唐杰
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摘要：文中对表面活性剂的特征与种类进行深入的分析，阐述了表面活性剂在复合污染土壤修复、重金属污染、有机污染当中的国内外发展，深入的分析了表面活性剂在土壤修复当中的应用发展趋势。
关键词：表面活性剂；土壤修复；重金属污染；有机污染；复合污染
一、表面活性剂的种类与特征
（一）表面活性剂的种类
所谓表面活性剂，具体指的是加入少量能够使溶液体系界面状态出现转变的物质。根据极性基团性质，表面活性剂有四类，包括非离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。因为阳离子表面活性剂在土壤当中能够非常容易的产生吸附出现二次污染，所以非离子以及阴离子表面活性剂被广泛的应用到了土壤修复工作当中。
新型离子液态表面活性剂以及生物表面活性剂具有绿色、稳定、无污染、无毒、抗菌、科生物降解、耐盐、耐酸等特征。生物表面活性剂能够结合它的化学结构划分为脂肪酸系、磷脂系、酰基缩氨酸系、糖脂系、高分子聚合物这几大类。针对重金属污染以及有机污染的土壤修复工作，生物表面活性剂有着非常明显的作用。
（二）表面活性剂的特征
在使用的过程中形成胶束是表面活性剂最大特点，其进入到水中，可以在溶液表面产生吸附，进而导致液体表面张力降低。其在水中到达相当大温度的时候，液体表面的张力就会停止降低。想要保证溶液体系当中的低能量状态，液体当中的双亲分子能够自行构成极性基朝着水碳氢链朝内的集合体，该种集合体就是胶束。如果表面活性剂溶液到达了临界胶束的浓度值，那么表面活性剂的分子就会缔结形成胶束，导致各式各样化学物理性质产生转变，从而具备乳化、去污、增溶等多样化功能，能够在溶剂提取、化学催化、污水治理等方面得到普遍的应用。表面活性剂的种类不同，其物理化学性质也存在着很大的差异，从而使其进行土壤修复工作的过程中存在着不同的适应性与效果。相较于阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂能够更好的吸附多氯联苯。但是在修复重金属污染土壤的过程中，非离子表面活性剂的修复效果并不好。对于PAHs的增溶，HLB值低的表面活性剂有着更为有效的作用。SDS可以有效吸附土壤当中的有机污染物质。生物表面活性剂在土壤修复工作当中具有相当大的发展潜能，因此需要对其进行更加深入的研究。
二、表面活性剂在有机污染土壤修复中的应用
（一）淋洗修复
在对土壤中的有机污染物质进行增溶洗脱时，非离子以及多种混合型的表面活性剂有着十分显著的作用。因为非离子表面活性剂的CMC不高，乳化能力以及增溶的效果比较好，所以非离子型表面活性剂能够有效的洗脱土壤当中的多氯联苯。混合使用种类不同的表面活性剂，也能使增溶作用得到大幅度的提升，确保土壤当中的PCBs能够更好的在水中释放，便于下一步工作。这对于那些有机污染较为持久的土壤修复工作中发展空间巨大。很多科研人员只注重淋洗单一污染物的淋洗效果，并没有对多种污染物所产生的作用影响予以高度重视。在菲和芘混合污染的状况下，在TX100 存在的条件当中，菲和芘出现协同溶解的效果，相较于但溶质溶解，有着较高的溶解度，使菲和芘溶解度提升了18.19%和15.38%，能够使表面活性剂的作用得到强化，在今后菲和芘土壤的修复工作当中，降低其使用浓度，从而使修复成本得到有效的节省。
（二）生物表面活性剂修复
生物表面活性剂在近年来取得了较大的进展，其对于有机污染土壤修复有着至关重要的意义。生物表面活性剂有着极为复杂的结构，单个分子所占据的空间较大，能够使PCBs更好的融入到疏水基团当中。因此在洗脱土壤PCBs时，生物表面活性剂的作用巨大。土水比1:10的状况之下，很多吸附于土壤当中的菲能够被吸入至聚氧乙烯脂肪醇醚液当中，能够使菲的生物降解得到有效保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将聚氧乙烯月桂醚加入到其中，可以使水土当中的菲得到有效的生物修复。新型生物表面活性剂CN5，类芽孢杆菌是其中的重要组成部分，能够消除土壤当中的既有污染与多环芳烃。此外，相关科研人员对菌株MZ01所产生出的生物表面活性剂，对土壤当中的菲的清除效果进行检测，检测出菲的清除效率能够达到阴极端49.92%、阳极端65.14%，体系中平均清除效率能够达到56.8%。
