活性炭水中沉積物的處理

　　對于活(huo)性(xing)炭水(shui)中沉(chen)積(ji)(ji)物的(de)(de)(de)(de)處理，一般采用(yong)吸附(fu)劑(ji)等(deng)薄層覆蓋(gai)活(huo)性(xing)炭水(shui)中沉(chen)積(ji)(ji)物。直接使(shi)用(yong)活(huo)性(xing)炭等(deng)強吸附(fu)劑(ji)可(ke)以大大降低有(you)機污(wu)染物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物利用(yong)率。為(wei)了評(ping)估現實條件(jian)下的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)中，我們在多氯聯苯(ben)污(wu)染的(de)(de)(de)(de)湖中連續14個(ge)月的(de)(de)(de)(de)監測(ce)，盡可(ke)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)發掘活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)用(yong)途。即使(shi)活(huo)性(xing)炭長期(qi)被污(wu)染的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)(ji)物覆蓋(gai)，也需(xu)要(yao)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)強度(du)和深度(du)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物干擾才(cai)能(neng)(neng)保持(chi)可(ke)測(ce)量的(de)(de)(de)(de)有(you)效性(xing)（減少(shao)污(wu)染物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物積(ji)(ji)累）。另一方(fang)面(mian)，活(huo)性(xing)炭引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)不良反應(ying)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)與測(ce)量修復的(de)(de)(de)(de)成功呈(cheng)正相關。

　　在原位修復(fu)污染(ran)(ran)沉積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)時，用(yong)活(huo)性(xing)炭和(he)其的(de)(de)污染(ran)(ran)沉積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)原位修復(fu)方法(fa)。它依(yi)賴于(yu)疏水性(xing)有機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(HOC)對吸(xi)附劑顆粒表面的(de)(de)高親和(he)力。由此產生(sheng)的(de)(de)吸(xi)附強度足(zu)以顯著降低污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)利用(yong)和(he)流動性(xing)，從而限(xian)制其吸(xi)收(shou)到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體并從沉積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)釋放到水中(zhong)。與傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)(de)修復(fu)方法(fa)相比(bi)，活(huo)性(xing)炭的(de)(de)修復(fu)成(cheng)本和(he)經(jing)濟要求通(tong)常較低，如用(yong)砂(sha)或粘(zhan)土(tu)等非活(huo)性(xing)材料(liao)疏浚或密封(feng)，效果較差，成(cheng)本較高。此外，這些傳(chuan)統(tong)(tong)方法(fa)可能會破壞水生(sheng)環(huan)境(jing)，惡化當地底棲生(sheng)態系統(tong)(tong)。

　　處(chu)理現(xian)場沉(chen)積物可(ke)能(neng)會影(ying)(ying)響活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)處(chu)理時間(jian)。沉(chen)積物沉(chen)積在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上表示處(chu)理成功。它可(ke)以(yi)(yi)通過空間(jian)隔離底棲動(dong)物進(jin)一(yi)步減少(shao)吸附層(ceng)(ceng)修正的(de)(de)(de)不(bu)利影(ying)(ying)響，這可(ke)能(neng)有助于觀察活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)應(ying)用(yong)后海底群落的(de)(de)(de)長期修復(fu)。但這并不(bu)總是一(yi)種現(xian)實。在(zai)許多情(qing)況下(xia)，水(shui)(shui)只能(neng)部分處(chu)理，留(liu)下(xia)污(wu)(wu)染(ran)程(cheng)度較(jiao)低的(de)(de)(de)較(jiao)大區(qu)域。特別是在(zai)更(geng)湍流的(de)(de)(de)水(shui)(shui)域，這些未經處(chu)理的(de)(de)(de)位(wei)置可(ke)以(yi)(yi)成為(wei)污(wu)(wu)染(ran)沉(chen)積物的(de)(de)(de)來(lai)源，可(ke)以(yi)(yi)重新沉(chen)積在(zai)應(ying)用(yong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)薄層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)頂部。與傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)修復(fu)方法相(xiang)比，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)即使(shi)埋在(zai)新沉(chen)積的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物中也能(neng)保持其修復(fu)效率。但是，在(zai)這種情(qing)況下(xia)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)補(bu)救潛力數據(ju)很少(shao)。

