活性炭水中沉積物的處理

　　對于活性炭(tan)水中(zhong)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)處理，一般采用吸(xi)附劑等薄層覆(fu)(fu)蓋活性炭(tan)水中(zhong)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)。直(zhi)接(jie)使(shi)用活性炭(tan)等強(qiang)吸(xi)附劑可(ke)以大(da)大(da)降(jiang)低有機污染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)利用率(lv)。為了(le)評(ping)估現(xian)實條件下的(de)(de)方法中(zhong)，我(wo)們在多氯聯(lian)苯(ben)污染的(de)(de)湖中(zhong)連(lian)續14個月的(de)(de)監測，盡可(ke)能的(de)(de)發(fa)掘活性炭(tan)的(de)(de)用途。即使(shi)活性炭(tan)長期(qi)被污染的(de)(de)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)覆(fu)(fu)蓋，也需(xu)要足(zu)夠(gou)的(de)(de)強(qiang)度(du)和深度(du)的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)干擾(rao)才(cai)能保持可(ke)測量的(de)(de)有效性（減少污染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)積(ji)累）。另一方面(mian)，活性炭(tan)引起的(de)(de)不良(liang)反應的(de)(de)大(da)小(xiao)與測量修復的(de)(de)成功(gong)呈(cheng)正相關。

　　在原位修(xiu)復污(wu)(wu)染沉積物(wu)時(shi)，用(yong)活(huo)性(xing)(xing)炭和(he)其(qi)(qi)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)染沉積物(wu)原位修(xiu)復方(fang)法。它依(yi)賴于疏水(shui)性(xing)(xing)有機污(wu)(wu)染物(wu)(HOC)對吸(xi)附劑顆(ke)粒表面的(de)(de)(de)高(gao)親和(he)力。由此產(chan)生的(de)(de)(de)吸(xi)附強度足以顯著(zhu)降低(di)污(wu)(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)利(li)用(yong)和(he)流動(dong)性(xing)(xing)，從(cong)而限(xian)制其(qi)(qi)吸(xi)收到(dao)生物(wu)體并從(cong)沉積物(wu)釋(shi)放(fang)到(dao)水(shui)中。與(yu)傳統的(de)(de)(de)修(xiu)復方(fang)法相比，活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)修(xiu)復成本(ben)和(he)經濟要求通常(chang)較低(di)，如用(yong)砂或(huo)(huo)粘(zhan)土等非活(huo)性(xing)(xing)材料疏浚或(huo)(huo)密封，效果(guo)較差(cha)，成本(ben)較高(gao)。此外，這(zhe)些傳統方(fang)法可能會破(po)壞水(shui)生環境，惡化當地底棲生態系統。

　　處(chu)理(li)現場沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)可(ke)能(neng)(neng)會影響活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)處(chu)理(li)時間。沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)在活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上(shang)表示處(chu)理(li)成功。它可(ke)以通(tong)過空間隔離底棲(qi)動物(wu)(wu)進一步減(jian)少吸附(fu)層修(xiu)正的(de)不利影響，這可(ke)能(neng)(neng)有助(zhu)于觀察活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)應用后海底群落的(de)長期修(xiu)復。但這并不總是(shi)一種現實。在許多(duo)情況(kuang)下(xia)，水只能(neng)(neng)部分處(chu)理(li)，留(liu)下(xia)污(wu)染程度較(jiao)低的(de)較(jiao)大(da)區域。特別是(shi)在更湍流的(de)水域，這些未經(jing)處(chu)理(li)的(de)位置可(ke)以成為污(wu)染沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)的(de)來(lai)源，可(ke)以重新沉(chen)(chen)(chen)積(ji)在應用活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)薄層的(de)頂部。與(yu)傳統的(de)修(xiu)復方法相比(bi)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)即使埋在新沉(chen)(chen)(chen)積(ji)的(de)污(wu)染物(wu)(wu)中也能(neng)(neng)保持其修(xiu)復效(xiao)率。但是(shi)，在這種情況(kuang)下(xia)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)補救潛力數據很少。