（三）其他修复方式
对表面活性剂增溶作用进行充分利用，不仅能够在淋洗修复当中进行运用，并且能够改善电动修复技术的效果。将lgepal CA- 720以及Tween 80融入到电动修复系统当中，能够使电渗析流强度得到大幅度的提升，并且相较于Tween 80，lgepal CA- 720有着更好的效果。如果lgepal CA- 720的浓度达到5%（m/v），这样则全部清除掉了土壤中所含的菲。将1000 mg L- 1的HPCD以及500 mg L- 1的lgepal CA- 720，能够使菲和芘的迁移量得到有效的提升。在检测的过程中菲的迁移量提升了两倍以及5.8倍，芘的总迁移量提升了3.4倍和11.7倍。
三、表面活性剂在重金属污染土壤修复中的应用
（一）淋洗修复
因为表面活性剂中的胶束携带电力，能够保证土壤当中能够更好的吸附表面活性剂，之后融合重金属离子，将其分离于土壤，使其的生物有效性得以提升。从而洗脱重金属污染土壤。在淋洗修复当中，表面活性剂能够使土壤当中的重金属得到有效的去除。在开展洗脱实验的过程中，应当保证SDBS的浓度为1.0 g L- 1，提升Cd与Cr的清除率，分别达到33.2%与81.2%。在使用表面活性剂十二烷基硫酸钠的过程中，从而保证EDTA解吸Cd的量达到18.01%—79.68%这一范围内，解吸Pb的量达到32.40%—89.65%。如果EDTA的浓度较高的话，应当将十二烷基硫酸钠加入到其中，能够保证污染土壤当中的Pb、Cd的解吸出现协同增溶作用。SDS解吸Cd的量提升到了18.01%，解吸Pb的量提升到了32.09%。
（二）生物表面活性剂修复
在修复重金属污染土壤的过程中，包括脂肽、糖脂等很多低分子量生物表面活性剂都有着非常有效的作用，因此在重金属土壤的修复过程中，生物表面活性剂有着至关重要的作用。污泥当中的Ni与Cu，鼠李糖脂对这些重金属的去除作用十分巨大。研究结果证明，在鼠李糖脂浓度不断提升的过程中，Ni与Cu的清除效率也在不断的提升，而且处于碱性环境当中有着更佳的效果，其最高的清除率能够达到46.74%与80.77%。通过和其余金属所产生的架桥作用，抑或是和皂角苷这种生物表面活性剂产生配位化合物，将金属离子有效的移动到皂角苷的溶液当中，将其分离出土壤，如果pH值达到5.2，Pb、Zn、Cu、Cd的清除率能够达到17.6%、19.0%、24.4%、45.6%。
（三）其他修复方式
植物修复能够借助植物来时表面活性剂更好的富集重金属，电动修复能够使重金属的移动速率得到有效的提升。在运用表面活性剂与螯合剂的过程中CTAB与EDTA的浓度比为1:2，能够使金福菇更好的富集重金属，重金属Cd、Cu、Pb的累积量分别为（0.6±0.2）mg pot-1、（23.28±7.45）mg pot-1、（19.59±2.9）mg pot-1，这个时候的Cu、Pb最大富集系数分别达到了3.97与2.95。在植物马齿笕当中加入SDS与TX100，能够使该植物吸收Cu的量得到有效的增加，并且这些重金属会聚合到植物的根部。
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[3]纪婷婷. 表面活性剂应用于污染土壤修复的研究进展[J]. 辽宁化工,2016,41(04):345-347.
论文作者:唐杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
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