表面活性劑在強(qiáng)化疏水性有機(jī)污染物土壤修復(fù)中的研究與應(yīng)用進(jìn)展

關(guān)鍵詞：表面活性劑；疏水性有機(jī)物；土壤修復(fù)；增溶

疏水性有機(jī)污染物（Hydrophobic organic contami-nants．HOCs）如石油烴、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚、有機(jī)磷阻燃劑、多環(huán)芳烴等不斷進(jìn)入環(huán)境并發(fā)生積累?！?014年全國土壤調(diào)查公報(bào)》顯示，我國土壤中六六六、滴滴涕、多環(huán)芳烴3類有機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別高達(dá)0.5%、1.9%、1.4%。這些HOCs污染的土壤對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由于具有較大的辛醇／水分配系數(shù)，HOCs易于吸附在土壤顆粒表面或形成非水相液體（Non-aqueous phase liquid，NAPL），不易隨土壤溶液遷移，因而其環(huán)境自凈效率通常較低，這也給受HOCs污染土壤的修復(fù)造成巨大困難。

表面活性劑對(duì)HOCs具有增溶能力，因此表面活性劑強(qiáng)化土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)成為近年來土壤修復(fù)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。其中，陰一非離子混合表面活性劑由于具有更低的臨界膠束濃度、較低的土壤吸附性能和較小的沉淀損失，以及對(duì)溫度、鹽度、pH等條件的更寬適用范圍，近年來被廣泛研究。受到場地土壤類型和環(huán)境因素異質(zhì)性的影響，單獨(dú)使用表面活性劑進(jìn)行土壤淋洗的實(shí)際修復(fù)效率有時(shí)并不穩(wěn)定，且含污染物的表面活性劑廢水處理成本較高。因此，近年來在土壤修復(fù)技術(shù)研發(fā)中，表面活性劑主要用于增強(qiáng)其他修復(fù)技術(shù)的處理效能，其不僅可提高修復(fù)效率，同時(shí)又降低了成本。表面活性劑在HOCs修復(fù)領(lǐng)域的關(guān)注度不斷提高，且表面活性劑強(qiáng)化的HOCs修復(fù)技術(shù)的研究與應(yīng)用也逐漸增多。

1表面活性劑強(qiáng)化的化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)

1.1化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)

化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)采用強(qiáng)氧化性的化學(xué)氧化劑將土壤中的有機(jī)污染物徹底礦化或氧化為無毒或低毒形態(tài)物質(zhì)。土壤有機(jī)污染修復(fù)中常用的氧化劑包括高錳酸鉀、過硫酸鈉、臭氧和Fenton試劑等。在原位應(yīng)用中，氧化劑被注入污染場地區(qū)域，并在重力、地下水流和濃度梯度的作用下不斷擴(kuò)散，與污染物接觸并將其氧化，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)。

由于氧化反應(yīng)主要在水相發(fā)生，對(duì)于吸附在土壤顆粒表面的HOCs，化學(xué)氧化技術(shù)的效率易受到限制。一項(xiàng)實(shí)踐應(yīng)用表明，在處理含大量NAPL污染的場地時(shí)，未能被氧化分解的吸附態(tài)污染物可能會(huì)重新遷移進(jìn)入地下水，導(dǎo)致修復(fù)拖尾或反彈。因此，對(duì)HOCs污染土壤進(jìn)行化學(xué)氧化修復(fù)的強(qiáng)化技術(shù)方法一直受到關(guān)注。

1.2表面活性劑強(qiáng)化的化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)的提出與發(fā)展

在21世紀(jì)初，Li提出了以表面活性劑增溶與氧化劑降解相結(jié)合處理NAPL污染物的設(shè)想，并通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M驗(yàn)證了其可行性。表面活性劑強(qiáng)化的原位化學(xué)氧化技術(shù)（Surfactants enhanced in-situ chemical oxi-dation．S-ISCO）可削弱HOCs的吸附行為，有效提高HOCs的去除效率，減輕化學(xué)氧化修復(fù)過程中的拖尾和反彈現(xiàn)象。表面活性劑和氧化劑通常被同時(shí)注入污染土壤，并根據(jù)有機(jī)污染物的組成和污染水平優(yōu)化表面活性劑的用量，以獲得直徑較小的微乳液。

