活性炭水中沉積物的處理

　　對于活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)水中沉積物的(de)(de)(de)(de)處理，一(yi)(yi)般采用(yong)(yong)吸(xi)附劑等薄層覆(fu)蓋活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)水中沉積物。直(zhi)接使用(yong)(yong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)等強(qiang)吸(xi)附劑可以大大降低有機污染物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物利(li)用(yong)(yong)率(lv)。為了評估現實條件下的(de)(de)(de)(de)方(fang)法中，我們在多氯(lv)聯(lian)苯污染的(de)(de)(de)(de)湖中連(lian)續(xu)14個月的(de)(de)(de)(de)監測，盡可能的(de)(de)(de)(de)發掘活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)途。即(ji)使活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)長期被污染的(de)(de)(de)(de)沉積物覆(fu)蓋，也(ye)需要足夠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和深度的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物干擾才能保持可測量的(de)(de)(de)(de)有效性(xing)(xing)（減少(shao)污染物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物積累）。另一(yi)(yi)方(fang)面，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)不(bu)良(liang)反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)大小與(yu)測量修復(fu)的(de)(de)(de)(de)成功呈正(zheng)相關。

　　在原(yuan)位修(xiu)復(fu)(fu)污染沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)時，用活性(xing)炭(tan)和其的(de)污染沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)原(yuan)位修(xiu)復(fu)(fu)方法。它依(yi)賴于(yu)疏(shu)水性(xing)有機污染物(wu)(wu)(wu)(HOC)對(dui)吸附(fu)(fu)劑顆粒表面(mian)的(de)高(gao)親和力。由此產生(sheng)的(de)吸附(fu)(fu)強度(du)足以顯著降低(di)污染物(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)利(li)用和流動性(xing)，從而(er)限(xian)制其吸收到生(sheng)物(wu)(wu)(wu)體并從沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)釋(shi)放到水中。與傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)修(xiu)復(fu)(fu)方法相比，活性(xing)炭(tan)的(de)修(xiu)復(fu)(fu)成本和經濟要求通常較(jiao)低(di)，如用砂或粘土等非活性(xing)材料疏(shu)浚(jun)或密封(feng)，效(xiao)果較(jiao)差，成本較(jiao)高(gao)。此外，這些(xie)傳(chuan)統(tong)(tong)方法可能會(hui)破壞水生(sheng)環境，惡化當地底棲生(sheng)態系統(tong)(tong)。

　　處理現(xian)場沉(chen)積物(wu)可(ke)能(neng)會影(ying)(ying)響活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)處理時間。沉(chen)積物(wu)沉(chen)積在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭上表示(shi)處理成功。它可(ke)以通(tong)過空(kong)間隔(ge)離底棲動(dong)物(wu)進一步減少吸附層修(xiu)正(zheng)的(de)不利影(ying)(ying)響，這(zhe)可(ke)能(neng)有助于觀察活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭應用(yong)后海底群落的(de)長期修(xiu)復。但(dan)(dan)這(zhe)并(bing)不總是(shi)一種(zhong)現(xian)實(shi)。在許多情況下(xia)，水(shui)只能(neng)部(bu)分處理，留下(xia)污(wu)(wu)染程度較(jiao)低的(de)較(jiao)大區域。特別是(shi)在更湍流的(de)水(shui)域，這(zhe)些(xie)未經處理的(de)位置(zhi)可(ke)以成為污(wu)(wu)染沉(chen)積物(wu)的(de)來源，可(ke)以重新(xin)沉(chen)積在應用(yong)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭薄層的(de)頂部(bu)。與(yu)傳統(tong)的(de)修(xiu)復方法相比，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭即使埋在新(xin)沉(chen)積的(de)污(wu)(wu)染物(wu)中也能(neng)保持其(qi)修(xiu)復效率。但(dan)(dan)是(shi)，在這(zhe)種(zhong)情況下(xia)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)補(bu)救潛力數據很(hen)少。

