活性炭水中沉積物的處理

　　對于活(huo)性炭水中沉(chen)積(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理，一般(ban)采用(yong)吸附劑(ji)(ji)等薄層覆(fu)蓋活(huo)性炭水中沉(chen)積(ji)物(wu)。直接使用(yong)活(huo)性炭等強吸附劑(ji)(ji)可以大(da)大(da)降低(di)有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)利用(yong)率。為了評估現實條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)方法中，我(wo)們在多(duo)氯聯苯污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)(de)(de)湖中連續14個月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)監測，盡可能的(de)(de)(de)(de)(de)發掘活(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途。即使活(huo)性炭長(chang)期被污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)覆(fu)蓋，也需要足夠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)和深(shen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)干擾才能保持可測量的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)性（減少污(wu)(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)積(ji)累）。另一方面(mian)，活(huo)性炭引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)良反應的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小與測量修復(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)成功呈(cheng)正相關。

　　在(zai)原位(wei)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)污染(ran)沉積物(wu)時，用活性(xing)炭和其的(de)污染(ran)沉積物(wu)原位(wei)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)方(fang)法。它(ta)依賴(lai)于疏水性(xing)有(you)機污染(ran)物(wu)(HOC)對吸(xi)附(fu)劑顆粒表面的(de)高親(qin)和力。由此產生(sheng)(sheng)的(de)吸(xi)附(fu)強度(du)足以(yi)顯(xian)著降(jiang)低(di)污染(ran)物(wu)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)利用和流動性(xing)，從(cong)(cong)而(er)限制其吸(xi)收到生(sheng)(sheng)物(wu)體并(bing)從(cong)(cong)沉積物(wu)釋放(fang)到水中。與傳(chuan)統的(de)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)方(fang)法相比(bi)，活性(xing)炭的(de)修(xiu)(xiu)復(fu)(fu)成本(ben)(ben)和經濟(ji)要求通常較(jiao)低(di)，如用砂或粘土等非(fei)活性(xing)材料疏浚或密封，效(xiao)果較(jiao)差，成本(ben)(ben)較(jiao)高。此外，這些(xie)傳(chuan)統方(fang)法可(ke)能會破壞水生(sheng)(sheng)環境，惡化當(dang)地底棲(qi)生(sheng)(sheng)態系統。

　　處(chu)(chu)理現場沉(chen)(chen)積物(wu)(wu)(wu)可(ke)能(neng)會影響活(huo)(huo)性炭的(de)(de)處(chu)(chu)理時間(jian)。沉(chen)(chen)積物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)積在(zai)活(huo)(huo)性炭上(shang)表(biao)示處(chu)(chu)理成功。它可(ke)以通過空間(jian)隔離底棲動物(wu)(wu)(wu)進一步減少(shao)吸附層(ceng)修正的(de)(de)不利影響，這(zhe)可(ke)能(neng)有助于(yu)觀察(cha)活(huo)(huo)性炭應(ying)用后(hou)海底群落的(de)(de)長期修復(fu)(fu)。但這(zhe)并不總是一種現實。在(zai)許多情況(kuang)下，水(shui)只能(neng)部分處(chu)(chu)理，留下污(wu)染(ran)程度較(jiao)低的(de)(de)較(jiao)大區域(yu)。特別是在(zai)更湍流的(de)(de)水(shui)域(yu)，這(zhe)些未經處(chu)(chu)理的(de)(de)位(wei)置(zhi)可(ke)以成為污(wu)染(ran)沉(chen)(chen)積物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)來源(yuan)，可(ke)以重新沉(chen)(chen)積在(zai)應(ying)用活(huo)(huo)性炭薄層(ceng)的(de)(de)頂(ding)部。與傳統(tong)的(de)(de)修復(fu)(fu)方法相比(bi)，活(huo)(huo)性炭即使埋在(zai)新沉(chen)(chen)積的(de)(de)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)中也能(neng)保持其修復(fu)(fu)效率。但是，在(zai)這(zhe)種情況(kuang)下，活(huo)(huo)性炭的(de)(de)補救潛力數據很少(shao)。