大量研究表明，表面活性劑的添加對(duì)不同類型土壤和含水層中的多環(huán)芳烴和石油烴等多種HOCs污染土壤的化學(xué)氧化去除具有明顯效果。Lominchar等使用非離子表面活性劑Verusol-3與堿活化過硫酸鈉原位去除場地土壤中的石油烴，發(fā)現(xiàn)與普通原位化學(xué)氧化技術(shù)相比，S-ISCO處理使石油烴的去除率從65%提升到95%。然而，氧化劑也可能與表面活性劑反應(yīng)，從而造成增溶效率下降和氧化劑損失。例如，聚氧乙烯型非離子型表面活性劑很容易被S208-氧化。因此，在表面活性劑提高化學(xué)氧化修復(fù)效率的同時(shí)，還需要考慮不同表面活性劑與氧化劑之間的相容性。表1列舉了有關(guān)表面活性劑對(duì)不同氧化劑消耗損失的研究。雖然陰離子表面活性劑對(duì)氧化劑的消耗較低，但也有研究認(rèn)為，陰離子表面活性劑SDS抑制了堿活化過硫酸鈉產(chǎn)生OH·和02．等自由基，從而限制了氧化劑對(duì)污染物的降解效率。

目前，S-ISCO技術(shù)的研究和應(yīng)用仍在不斷發(fā)展。面對(duì)含有大量NAPLs的高污染場地，直接采用S-ISCO技術(shù)會(huì)消耗大量的氧化劑，且修復(fù)效率較低。Ethi-calChem公司在2016年開發(fā)了SEPR/S-ISCO修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)首先在表面活性劑加強(qiáng)產(chǎn)品回收技術(shù)（Surfactant enhanced product recovery， SEPR）階段向受污染土壤中注入表面活性劑和低劑量過氧化物（如H202），以降低NAPLs的黏度并解吸，去除大量自由相的NAPLs；過氧化物分解產(chǎn)生的氣體使土壤產(chǎn)生有助于提取NAPLs的氣孔；在S-ISCO階段，再次注入表面活性劑和氧化劑，以去除與土壤顆粒吸附緊密的NAPLs和HOCs。在澳大利亞悉尼的一個(gè)前人工煤氣廠場地，成功地應(yīng)用了SEPR/S-ISCO修復(fù)技術(shù)，在為期2周的SEPR階段，去除了950 L NAPLs，隨后，在為期6.5周的S-ISCO階段，對(duì)土壤和地下水中殘留的污染物進(jìn)行了去除。結(jié)果顯示，總石油烴去除率高達(dá)97%，總多環(huán)芳烴去除率為73%。

1.3表面活性劑泡沫淋洗技術(shù)在S-ISCO中的應(yīng)用

S-ISCO在有效去除滲流區(qū)和非均質(zhì)介質(zhì)中的NAPL污染物方面仍存在局限。淋洗液在修復(fù)過程中優(yōu)先流向滲透性較好的土壤孔道，導(dǎo)致對(duì)污染區(qū)域的覆蓋有限，修復(fù)效果不佳；此外，淋洗液的流動(dòng)難以控制，易通過重力作用進(jìn)入地下含水層，引發(fā)二次污染。為了克服這一問題，Peters等提出了表面活性劑泡沫淋洗技術(shù)，即以向污染土壤注入泡沫形式的表面活性劑氣液混合體系取代傳統(tǒng)的淋洗液。表面活性劑泡沫能夠降低不同介質(zhì)之間滲透性差異，使表面活性劑在土壤污染區(qū)域分布更加均勻。其次，泡沫具有高黏度和低密度等特點(diǎn)，因而受重力影響較小，可有效減少修復(fù)過程對(duì)地下水的污染。此外，表面活性劑泡沫還可以顯著改善氧化劑的分布及其停留時(shí)間?；谝陨涎芯砍晒?，Bouzid等開發(fā)了一種依次注入表面活性劑泡沫和氧化劑的方法，這種方法能夠改善氧化劑在非均質(zhì)層和包氣帶的輸送性能，減少表面活性劑的非生產(chǎn)性消耗，使S-ISCO的成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)顯著下降。

2表面活性劑強(qiáng)化的微生物修復(fù)技術(shù)

2.1微生物修復(fù)技術(shù)

