表面活性劑在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用

摘要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)雖然取得了很大的成就，但環(huán)境污染程度卻越來(lái)越嚴(yán)重。特別是大量的污染物直接或間接排放到土壤中，導(dǎo)致我國(guó)的土壤污染程度日益嚴(yán)重，這引起了人們的高度重視?，F(xiàn)階段，越來(lái)越多的修復(fù)技術(shù)被應(yīng)用到了污染土壤的修復(fù)過(guò)程中，特別是表面活性劑的應(yīng)用，對(duì)于有機(jī)物和重金屬污染嚴(yán)重的土壤有非常好的修復(fù)效果。基于此，本文主要對(duì)表面活性劑在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究，以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：表面活性劑；污染土壤；修復(fù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）03-0155-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.081

Abstract：In recent years， although Chinas economic construction has made great achievements， but the degree of environmental pollution is more and more serious. In particular， a large number of pollutants directly or indirectly discharge into the soil， leading to the increasingly serious soil pollution in China， which caused great attention. At present， more and more repair technology is applied to the remediation of contaminated soil， especially the application of surfactants， which has very good restoration effect for the soil and heavy metal pollution. Based on this， the application of surfactants in remediation of contaminated soil are analyzed and studied for reference.

Keywords： surfactant； Contaminating soil； Restoration application

表面活性劑由于具有較強(qiáng)的親水及親油效果，并且具有極強(qiáng)的吸附性，因此在土壤修復(fù)過(guò)程中的效果極佳。特別是對(duì)于污染嚴(yán)重的土壤，表面活性劑的應(yīng)用能夠增強(qiáng)有機(jī)物的溶解性，從而將其從土壤中吸收出來(lái)，進(jìn)而起到凈化土壤的目的。在我國(guó)環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)的今天，表面活性劑的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，因此加大對(duì)其的研究力度具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 表面活性劑的修復(fù)機(jī)理分析

1.1 增溶機(jī)理

1.1.1 直接增溶

直接增溶是表面活性劑與土壤接觸后，隨著洗脫液一并進(jìn)入土壤中，從而與土壤中的污染物進(jìn)行接觸，在疏水作用下會(huì)對(duì)土壤中的污染物進(jìn)行吸附，當(dāng)表面活性劑的濃度超過(guò)CMC以后，被吸附的污染物會(huì)逐漸形成膠束，而形成的膠束會(huì)隨著洗脫液脫離土壤。

1.1.2 間接增溶

間接增溶與直接增溶的區(qū)別主要在于進(jìn)入土壤的表面活性劑的濃度要高于CMC，這就使得了表面活性劑先形成膠束，然后再對(duì)土壤中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸附。當(dāng)將土壤中的污染物進(jìn)行攝取之后，同樣會(huì)隨著洗脫液離開土壤，從而達(dá)到凈化土壤的目的。

1.2 增溶能力評(píng)價(jià)

為了使污染土壤的修復(fù)具有更好的效果，需要確保所選取的表面活性劑更加的合理，而要想做到這一點(diǎn)，需要對(duì)污染物的增溶能力進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，進(jìn)而選擇合適的表面活性劑。目前在對(duì)增溶能力進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，所能采取的評(píng)價(jià)公式是多種多樣的，比如較為常用的親醇水分配系數(shù)相關(guān)的評(píng)價(jià)公式、對(duì)增溶產(chǎn)生的負(fù)作用公式等等。不過(guò)不管選擇哪一種評(píng)價(jià)公式進(jìn)行增溶能力的評(píng)價(jià)，都需要對(duì)土壤復(fù)雜的環(huán)境進(jìn)行充分考慮，并且對(duì)于表面活性劑及多種污染物作用力進(jìn)行綜合考慮，這樣能夠確保增溶能力的評(píng)價(jià)具有更高的準(zhǔn)確性能。

2 表面活性劑在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用研究

現(xiàn)階段，在對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候，使用表面活性劑的修復(fù)方法，主要是對(duì)有機(jī)污染物土壤及重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)，下面對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)地研究和敘述：

2.1 對(duì)有機(jī)污染物土壤的修復(fù)

在采用表面活性劑對(duì)有機(jī)物污染土壤進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候，所進(jìn)行的修復(fù)處理主要有原位及已為處理這兩種處理方式：

對(duì)有機(jī)物污染土壤的原位修復(fù)，又被稱之為就地修復(fù)，具體的實(shí)施方法是通過(guò)向被污染的土壤進(jìn)行表面活性劑的噴灑或抽出井處理。一般來(lái)說(shuō)，最為常見(jiàn)的方法是將表面活性劑噴灑于有機(jī)污染物土壤的表面，[1]在表面活性萃取劑的作用下，土壤之中的有機(jī)污染物會(huì)轉(zhuǎn)至地下水處，之后利用抽出井進(jìn)行抽出處理。

