今天介紹將活性炭作為原位沉積物作為治理補(bǔ)救措施的一般方法。原位沉積物處理包括使用兩種一般方法的安裝方案來(lái)定位安置修正，直接在初始混合或不初始混合時(shí)，將薄層修正(可能包含加重或粘合材料)直接施加到表面沉積物和將修改結(jié)合到清潔砂或沉積物的預(yù)混合混合覆蓋材料中，其也施加到沉積物表面。用于在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用基于活性炭的治理修正的工程方法的重大進(jìn)展，本文還討論了相對(duì)于其他沉積物清理技術(shù)，需要平衡地考慮使用活性炭的原位處理的潛在效益，生態(tài)效應(yīng)和成本。這項(xiàng)工作的結(jié)果旨在確定工程，化學(xué)和生態(tài)學(xué)的一系列共同特征，可以幫助指導(dǎo)和推進(jìn)在未來(lái)的沉積物修復(fù)項(xiàng)目中使用基于活性炭的原位沉積物處理。

　　總的來(lái)說(shuō)，今天的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了活性炭在一系列污染沉積條件下的原位處理的功效。實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)果表明，使用任一種安裝方法進(jìn)行的疏水性有機(jī)化合物的原位螯合和固定處理可以顯著降低孔隙水濃度和生物顯著性，由于進(jìn)行的傳質(zhì)，通常隨著時(shí)間的推移變得更有效。應(yīng)考慮某些條件，例如在不穩(wěn)定的沉積環(huán)境中使用，以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)最大化交流效能。原位處理通常比傳統(tǒng)的沉積物清理技術(shù)(如疏浚或隔離封蓋)更具破壞性，更便宜。相對(duì)于其他沉積物清理技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)處理技術(shù)(在這種情況下，活性炭)的潛在利益，風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)效應(yīng)和成本的適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)特定平衡對(duì)于成功的全面實(shí)地應(yīng)用是重要的。廣泛的實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，當(dāng)正確應(yīng)用時(shí)，使用吸附劑材料(如活性炭)通過(guò)污染物螯合和固定進(jìn)行的原位處理已經(jīng)從創(chuàng)新的沉積物修復(fù)方法進(jìn)展到成熟可靠的技術(shù)。

　　實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和精心控制的小規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)研究令人鼓舞的結(jié)果引起了對(duì)原位污染沉積物進(jìn)行修復(fù)或管理的重大興趣。這樣做的機(jī)制主要提出了活性炭，有機(jī)粘土，磷灰石，生物炭，焦炭，沸石和零價(jià)鐵等吸附修正。這些修正案中有三項(xiàng)是活性炭，有機(jī)粘土和磷灰石，已經(jīng)被確定為對(duì)原位沉積物修復(fù)特別有希望的吸附性修正。其中，活性炭實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模應(yīng)用中被廣泛應(yīng)用于控制溶解的疏水性有機(jī)化合物(HOCs)。這主要是因?yàn)榻涣麟娨呀?jīng)成功應(yīng)用了數(shù)十年，作為水，廢水和空氣的穩(wěn)定處理介質(zhì)，并且由于活性炭的沉淀物處理的早期測(cè)試顯示出積極的結(jié)果。

　　示范研究評(píng)估了活性炭作為隔離沉積物多氯聯(lián)苯(PCBs)并減少沉積物通量和生物群吸收的手段的有效性。實(shí)驗(yàn)步驟將活性炭漿料施加(噴灑)到浸沒(méi)的沉積物表面上，然后使用旋轉(zhuǎn)式機(jī)械混合單元(耕作機(jī))將材料混合到近地表沉積物中，使用叉車裝置將活性炭漿料直接注入近地表沉積物中，將活性炭漿料施加(噴涂)到臨時(shí)護(hù)罩外殼內(nèi)的沉積物表面上，沒(méi)有沉淀物混合。

