xing)炭引起(qi)的(de)(de)(de)(de)，而(er)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)由于污染物(wu)與(yu)活(huo)性(xing)炭顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)結(jie)合而(er)降低多(duo)氯聯(lian)苯(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)利用(yong)。

　　研究結(jie)果表明，在(zai)活(huo)性炭(tan)(tan)薄(bo)層覆蓋下可(ke)靠隔離污染(ran)源是(shi)非常有益的(de)(de)(de)。活(huo)性炭(tan)(tan)將保持相(xiang)對不受干擾(rao)的(de)(de)(de)層，分離舊的(de)(de)(de)、污染(ran)的(de)(de)(de)和新的(de)(de)(de)清(qing)潔(jie)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)，以防止污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)流入(ru)生物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)。將蓋子蓋子混合(he)到下面(mian)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)，大量較深的(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)仍然污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)隔離。此外(wai)，該過程有助于穩(wen)定層，防止水湍流從(cong)現場(chang)漂移。否則，這種穩(wen)定性必須(xu)通過手(shou)動用(yong)另一層清(qing)潔(jie)的(de)(de)(de)沙子或(huo)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)覆蓋薄(bo)層或(huo)主動將吸附劑混合(he)到沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)來實(shi)現。然而，當場(chang)地(di)預期更深層次(ci)的(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)干擾(rao)時，可(ke)能需要施(shi)加更多的(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)(tan)，因為(wei)當它們與沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)混合(he)時，活(huo)性炭(tan)(tan)可(ke)能會被過快(kuai)稀釋。