活性炭水中沉積物的處理

　　對于(yu)活(huo)(huo)性炭水(shui)中沉積物(wu)的(de)(de)(de)處理，一般采用吸附(fu)劑等薄層覆蓋(gai)活(huo)(huo)性炭水(shui)中沉積物(wu)。直接使用活(huo)(huo)性炭等強吸附(fu)劑可以大(da)大(da)降低有機污染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)利用率。為了評估現實(shi)條件下的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法中，我們在(zai)多氯聯苯污染(ran)的(de)(de)(de)湖中連(lian)續14個(ge)月的(de)(de)(de)監測，盡可能的(de)(de)(de)發掘活(huo)(huo)性炭的(de)(de)(de)用途(tu)。即使活(huo)(huo)性炭長期被污染(ran)的(de)(de)(de)沉積物(wu)覆蓋(gai)，也需(xu)要足夠的(de)(de)(de)強度(du)和深度(du)的(de)(de)(de)生物(wu)干(gan)擾(rao)才能保持可測量的(de)(de)(de)有效性（減少(shao)污染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)積累）。另一方(fang)(fang)面，活(huo)(huo)性炭引起的(de)(de)(de)不良(liang)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)大(da)小與測量修復(fu)的(de)(de)(de)成功呈(cheng)正相關。

　　在原(yuan)位修復(fu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)時，用(yong)(yong)活(huo)性炭和(he)其(qi)的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)原(yuan)位修復(fu)方(fang)法。它依賴于疏水(shui)(shui)性有機污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(HOC)對吸(xi)附劑顆粒表面的(de)高親和(he)力。由此產生(sheng)的(de)吸(xi)附強度足以顯著降低(di)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)利用(yong)(yong)和(he)流動性，從而限制(zhi)其(qi)吸(xi)收到(dao)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體并(bing)從沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)釋(shi)放到(dao)水(shui)(shui)中。與傳統的(de)修復(fu)方(fang)法相比，活(huo)性炭的(de)修復(fu)成本和(he)經(jing)濟要求通常(chang)較(jiao)低(di)，如用(yong)(yong)砂或粘土等非(fei)活(huo)性材料疏浚(jun)或密封，效果較(jiao)差，成本較(jiao)高。此外(wai)，這些傳統方(fang)法可能(neng)會(hui)破壞水(shui)(shui)生(sheng)環境，惡化當地(di)底棲生(sheng)態(tai)系統。

　　處(chu)理(li)現場沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物可能會影響(xiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)時間。沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)上(shang)表示處(chu)理(li)成功。它(ta)可以通過空間隔離底棲(qi)動(dong)物進一步減少(shao)吸附層修(xiu)正的(de)(de)(de)(de)不利影響(xiang)，這可能有(you)助(zhu)于(yu)觀察活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)應(ying)(ying)用(yong)后海底群(qun)落(luo)的(de)(de)(de)(de)長(chang)期修(xiu)復。但(dan)這并(bing)不總是一種(zhong)現實。在(zai)許多情況(kuang)下，水(shui)只(zhi)能部(bu)分處(chu)理(li)，留下污染(ran)程(cheng)度較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)較(jiao)大區域。特別是在(zai)更(geng)湍(tuan)流的(de)(de)(de)(de)水(shui)域，這些未經處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)位置可以成為污染(ran)沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)來源(yuan)，可以重新沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)應(ying)(ying)用(yong)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)薄(bo)層的(de)(de)(de)(de)頂部(bu)。與傳統的(de)(de)(de)(de)修(xiu)復方法(fa)相比，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)即使(shi)埋在(zai)新沉(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)污染(ran)物中也能保(bao)持其修(xiu)復效(xiao)率。但(dan)是，在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)補(bu)救(jiu)潛力數據很少(shao)。