　　現場測試和結果

　　從試驗圖(tu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)獲(huo)得的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)巖(yan)心(xin)的(de)目視檢查顯(xian)示，在(zai)處(chu)理后1天(tian)內形成均勻(yun)的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)，并覆蓋沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)。層(ceng)厚(hou)在(zai)芯之間(jian)(jian)變化(平均幾厘(li)米厚(hou))，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)顯(xian)示活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)之間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙(圖(tu)2A)。兩個月后的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核心(xin)顯(xian)示活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)厚(hou)度(du)顯(xian)著降低(圖(tu)2)B)。雖然一(yi)些(xie)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)可能通過生物(wu)(wu)(wu)干(gan)擾進(jin)入(ru)下沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)，但損失的(de)主(zhu)要因(yin)素可能是(shi)一(yi)次或多次風(feng)暴。然而，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)仍(reng)然可以在(zai)大多數巖(yan)石中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)看到，地塊上的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)黑炭(tan)(tan)(tan)值顯(xian)著增加（圖(tu)1）。湖底強風(feng)的(de)另一(yi)個影(ying)響(xiang)是(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)頂部沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)了大量沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(圖(tu)2)B)。這(zhe)一(yi)點可以通過支(zhi)流(liu)(liu)河流(liu)(liu)輸入(ru)的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)進(jin)一(yi)步放大。層(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)損失和沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)繼(ji)續以高(gao)速率進(jin)行。在(zai)處(chu)理后10個月收(shou)集的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)核心(xin)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，只能看到非常薄的(de)獨特活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)層(ceng)，其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)一(yi)些(xie)沒有可見活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)痕(hen)跡。

　　活性炭(tan)的(de)(de)不良反應似(si)乎與(yu)其(qi)修(xiu)復潛力密切相(xiang)關。嚴(yan)格(ge)遵循各試驗(yan)物(wu)種多氯(lv)(lv)聯(lian)(lian)(lian)苯(ben)吸收(shou)的(de)(de)增長模式。這(zhe)一發(fa)現(xian)表明，無(wu)論是對不利(li)影(ying)響(xiang)(xiang)還是有益(yi)影(ying)響(xiang)(xiang)，沉積物(wu)的(de)(de)覆(fu)蓋(gai)率首先降低(di)(di)了(le)吸附(fu)劑(ji)對試驗(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)體的(de)(de)整體影(ying)響(xiang)(xiang)。隨后，多氯(lv)(lv)聯(lian)(lian)(lian)苯(ben)吸收(shou)減少也(ye)會導致(zhi)吸附(fu)劑(ji)顆粒的(de)(de)增加，反過來又會導致(zhi)觀察到的(de)(de)不利(li)影(ying)響(xiang)(xiang)。相(xiang)反，活性炭(tan)顆粒更嚴(yan)格(ge)的(de)(de)空間(jian)隔離以增加多氯(lv)(lv)聯(lian)(lian)(lian)苯(ben)吸收(shou)為代價，保(bao)護(hu)其(qi)免受不良影(ying)響(xiang)(xiang)。另一個可(ke)能的(de)(de)原因(yin)是它(ta)們之間(jian)的(de)(de)潛在依賴。少量的(de)(de)多氯(lv)(lv)聯(lian)(lian)(lian)苯(ben)生(sheng)(sheng)物(wu)積累是由活性炭(tan)引起(qi)的(de)(de)，而不是由于污染物(wu)與(yu)活性炭(tan)顆粒的(de)(de)結合而降低(di)(di)多氯(lv)(lv)聯(lian)(lian)(lian)苯(ben)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)利(li)用。

　　研究結果表明，在活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)薄層(ceng)覆(fu)蓋下(xia)可靠隔(ge)離污(wu)(wu)(wu)染(ran)源是非常有益的(de)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)將(jiang)保(bao)持相(xiang)對不受干(gan)擾的(de)層(ceng)，分(fen)離舊的(de)、污(wu)(wu)(wu)染(ran)的(de)和新的(de)清(qing)潔沉(chen)(chen)積物(wu)，以防(fang)止(zhi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)流入生物(wu)活(huo)性(xing)(xing)沉(chen)(chen)積物(wu)。將(jiang)蓋子蓋子混合(he)(he)到(dao)下(xia)面的(de)沉(chen)(chen)積物(wu)中，大量較(jiao)深的(de)生物(wu)仍然污(wu)(wu)(wu)染(ran)物(wu)的(de)隔(ge)離。此外，該過程有助于(yu)穩(wen)定(ding)層(ceng)，防(fang)止(zhi)水(shui)湍(tuan)流從現(xian)場(chang)漂移(yi)。否(fou)則，這種(zhong)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)必須通過手動用另(ling)一層(ceng)清(qing)潔的(de)沙(sha)子或沉(chen)(chen)積物(wu)覆(fu)蓋薄層(ceng)或主動將(jiang)吸(xi)附劑混合(he)(he)到(dao)沉(chen)(chen)積物(wu)中來實現(xian)。然而，當場(chang)地預期(qi)更(geng)深層(ceng)次的(de)生物(wu)干(gan)擾時，可能(neng)需要施加更(geng)多的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，因為當它們與(yu)沉(chen)(chen)積物(wu)混合(he)(he)時，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可能(neng)會被過快稀釋。