對(duì)有機(jī)物污染土壤的異位修復(fù)，是指先將被污染的土壤挖掘出來(lái)，然后將其裝入非滲透性的容器當(dāng)中，通過(guò)表面活性劑的應(yīng)用，能夠?qū)⑼寥乐泻械挠袡C(jī)污染物質(zhì)逐漸排出。隨著表面活性劑的不斷加入，所排出的有機(jī)污染物會(huì)更多。

對(duì)于表面活性劑的應(yīng)用，之所以能夠起到修復(fù)土壤的作用，主要在于向污染土壤中加入表面活性劑，能夠使得液體與固體之間的表面張力得到進(jìn)一步的減小，從而將土壤孔隙中的油類物質(zhì)分散出來(lái)。隨著表面活性劑濃度的進(jìn)一步增大，就會(huì)在溶劑之中形成膠束，由于膠束所具有的內(nèi)部憎水性及外部親水性的特點(diǎn)，能夠進(jìn)一步加大對(duì)有機(jī)污染物的吸附，從而使其能夠更好地隨著洗脫液脫離出來(lái)。

目前，在使用表面活性劑進(jìn)行有機(jī)污染物土壤的修復(fù)時(shí)，所經(jīng)常使用到的表面活性劑主要有以下幾種：如TX-100等非離子表面活性劑，如溴化十六烷基三甲銨陽(yáng)離子表面活性劑以及如十二烷基苯磺酸鈉陰離子表面活性劑等。這些表面活性劑的應(yīng)用，主要能夠?qū)ν寥乐械南趸椒印⒈椒?、萘等有機(jī)污染物進(jìn)行有效地吸收。

2.2 在重金屬污染土壤中的應(yīng)用研究

相比較于有機(jī)物污染土壤，重金屬污染土壤的危害性更大一些，這是因?yàn)橹亟饘僭谕寥乐袝?huì)逐漸積累，并且易于被農(nóng)作物吸收，當(dāng)這些含有重金屬元素的作物通過(guò)食物鏈進(jìn)行人體之后，會(huì)對(duì)人們的身體健康造成極其嚴(yán)重的危害。[2]另外，當(dāng)土壤之中含有一定量的重金屬后，在雨水系統(tǒng)的作用下，會(huì)使得一些重金屬元素流入地下水系統(tǒng)中，進(jìn)而給地下水造成相當(dāng)嚴(yán)重的污染。因此，加強(qiáng)對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)處理工作勢(shì)在必行。

在使用表面活性劑對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候，陰離子型的表面活性劑會(huì)吸附在土壤的表面，然后與土壤之中的重金屬進(jìn)行絡(luò)合，在時(shí)間的作用下會(huì)逐漸排出土壤；而陽(yáng)離子型的表面活性劑主要是通過(guò)離子交換將土壤中的重金屬?gòu)墓滔嘀鸩睫D(zhuǎn)移到液相當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤的修復(fù)工作；特別是對(duì)于Cu、Pb、Cd、Zn等重金屬污染土壤，有非常好的修復(fù)效果。至于非離子型的表面活性劑，由于是直接與重金屬發(fā)生絡(luò)合作用，這樣使得了應(yīng)用非離子型的表面活性劑去除土壤之中重金屬的效率較低，因此在選擇表面活性劑進(jìn)行重金屬污染土壤修復(fù)時(shí)，盡可能不要選用非離子型表面活性劑。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在污染土壤的修復(fù)過(guò)程中，應(yīng)用表面活性劑所起到的效果顯著。因此，作為相關(guān)人員，需要進(jìn)一步加大對(duì)表面活性劑的研究力度，掌握好表面活性劑應(yīng)用的機(jī)理和要點(diǎn)，從而確保表面活性劑的應(yīng)用能夠更好地修復(fù)污染土壤，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]魏忠義，李培軍，李曉軍等，有機(jī)酸與表面活性劑聯(lián)合作用對(duì)土壤重金屬的浸提效果研究[J]，生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，（6）：14-15.

[2]王莉瑋，陳玉成，董姍燕.表面活性劑與螯合劑對(duì)植物吸收Cd 及Cu 的影響[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，26（6）：745-749.

收稿日期：2017-05-06

作者簡(jiǎn)介：張啟（1982-），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)閳?chǎng)地調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤修復(fù)。