　　現場測試和結果

　　從試驗(yan)圖(tu)中獲得的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)巖心的(de)目視檢查顯(xian)示(shi)，在處(chu)(chu)理后(hou)(hou)1天內形成均勻的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，并覆蓋沉(chen)積(ji)物(wu)。層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)厚(hou)在芯之間變化(平均幾(ji)厘米厚(hou))，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)顯(xian)示(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)之間的(de)間隙(圖(tu)2A)。兩個月(yue)后(hou)(hou)的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)核心顯(xian)示(shi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)厚(hou)度顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)(圖(tu)2)B)。雖(sui)然(ran)一(yi)(yi)(yi)些活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)可(ke)(ke)能(neng)通(tong)過生物(wu)干擾進入(ru)下沉(chen)積(ji)物(wu)，但損(sun)失(shi)的(de)主要因素(su)可(ke)(ke)能(neng)是一(yi)(yi)(yi)次或(huo)多次風(feng)暴。然(ran)而，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)仍然(ran)可(ke)(ke)以(yi)在大多數巖石(shi)中看到，地塊上(shang)的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)黑(hei)炭(tan)(tan)(tan)(tan)值(zhi)顯(xian)著(zhu)增(zeng)加(jia)（圖(tu)1）。湖底強風(feng)的(de)另一(yi)(yi)(yi)個影響是活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)頂部沉(chen)積(ji)了大量(liang)沉(chen)積(ji)物(wu)(圖(tu)2)B)。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)點可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過支(zhi)流河(he)流輸入(ru)的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)進一(yi)(yi)(yi)步放大。層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)的(de)損(sun)失(shi)和沉(chen)積(ji)物(wu)的(de)沉(chen)積(ji)繼(ji)續以(yi)高速率進行。在處(chu)(chu)理后(hou)(hou)10個月(yue)收集的(de)沉(chen)積(ji)物(wu)核心中，只能(neng)看到非常薄(bo)的(de)獨(du)特(te)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，其中一(yi)(yi)(yi)些沒(mei)有可(ke)(ke)見(jian)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)痕跡。

　　活性(xing)炭(tan)的(de)不(bu)良反應似乎與(yu)其(qi)修復潛力密切相關。嚴格遵循各試(shi)驗(yan)物種(zhong)多氯聯(lian)(lian)苯(ben)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)增(zeng)(zeng)長模式。這一發現表明，無論是(shi)(shi)對不(bu)利(li)影(ying)響還是(shi)(shi)有益影(ying)響，沉積物的(de)覆蓋率首先降(jiang)低了吸(xi)(xi)附(fu)劑對試(shi)驗(yan)生(sheng)(sheng)物體的(de)整(zheng)體影(ying)響。隨后，多氯聯(lian)(lian)苯(ben)吸(xi)(xi)收(shou)減少也會導致(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)劑顆粒的(de)增(zeng)(zeng)加，反過來又會導致(zhi)觀察到的(de)不(bu)利(li)影(ying)響。相反，活性(xing)炭(tan)顆粒更(geng)嚴格的(de)空間隔離以(yi)增(zeng)(zeng)加多氯聯(lian)(lian)苯(ben)吸(xi)(xi)收(shou)為代(dai)價，保護其(qi)免受不(bu)良影(ying)響。另一個可(ke)能(neng)的(de)原(yuan)因是(shi)(shi)它們之間的(de)潛在依(yi)賴。少量(liang)的(de)多氯聯(lian)(lian)苯(ben)生(sheng)(sheng)物積累是(shi)(shi)由活性(xing)炭(tan)引起的(de)，而不(bu)是(shi)(shi)由于污(wu)染(ran)物與(yu)活性(xing)炭(tan)顆粒的(de)結合而降(jiang)低多氯聯(lian)(lian)苯(ben)的(de)生(sheng)(sheng)物利(li)用。

　　研(yan)究結果表明，在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭薄層(ceng)覆蓋下可(ke)(ke)靠(kao)隔(ge)離(li)(li)污染(ran)(ran)源是非常有益(yi)的(de)(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭將保(bao)持(chi)相(xiang)對不受干擾的(de)(de)層(ceng)，分(fen)離(li)(li)舊的(de)(de)、污染(ran)(ran)的(de)(de)和新的(de)(de)清(qing)潔(jie)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)，以防止(zhi)(zhi)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)流(liu)入生物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)。將蓋子蓋子混合到下面的(de)(de)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)中，大量較深的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)仍(reng)然污染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)隔(ge)離(li)(li)。此(ci)外，該過程有助于(yu)穩定層(ceng)，防止(zhi)(zhi)水湍流(liu)從現場漂(piao)移。否則，這種穩定性(xing)必須通過手動用另一層(ceng)清(qing)潔(jie)的(de)(de)沙子或(huo)沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)覆蓋薄層(ceng)或(huo)主動將吸附劑混合到沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)中來(lai)實現。然而，當場地預期更深層(ceng)次的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)(wu)干擾時(shi)，可(ke)(ke)能需要施加更多的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭，因為當它(ta)們與沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)混合時(shi)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭可(ke)(ke)能會被(bei)過快稀釋。