1989年，“?？松ね郀柕掀潯碧?hào)原油泄漏事故引發(fā)廣泛關(guān)注，美國環(huán)保署首次使用高效微生物降解菌劑對(duì)海岸線上的受污染土壤進(jìn)行原位修復(fù)。此后，微生物修復(fù)逐漸成為石油污染等有機(jī)污染場地修復(fù)的重要手段之一。

微生物修復(fù)的效率通常受微生物群落的功能及其在環(huán)境中的豐度和穩(wěn)定性影響。修復(fù)場地的氣候及地理?xiàng)l件會(huì)限制修復(fù)物種的多樣性，土壤自身環(huán)境條件（如鹽度、水分、pH和有機(jī)質(zhì)含量）、營養(yǎng)元素以及污染物都會(huì)影響生物的代謝活動(dòng)、生長及修復(fù)效率，因此科學(xué)有效地選擇功能物種成為微生物修復(fù)的關(guān)鍵問題。此外，在修復(fù)污染土壤時(shí)，還要考慮有機(jī)污染物的賦存形態(tài)、濃度和毒性，以提升生物修復(fù)效率。HOCs易吸附在土壤顆粒上，難以被生物吸收或降解。盡管篩選和優(yōu)化出的適應(yīng)能力強(qiáng)、酶活性高的微生物菌種，可以一定程度上提高目標(biāo)污染物的生物有效性，然而，針對(duì)具有高分子量的HOCs，如多環(huán)芳烴，其生物有效性較低，且在土壤老化后這些污染物易轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合態(tài)和鎖定態(tài)，因此仍需要尋找更有效的策略以提高微生物修復(fù)的效率。

2.2表面活性劑強(qiáng)化的微生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

表面活性劑對(duì)HOCs的增溶能力可提高污染土壤中HOCs的生物有效性；此外，一些表面活性劑的親水端可結(jié)合到降解微生物菌體的表面，而疏水端朝向水相，這增強(qiáng)了菌體表面的疏水性，促使微生物與HOCs直接接觸，從而加速HOCs降解。圖1展示了表面活性劑對(duì)HOCs微生物修復(fù)的強(qiáng)化機(jī)制。研究表明，陰一非離子混合表面活性劑（SDBS-Tween80）的加入，對(duì)球形節(jié)桿菌（Arthrobacter globiformi.s）和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌（Bacillu.s methylotrophicus）降解農(nóng)田土壤中的滴滴涕和多環(huán)芳烴具有強(qiáng)化作用，使兩類污染物降解率較單獨(dú)接菌的對(duì)照組分別提高了14.9%和11.9%。

很多表面活性劑因自身對(duì)微生物降解菌株具有毒性而影響修復(fù)效果。相比之下，由植物或微生物代謝產(chǎn)生的生物表面活性劑，如鼠李糖脂、脂肽和皂素等，或易被生物降解的化學(xué)表面活性劑對(duì)微生物生長的抑制作用更低，且被認(rèn)為總體上具有更高的環(huán)境友好性。此類表面活性劑在HOCs微生物修復(fù)中的強(qiáng)化效果也已被證實(shí)。例如，Mnif等研究了枯草芽孢桿菌屬和不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter radiore-sisten.s） RI7對(duì)土壤中柴油的降解能力，發(fā)現(xiàn)直接添加0.1%（m/V）的生物表面活性劑脂肽后，目標(biāo)污染物的生物降解率提高了38.42%。

盡管生物表面活性劑得到越來越廣的重視，但生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量低、純度低等原因限制了其大規(guī)模應(yīng)用及發(fā)展。因此，優(yōu)化生產(chǎn)工藝以開發(fā)廉價(jià)生物表面活性劑仍面臨挑戰(zhàn)。除通過外源添加的方式將表面活性劑注入到受污染的土壤中，也可以通過刺激誘導(dǎo)微生物原位產(chǎn)生生物表面活性劑，這種方式被認(rèn)為更加高效且成本經(jīng)濟(jì)。例如，在營養(yǎng)物質(zhì)充足的條件下，與不添加生物表面活性劑產(chǎn)生菌相比，產(chǎn)生生物表面活性劑的poae假單胞菌（Pseudomonaspoae） BAI、布氏不動(dòng)桿菌（Acinetobacter bouvetii）BP18、蘇云金芽孢桿菌BG3和嗜根窄食單胞菌BG32使石油的降解率提高了16%～28%。Wu等研究可產(chǎn)生生物表面活性劑的芽孢桿菌和柴油降解菌之間的相互作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹽生單胞菌（Halomonas）HDMP1和芽孢桿菌（Pseudomonas） HDMB2單獨(dú)作用時(shí)，柴油的降解率分別為50.52%和35.24%，而當(dāng)兩者組合使用時(shí)，生物表面活性劑產(chǎn)生菌HDMB2產(chǎn)生的脂肽促進(jìn)了柴油的溶解，提升了柴油降解菌HDMP1的降解能力，石油降解率達(dá)到了67.38%。