　　現場測試和結果

　　從試驗圖(tu)中(zhong)獲得的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)巖心的(de)(de)(de)(de)目視檢查顯(xian)(xian)示，在處(chu)理后1天內形成均勻的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)，并覆(fu)蓋沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)。層(ceng)厚在芯(xin)之間(jian)變化(平(ping)均幾厘米(mi)厚)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)顯(xian)(xian)示活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(圖(tu)2A)。兩個月(yue)后的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核(he)心顯(xian)(xian)示活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)厚度顯(xian)(xian)著(zhu)降(jiang)低(圖(tu)2)B)。雖然一些(xie)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)可(ke)(ke)能通(tong)過生物(wu)(wu)(wu)干擾進入下(xia)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)，但損失的(de)(de)(de)(de)主要因素可(ke)(ke)能是(shi)一次或多次風(feng)暴。然而，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)仍然可(ke)(ke)以在大多數巖石(shi)中(zhong)看到，地塊上(shang)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)黑(hei)炭(tan)值顯(xian)(xian)著(zhu)增加（圖(tu)1）。湖底強風(feng)的(de)(de)(de)(de)另一個影響是(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)頂部(bu)沉(chen)(chen)積(ji)了大量(liang)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(圖(tu)2)B)。這一點可(ke)(ke)以通(tong)過支(zhi)流(liu)河流(liu)輸(shu)入的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)進一步放大。層(ceng)中(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)損失和沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)繼續以高(gao)速率進行。在處(chu)理后10個月(yue)收集的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核(he)心中(zhong)，只能看到非常薄(bo)的(de)(de)(de)(de)獨特(te)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)層(ceng)，其(qi)中(zhong)一些(xie)沒有可(ke)(ke)見活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)痕(hen)跡。

　　活性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)不良反應似乎(hu)與(yu)其修復潛力密切相(xiang)(xiang)關。嚴格遵循各試驗物(wu)種多(duo)氯(lv)(lv)(lv)(lv)聯苯(ben)吸(xi)收的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)長模式。這一發(fa)現(xian)表(biao)明，無論是(shi)對不利影響(xiang)(xiang)(xiang)還是(shi)有(you)益(yi)影響(xiang)(xiang)(xiang)，沉積物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)覆蓋率首先降低了吸(xi)附(fu)劑(ji)對試驗生物(wu)體的(de)(de)(de)(de)(de)整體影響(xiang)(xiang)(xiang)。隨后(hou)，多(duo)氯(lv)(lv)(lv)(lv)聯苯(ben)吸(xi)收減少(shao)也會導致(zhi)(zhi)吸(xi)附(fu)劑(ji)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，反過來又會導致(zhi)(zhi)觀察到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)不利影響(xiang)(xiang)(xiang)。相(xiang)(xiang)反，活性(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒更(geng)嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)隔離以增(zeng)加(jia)多(duo)氯(lv)(lv)(lv)(lv)聯苯(ben)吸(xi)收為代價，保(bao)護其免(mian)受不良影響(xiang)(xiang)(xiang)。另一個(ge)可能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)原因是(shi)它們之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)潛在依(yi)賴。少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)氯(lv)(lv)(lv)(lv)聯苯(ben)生物(wu)積累是(shi)由活性(xing)炭(tan)引起的(de)(de)(de)(de)(de)，而不是(shi)由于(yu)污(wu)染物(wu)與(yu)活性(xing)炭(tan)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)而降低多(duo)氯(lv)(lv)(lv)(lv)聯苯(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)利用(yong)。

　　研究結果表明，在活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)薄層覆蓋下可(ke)靠隔離污染(ran)源是非常有益的(de)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)將(jiang)保持相對不受干擾(rao)的(de)層，分(fen)離舊的(de)、污染(ran)的(de)和新的(de)清(qing)潔(jie)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)，以防止污染(ran)物(wu)(wu)流入生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)。將(jiang)蓋子(zi)蓋子(zi)混合(he)到下面的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)中(zhong)，大量較深(shen)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)仍然污染(ran)物(wu)(wu)的(de)隔離。此外(wai)，該過程有助于穩(wen)定層，防止水湍(tuan)流從現場漂(piao)移(yi)。否則，這種穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)必(bi)須(xu)通(tong)過手動用另一層清(qing)潔(jie)的(de)沙子(zi)或沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)覆蓋薄層或主動將(jiang)吸附劑混合(he)到沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)中(zhong)來實現。然而，當(dang)場地(di)預期更深(shen)層次(ci)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)干擾(rao)時，可(ke)能(neng)需要施加更多的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，因為當(dang)它們(men)與沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)混合(he)時，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)可(ke)能(neng)會被過快(kuai)稀釋。