　　現場測試和結果

　　從(cong)試驗(yan)圖(tu)(tu)中(zhong)獲得(de)的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)巖心的(de)(de)目(mu)視檢(jian)查顯(xian)示，在(zai)處理后(hou)1天內形成均(jun)勻(yun)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭層，并覆蓋沉(chen)積(ji)物(wu)。層厚在(zai)芯之(zhi)(zhi)間(jian)變化(平均(jun)幾厘米厚)，活(huo)性(xing)(xing)炭顯(xian)示活(huo)性(xing)(xing)炭之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)間(jian)隙(圖(tu)(tu)2A)。兩個月后(hou)的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)核(he)心顯(xian)示活(huo)性(xing)(xing)炭厚度顯(xian)著(zhu)降低(圖(tu)(tu)2)B)。雖然一些活(huo)性(xing)(xing)炭層可能通過生物(wu)干擾進(jin)入下沉(chen)積(ji)物(wu)，但(dan)損失(shi)的(de)(de)主要因(yin)素可能是一次或多(duo)次風(feng)(feng)暴。然而，活(huo)性(xing)(xing)炭層仍然可以(yi)在(zai)大多(duo)數巖石(shi)中(zhong)看到，地塊(kuai)上的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)黑(hei)炭值顯(xian)著(zhu)增加（圖(tu)(tu)1）。湖底強風(feng)(feng)的(de)(de)另一個影(ying)響是活(huo)性(xing)(xing)炭層頂部沉(chen)積(ji)了大量沉(chen)積(ji)物(wu)(圖(tu)(tu)2)B)。這一點可以(yi)通過支流河流輸入的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)進(jin)一步放大。層中(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)損失(shi)和(he)沉(chen)積(ji)物(wu)的(de)(de)沉(chen)積(ji)繼續以(yi)高速率進(jin)行(xing)。在(zai)處理后(hou)10個月收(shou)集的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)核(he)心中(zhong)，只能看到非常(chang)薄的(de)(de)獨特活(huo)性(xing)(xing)炭層，其中(zhong)一些沒有(you)可見活(huo)性(xing)(xing)炭痕(hen)跡。

　　活性炭的(de)(de)不(bu)(bu)良反(fan)應(ying)似乎與其修(xiu)復潛力密切相關(guan)。嚴(yan)格遵循(xun)各試驗(yan)物(wu)(wu)種多氯(lv)(lv)聯苯(ben)吸收的(de)(de)增長模式。這(zhe)一發現表(biao)明(ming)，無論是(shi)對(dui)(dui)不(bu)(bu)利(li)影(ying)(ying)響(xiang)還(huan)是(shi)有益影(ying)(ying)響(xiang)，沉積物(wu)(wu)的(de)(de)覆蓋率首先(xian)降低了(le)吸附劑(ji)對(dui)(dui)試驗(yan)生(sheng)物(wu)(wu)體的(de)(de)整體影(ying)(ying)響(xiang)。隨后，多氯(lv)(lv)聯苯(ben)吸收減少(shao)也會導致吸附劑(ji)顆粒的(de)(de)增加(jia)，反(fan)過來(lai)又(you)會導致觀(guan)察到的(de)(de)不(bu)(bu)利(li)影(ying)(ying)響(xiang)。相反(fan)，活性炭顆粒更嚴(yan)格的(de)(de)空(kong)間隔(ge)離以增加(jia)多氯(lv)(lv)聯苯(ben)吸收為(wei)代價，保護其免受不(bu)(bu)良影(ying)(ying)響(xiang)。另一個(ge)可能的(de)(de)原因是(shi)它們之間的(de)(de)潛在依(yi)賴。少(shao)量的(de)(de)多氯(lv)(lv)聯苯(ben)生(sheng)物(wu)(wu)積累是(shi)由(you)活性炭引起的(de)(de)，而不(bu)(bu)是(shi)由(you)于(yu)污染物(wu)(wu)與活性炭顆粒的(de)(de)結合(he)而降低多氯(lv)(lv)聯苯(ben)的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)利(li)用。

　　研究結果表明，在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)薄層(ceng)覆蓋(gai)下可(ke)靠隔(ge)離污(wu)(wu)染(ran)源是非常有(you)(you)益的(de)(de)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)將保(bao)持(chi)相對不(bu)受干(gan)擾的(de)(de)層(ceng)，分離舊(jiu)的(de)(de)、污(wu)(wu)染(ran)的(de)(de)和新的(de)(de)清(qing)潔(jie)沉積物，以防(fang)止污(wu)(wu)染(ran)物流入(ru)生物活(huo)(huo)性(xing)沉積物。將蓋(gai)子(zi)蓋(gai)子(zi)混(hun)合到(dao)下面的(de)(de)沉積物中(zhong)，大量較深的(de)(de)生物仍(reng)然污(wu)(wu)染(ran)物的(de)(de)隔(ge)離。此外(wai)，該過(guo)程有(you)(you)助于(yu)穩定(ding)層(ceng)，防(fang)止水湍流從現(xian)場漂移。否(fou)則，這種(zhong)穩定(ding)性(xing)必須通過(guo)手動用另一(yi)層(ceng)清(qing)潔(jie)的(de)(de)沙子(zi)或沉積物覆蓋(gai)薄層(ceng)或主動將吸附劑混(hun)合到(dao)沉積物中(zhong)來實現(xian)。然而，當(dang)場地預期更(geng)深層(ceng)次的(de)(de)生物干(gan)擾時，可(ke)能(neng)需要施加(jia)更(geng)多(duo)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，因為(wei)當(dang)它們(men)與沉積物混(hun)合時，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)可(ke)能(neng)會被過(guo)快(kuai)稀釋。