　　所有三種應(yīng)用技術(shù)將活性炭漿料成功地遞送到表面沉積物中，并且在放置期間沒(méi)有觀察到在水柱中活性炭的可檢測(cè)損失或水質(zhì)影響(例如，使用儀器監(jiān)測(cè)的濁度)用化學(xué)氧化法來(lái)定量確認(rèn)遞送到或沉入沉積物的活性炭的劑量。使用這種特殊的分析方法，因?yàn)閷?duì)于沉積物中的活性炭分析，發(fā)現(xiàn)典型的總有機(jī)碳和熱(375℃)氧化方法分別不精確和不準(zhǔn)確。接著將泥漿噴灑到沉積物上成功地將活性炭輸送到沉積物表面，并且混合的分蘗和叉車將所有輸送的活性炭施加到0至15cm的沉積物層中。叉車應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更多的空間(橫向)均勻劑量，平均交流濃度遞送到0至15厘米沉積層，約為6.1±0.8%活性炭(干重;圍繞平均值為±1 SE，基于芯和表面抓取樣本數(shù)據(jù))。該目標(biāo)(和應(yīng)用)的劑量是下部水中的天然有機(jī)碳含量的約1.5倍。

　　主要結(jié)論如下：

　　1、活性炭添加減少沉積物孔隙水PCB濃度，并在3年??期，安置后監(jiān)測(cè)期內(nèi)減少改善。在0?15cm層的活性炭劑量為4%以上(圖2)的情況下，在放置后監(jiān)測(cè)的第三年，PCB含量平衡濃度下降了99%以上(圖2)，有效地證明了PCB通量沉積物對(duì)地表水幾乎完全被包含。

　　2、活性炭添加通過(guò)原位和非原位生物累積測(cè)試，降低了PCB生物利用度。在3年的安置后監(jiān)測(cè)期內(nèi)，整體下降幅度有所改善，0?15cm層的活性炭劑量在4%(圖2)。

　　3、底棲重新歸巢在施用后迅速發(fā)生，在相對(duì)于背景的活性炭修正圖中未觀察到底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)或個(gè)體數(shù)量的變化。

　　4、在使用現(xiàn)場(chǎng)沉積物的實(shí)驗(yàn)室研究中，水生植物以大于5%活性炭的劑量修改的沉積物以適度降低的速率(比對(duì)照少約25%)生長(zhǎng)。降低的生長(zhǎng)速率可能歸因于沉積物的營(yíng)養(yǎng)物稀釋。

　　5、雖然其他項(xiàng)目數(shù)據(jù)(未顯示)表明活性炭修訂略微增加了沉積物的侵蝕潛力(盡管在本地沉積物的歷史數(shù)據(jù)范圍內(nèi))，但所有交付的活性炭在整個(gè)3年期間仍然存在于沉積物中監(jiān)測(cè)期。

　　6、在三年的后期監(jiān)測(cè)期內(nèi)，在試點(diǎn)區(qū)域沉積物中積累的相對(duì)干凈，新沉積的沉積物可達(dá)幾厘米。被動(dòng)采樣測(cè)量顯示，在整個(gè)后期監(jiān)測(cè)期間，自由溶解的PCB從上層水柱向下流入活性炭修正沉積物。這表明放置的活性炭將會(huì)長(zhǎng)期從沉積物中繼續(xù)減少PCB通量。

　　使用活性炭的原位沉積物處理可以快速解決關(guān)鍵污染物，由于進(jìn)行的傳質(zhì)，通常隨著時(shí)間的推移變得更有效。由于其相對(duì)較大的表面積，孔體積和吸收能力，活性炭在水，廢水和空氣中作為穩(wěn)定的處理介質(zhì)能有效使用。因此，活性炭非常適合HOC在各種沉積環(huán)境中的原位螯合和固定。與其他沉積物清理技術(shù)相比，適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場(chǎng)特定平衡的潛在利益，負(fù)面的生態(tài)效應(yīng)和原位處理成本對(duì)于全面應(yīng)用這一方法很重要。在大多數(shù)場(chǎng)合，沉積物凈化技術(shù)中應(yīng)用到特定區(qū)域的沉積物凈化技術(shù)的組合將導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保護(hù)的補(bǔ)救措施，同時(shí)最大限度地減少短期負(fù)面影響并實(shí)現(xiàn)更高的成本效益。從這里介紹的廣泛的實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模項(xiàng)目可以看出，當(dāng)正確應(yīng)用時(shí)，使用吸附性，含活性炭材料的沉積物HOC的原位處理已經(jīng)從創(chuàng)新的沉積物修復(fù)方法進(jìn)展到成熟可靠的技術(shù)。事實(shí)上，這是一個(gè)準(zhǔn)備好在一系列水域的全面補(bǔ)救應(yīng)用。