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海洋恢复生态学
1.5.4.1.1 一、 物理修复
一、 物理修复

(一)稀释法

稀释法就是将未被污染的水混入被重金属污染的水体中,从而降低重金属污染物浓度,减轻重金属的污染程度。此法适用于受重金属污染程度较轻的水体的治理。这种方法不能减少排入环境中的重金属污染物的总量,又因为重金属有累积作用,当重金属污染物在这些水体中的浓度达到一定程度时,生活在其中的生物就会受到重金属的影响,发生病变和死亡等现象(Frazier,1979;Rdenac等,2000;Danis等,2006),所以这种处理方法逐渐被否定。

(二)吸附法

吸附法是一种较为传统的物理方法,主要利用多孔性固态物质吸附水中污染物。目前广泛使用的吸附剂包括活性炭、粉煤灰、壳聚糖、竹炭及它们的改良产物等。部分生物材料也可作为吸附剂(表12-2)。它们适应性广,能在不同pH、温度及加工过程中操作,且能从溶液中吸附重金属离子而不受碱金属离子的干扰。对具有一定吸附、过滤和离子交换功能的天然矿物进行合理改善也是提高矿物材料吸附性能的一种途径。例如,通过铁氧化物改变石英砂的表面性质,所得到的吸附剂对铜、铅、镉的去除率可达99%(黄海涛,2009)。

表12-2 生物吸附剂的种类(引自梁莎等,2009)

(三)电动力学修复法

电修复法是20世纪90年代后期发展起来的水体重金属污染修复技术,其基本原理是给受重金属污染的水体两端加上直流电场,利用电场迁移力将重金属迁移出水体。

在处理过程中,首先需要将一系列电极按预定的设计置于污染区地下。电极材料一般是惰性的碳电极,以避免额外物质的导入。极区附近的水流需要进行循环,主要目的是输入需要的络合剂和控制电极上的反应,避免极化现象,避免氢氧化物的沉淀和强化离子的传输。输入的循环液还能够协助重金属的脱附和溶解。重金属离子最终可能沉淀在电极上,或者被抽取出来另行处置(张锡辉等,2001)。但此法难以应用于海洋重金属污染的处理。原理如图12-1。

图12-1 电动力学过程机理示意图(引自张锡辉等,2001)