　　現場測試和結果

　　從試驗圖(tu)中(zhong)獲得的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)巖心的(de)目視檢查顯示，在處理后1天內(nei)形成均勻(yun)的(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)，并覆蓋沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)。層(ceng)(ceng)厚(hou)在芯之間變化(hua)(平(ping)均幾厘米厚(hou))，活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)顯示活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)之間的(de)間隙(圖(tu)2A)。兩(liang)個(ge)(ge)月后的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核心顯示活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)厚(hou)度顯著降(jiang)低(圖(tu)2)B)。雖(sui)然一(yi)些活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)可(ke)(ke)能(neng)通過生(sheng)物(wu)(wu)(wu)干擾進(jin)入(ru)下(xia)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)，但(dan)損(sun)失(shi)的(de)主要因(yin)素可(ke)(ke)能(neng)是一(yi)次(ci)或多次(ci)風(feng)暴。然而，活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)仍然可(ke)(ke)以在大(da)(da)多數巖石中(zhong)看(kan)到，地塊上的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)黑炭(tan)(tan)(tan)值顯著增加（圖(tu)1）。湖底強風(feng)的(de)另一(yi)個(ge)(ge)影響是活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)頂部沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)了(le)大(da)(da)量沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(圖(tu)2)B)。這一(yi)點可(ke)(ke)以通過支流河流輸(shu)入(ru)的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)進(jin)一(yi)步(bu)放大(da)(da)。層(ceng)(ceng)中(zhong)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)損(sun)失(shi)和沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)繼續以高速(su)率(lv)進(jin)行。在處理后10個(ge)(ge)月收集的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核心中(zhong)，只能(neng)看(kan)到非常薄的(de)獨特活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)，其(qi)中(zhong)一(yi)些沒有(you)可(ke)(ke)見(jian)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)痕跡。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)良反應似乎(hu)與其修復潛力密切相關。嚴格遵循(xun)各(ge)試驗物(wu)種(zhong)多氯(lv)聯(lian)(lian)苯(ben)(ben)(ben)(ben)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長模式。這一發現表(biao)明(ming)，無論是(shi)對不(bu)利(li)影(ying)響還是(shi)有(you)益影(ying)響，沉(chen)積物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)覆蓋率首先降(jiang)低了(le)吸(xi)(xi)附(fu)劑對試驗生(sheng)物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)影(ying)響。隨后(hou)，多氯(lv)聯(lian)(lian)苯(ben)(ben)(ben)(ben)吸(xi)(xi)收(shou)減少也會導致吸(xi)(xi)附(fu)劑顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，反過來(lai)又會導致觀(guan)察到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利(li)影(ying)響。相反，活(huo)性(xing)炭(tan)顆(ke)粒更(geng)嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間隔離以增(zeng)加多氯(lv)聯(lian)(lian)苯(ben)(ben)(ben)(ben)吸(xi)(xi)收(shou)為代(dai)價(jia)，保(bao)護其免受不(bu)良影(ying)響。另一個可能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因是(shi)它們之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛在依賴。少量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多氯(lv)聯(lian)(lian)苯(ben)(ben)(ben)(ben)生(sheng)物(wu)積累是(shi)由(you)活(huo)性(xing)炭(tan)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)不(bu)是(shi)由(you)于污染物(wu)與活(huo)性(xing)炭(tan)顆(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合而(er)降(jiang)低多氯(lv)聯(lian)(lian)苯(ben)(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)利(li)用(yong)。

　　研(yan)究結果表明，在活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭薄層覆蓋(gai)下可靠(kao)隔離(li)污(wu)染源是非常有(you)益(yi)的(de)(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭將(jiang)(jiang)保持相對不(bu)受干(gan)(gan)擾的(de)(de)層，分離(li)舊的(de)(de)、污(wu)染的(de)(de)和新(xin)的(de)(de)清潔沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)，以防止污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)入生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)。將(jiang)(jiang)蓋(gai)子蓋(gai)子混(hun)(hun)合(he)到下面的(de)(de)沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)，大量(liang)較深(shen)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)仍然(ran)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)隔離(li)。此(ci)外(wai)，該過(guo)(guo)程(cheng)有(you)助于穩(wen)定(ding)層，防止水湍(tuan)流(liu)(liu)從現(xian)(xian)場(chang)漂移。否則，這種穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)必(bi)須通過(guo)(guo)手動用另一層清潔的(de)(de)沙子或(huo)沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)覆蓋(gai)薄層或(huo)主動將(jiang)(jiang)吸附劑(ji)混(hun)(hun)合(he)到沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)來(lai)實現(xian)(xian)。然(ran)而，當場(chang)地預(yu)期更深(shen)層次的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)干(gan)(gan)擾時，可能需要施加更多的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭，因為當它們與沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)(wu)混(hun)(hun)合(he)時，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭可能會(hui)被過(guo)(guo)快稀釋。