活性炭水中沉積物的處理，用活性炭處理水中沉積物的方法一般使用吸附劑來進(jìn)行薄層覆蓋，如沉淀物疏浚。在沉積物中直接使用活性炭等強(qiáng)吸附劑可以大大降低有機(jī)污染物的生物利用率。為了評估現(xiàn)實(shí)條件下的方法中，我們在多氯聯(lián)苯污染的湖中連續(xù)14個(gè)月的監(jiān)測，盡可能的發(fā)掘活性炭的用途。即使活性炭長期被污染的沉積物覆蓋，也要保持可測量的有效性(減少污染物生物累積)，需要足夠的強(qiáng)度和深度的生物擾動(dòng)。另一方面，活性炭引起的不良反應(yīng)的大小與測量的修復(fù)成功呈正相關(guān)。

　　用活性炭和其他吸附劑進(jìn)行薄層封蓋是一種有前景的污染沉積物原位修復(fù)方法。它依賴于疏水性有機(jī)污染物(HOC)對吸附劑顆粒表面的高親和力。由此產(chǎn)生的吸附強(qiáng)度足以顯著降低污染物的生物利用度和流動(dòng)性，從而限制其吸收到生物體中并從沉積物釋放到水中。與傳統(tǒng)的修復(fù)方法相比，活性炭修復(fù)成本和經(jīng)濟(jì)要求通常較低，例如用沙子或粘土等非活性材料進(jìn)行疏浚或封蓋顯得效果比較差費(fèi)用也高。此外，這些傳統(tǒng)方法可能導(dǎo)致水生環(huán)境破壞，造成當(dāng)?shù)氐讞�生態(tài)系統(tǒng)惡化。

　　活性炭處理的時(shí)間可能受到處理場地沉積物的影響。沉積物沉積在活性炭上表示處理成功。它可以通過空間隔離底棲動(dòng)物從吸附劑層進(jìn)一步減少修正的不利影響，這可能有助于在一些研究中觀察到活性炭應(yīng)用后海底群落的長期修復(fù)。但是，這并不總是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的情況。在許多情況下，水體只能部分處理，留下污染程度較低的較大區(qū)域未經(jīng)處理。特別是在更湍流的水域中，這些未經(jīng)處理的位置可以成為污染沉積物的來源，其可以重新沉積在施加的活性炭薄層的頂部。活性炭即使被埋在新沉積的污染物質(zhì)中也能保持其修復(fù)效率，并且與傳統(tǒng)的修復(fù)方法相比具有明顯的優(yōu)勢。然而，一般而言，在這種情況下活性炭的補(bǔ)救潛力的數(shù)據(jù)很少。

　　實(shí)地測試與結(jié)果

　　從測試圖中取得的沉積物巖心的目視檢查顯示，在處理后1天，形成了均勻的活性炭層并蓋住了沉積物。層厚度在芯之間變化(平均幾厘米厚)，沒有芯顯示活性炭中的間隙(圖2A)。兩個(gè)月后采取的沉積物核心顯示活性炭厚度顯著降低(圖2B)。雖然部分活性炭層可能已通過生物擾動(dòng)進(jìn)入下伏沉積物，但損失的主要因素可能是一次或多次風(fēng)暴事件。然而，在大多數(shù)巖心中仍然可以看到活性炭層，并且地塊上的沉積物黑炭值顯著升高(圖1)。影響湖底的強(qiáng)風(fēng)的另一個(gè)影響是在活性炭層頂部沉積了大量沉積物(圖2B)。通過支流河水輸入的沉積物可以進(jìn)一步放大這一點(diǎn)。層中活性炭的損失和沉積物的沉積繼續(xù)以高速率進(jìn)行。在處理后10個(gè)月采集的沉積物核心中僅可見非常薄的獨(dú)特活性炭層，其中一些核心顯示沒有可見的活性炭痕跡。

　　活性炭的不良反應(yīng)似乎與其修復(fù)潛力密切相關(guān)。增長的模式嚴(yán)格遵循每種使用的測試物種的多氯聯(lián)苯吸收而增加。這一發(fā)現(xiàn)表明，沉積物的覆蓋率首先降低了吸附劑對測試生物體的總體影響，無論是對不利影響還是有益影響。隨后，導(dǎo)致多氯聯(lián)苯吸收減少的情況也導(dǎo)致吸附劑顆粒的增加，這反過來導(dǎo)致觀察到的不利影響。反之亦然，活性炭顆粒更加嚴(yán)格的空間隔離以增加多氯聯(lián)苯吸收為代價(jià)保護(hù)它們免受不利影響。不利和有益效果相關(guān)的另一個(gè)可能原因是它們之間的潛在依賴性。降低多氯聯(lián)苯的生物累積少部分是由活性炭引起的，而不是由于污染物與活性炭顆粒結(jié)合而導(dǎo)致多氯聯(lián)苯的生物利用度降低。

　　在這項(xiàng)研究中獲得的結(jié)果表明，在污染源在活性炭薄層覆蓋下可靠隔離的情況下，這是非常有益的，活性炭將保持相對不受干擾的層，將舊的，污染的和較新的潔沉積物分開，從而防止污染物流入生物活性沉積層。通過將蓋子混合到下面的沉積物中，大量更深的居住生物仍然可以有利于加速污染物的隔離。此外，該過程有助于穩(wěn)定層，防止水湍流從現(xiàn)場漂移。否則，這種穩(wěn)定化必須通過用另外一層清潔的沙子或沉積物手動(dòng)覆蓋薄層或者將吸附劑主動(dòng)混合到沉積物中來實(shí)現(xiàn)。然而，當(dāng)在一個(gè)場地中預(yù)期更深的生物擾動(dòng)時(shí)，可能必須施加更大量的活性炭，因?yàn)楫?dāng)它們混入沉積物中時(shí)，活性炭用得少可能被過快地稀釋。

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