表面活性剂在污染土壤修复中是如何被应用的？

2.3表面活性剂对有机污染物生物可利用性的影响

土壤中NAPLs污染物的溶解度很小，很难通过淋溶、挥发或被植物吸收和微生物降解等方法去除.表面活性剂进入环境介质后，通过降低土壤与土壤水之间的界面张力，增大NAPLs在水相中的的单体上，进而影响NAPLs的生物可利用性.表面活性剂对NAPLs生物可利用性的影响也是表面活性剂增效生物修复的关键所在，但是整个过程涉及表面活性剂—微生物—土壤(沉积物)—有机物—水组成的复杂多元体系.Doong等[17]证实，添加表面活性剂能提高萘和菲的生物有效性，提高效率的大小顺序为Brij30，TritonX-100，Tween80，Brij35.Layton等[18]研究发现，先用1%的表面活性剂溶液洗脱70%的PCBs，12d内90%的表面活性剂和35%的PCBs被假单孢菌降解.Kim等[19]研究证实，非离子表面活性剂Brij30容易被降解，它可直接作为微生物的碳源，促进菲和萘的代谢.

3表面活性剂在重金属污染土壤修复中的应用

重金属污染土壤的修复仍然是一个难题，在化学淋洗技术中，研究人员尝试用多种淋洗液，包括有机或无机酸，螯合剂EDTA，或者是酸和螯合剂以及氧化还原剂的混合液.土壤pH值，土壤类型，CEC，土壤颗粒大小，土壤的渗透性以及共存的其他污染物都将影响重金属的去除效果.表面活性剂被用来帮助修复土壤有机污染，近年来，表面活性剂也被用来去除土壤中的重金属.

阳离子表面活性剂去除土壤重金属的作用机制是通过改变土壤表面性质，来促进金属阳离子从固相转移到液相中，这种转移是通过离子交换作用来实现的.阴离子表面活性剂去除土壤重金属的作用机制是先通过吸附作用吸附到土壤颗粒表面再与金属发生络合作用，使金属溶于土壤溶液中[20-21].

Navis等的研究表明，当表面活性剂浓度超过CMC时，反电荷离子交换作用能增大沉淀重金属的溶解;在表面活性剂对受铬污染的土壤修复试验中发现，表面活性剂促进土壤中铬的去除主要发生在CMC以下的浓度范围内，而在CMC以上，表面活性剂促进作用则增减缓，说明反离子作用不是主要的影响机制，并认为另一种可能的原因是离子交换，因为胶束不具有离子交换容量，离子交换容量的增大只存在于表面活性剂CMC以下的浓度，而在CMC以上，离子交换容量则为常数[22].RDoong等的研究也证实了这一点[23].Mulligan等

从生物表面活性剂淋洗受铜和锌污染的沉积物的研究中得出，重金属主要与表面活性剂胶束产生络合，而非表面活性剂单体;表面活性剂可以将重金属同有机质的络合体从土柱中淋洗去除;表面活性剂促进重金属的去除可能是通过吸附在沉积物上的表面活性剂与重金属的络合作用，进而使重金属从沉积物进入水相，并与表面活性剂的胶束络合[24].时进钢等用生物表面活性剂鼠李糖脂去除沉积物中的镉和铅，结果发现鼠李糖脂生物表面活性剂对沉积物中的重金属具有一定的去除作用，在弱碱性(pH10)条件下对重金属的去除效率好，当鼠李糖脂在沉积物上达到吸附饱和时，重金属的去除效率大.

鼠李糖脂对重金属的去除效率和重金属的形态有关，对可交换态的去除效率大，在碱性条件下对有机结合态也有一定的去除效率.沉积物中重金属是通过和鼠李糖脂生物表面活性剂的胶束结合而被去除的，当胶束破坏后鼠李糖脂不再具有和重金属结合的能力[25].Chen等[26]的研究结果表明，阳离子表面活性剂CTAB，阴离子表面活性剂DBSS，非离子表面活性剂TX-100和EDTA的联合作用，能提高污染土壤中Cd的萃取率.

4表面活性剂在污染土壤修复中存在的问题

表面活性剂在污染土壤修复中还存在以下一些问题：

1)表面活性剂本身被土壤吸附.有研究表明[27]，水稻土和红壤对表面活性剂的吸附量可以达到4～8g/kg，说明土壤对表面活性剂吸附容量很大，而且吸附后不容易解吸.

2)表面活性剂的二次污染.虽然有一些表面活性剂毒性不大，但是如果在土壤或水体内浓度过高，必然对生物产生影响.

因此应该注意在对土壤修复中，表面活性剂与靶标污染物造成的复合污染.刘红玉等[28]研究表明，非离子表面活性剂AE与重金属Pb，Zn对蚕豆的毒性表现为协同作用，AE加重了Pb，Zn对蚕豆叶细胞的损伤作用.Zhao等[29]研究发现重金属Cd在两性表面活性剂BS12修饰的土壤上的吸附量要大于没有修饰的土壤，这可能会加重重金属的危害.

3)表面活性剂对土壤的破坏.在表面活性剂淋洗污染土壤时，污染物被洗掉的同时，许多营养元素也可能被淋洗掉，因此治理后土壤的生物可利用性会受到影响.

4)现场的修复治理受很多因素的影响，因此污染土壤修复技术的选择有赖于仔细的地理勘察，要经过实验室内的平衡试验和柱试验以及小规模现场应用试验等证明修复技术的有效性，才能真正用于现场污染土壤修复.

5结论

表面活性剂由于其特殊的结构、性质及性能，在污染土壤修复中的应用已引起人们大的关注.土壤有机污染修复中表面活性剂的作用主要体现在：1)增溶洗脱土壤中有机污染物，提高有机物在水中的溶解度和流动性;2)增土壤对有机污染物的吸附作用，即增截留固定作用;3)改变吸附态或溶解态有机污染物的生物利用性.土壤重金属污染修复中表面活性剂的作用主要体现在离子交换和络合作用.

在表面活性剂淋洗污染土壤时，必须考虑到NAPLs和重金属都被表面活性剂活化了，这些污染物可能会向地下迁移而污染地下水.另外淋洗液的毒性也是一个值得关注的问题，因此要选择无毒或毒性较小，容易生物降解的表面活性剂，来提高化学淋洗技术的可接受性.