植物一微生物聯(lián)合修復(fù)作為一種新型的修復(fù)有機(jī)污染土壤的方法，也能被表面活性劑強(qiáng)化。例如，謝萌使用黑麥草與混合菌修復(fù)多環(huán)芳烴、石油烴和多氯聯(lián)苯復(fù)合污染的土壤，發(fā)現(xiàn)添加生物表面活性劑鼠李糖能顯著增加土著微生物中不同優(yōu)勢(shì)菌屬的相對(duì)豐度，向植物一微生物修復(fù)體系中添加50mg·kg-1鼠李糖脂使5-6環(huán)多環(huán)芳烴的去除率提高了23.99%．總石油烴的去除率提高了16.70%，多氯聯(lián)苯的去除率提高了19.92%。

2.3表面活性劑泡沫淋洗技術(shù)在強(qiáng)化HOCs微生物修復(fù)中的應(yīng)用

相比于使用表面活性劑淋洗液的傳統(tǒng)方法，基于表面活性劑的泡沫淋洗技術(shù)具有一定優(yōu)勢(shì)。這種技術(shù)能使液相在非均質(zhì)土壤中更均勻地滲透，從而使土壤的含水量更加均勻，提高修復(fù)劑與污染物的接觸效率；另外，由于泡沫是氣液混合的體系，向土壤內(nèi)部注入表面活性劑泡沫有利于輸送和保留氧氣、空氣、氫氣等，進(jìn)而強(qiáng)化微生物修復(fù)技術(shù)。例如，Rothmel等證明了使用空氣和陰離子表面活性劑Steol CS-330產(chǎn)生的泡沫可以強(qiáng)化好氧微生物降解三氯乙烯污染土壤，與直接使用表面活性劑淋洗液相比，產(chǎn)生的表面活性劑泡沫顯著提高了三氯乙烯降解菌的分散性；且由于產(chǎn)生泡沫所需的表面活性劑濃度較低，因此與三氯乙烯降解菌具有更好的相容性；此外，泡沫通過氣液混合的形式增強(qiáng)了氧傳質(zhì)，提高了微生物活性。除了向土壤內(nèi)部注入表面活性劑泡沫之外，向土壤表面噴灑表面活性劑泡沫，也能在不擾動(dòng)土壤的情況下強(qiáng)化化學(xué)和生物修復(fù)的效果。被噴灑在土壤表面的表面活性劑泡沫可持續(xù)數(shù)小時(shí)，當(dāng)泡沫破裂后，表面活性劑逐漸以水相形式滲入土壤。表2列舉了采用表面活性劑泡沫強(qiáng)化微生物修復(fù)的研究案例。

3表面活性劑強(qiáng)化的物理修復(fù)技術(shù)

3.1表面活性劑對(duì)土壤HOCs電動(dòng)力修復(fù)的強(qiáng)化作用

土壤中HOCs的電動(dòng)力修復(fù)是將電極插入受污染土壤的修復(fù)區(qū)域，利用直流電場的驅(qū)動(dòng)作用，通過電滲析、電遷移和電泳作用使污染物定向遷移富集至陰極、陽極或某一特定位置，然后再將其去除。該技術(shù)于20世紀(jì)80年代末興起，因其成本低、速度快、無二次污染、不受土壤深度的限制、對(duì)土壤質(zhì)地選擇性低而被關(guān)注。

電動(dòng)力修復(fù)技術(shù)對(duì)于脫附能力弱、溶解性差的HOCs處理效率較低。加入表面活性劑可以促進(jìn)HOCs從土壤顆粒上脫附和遷移，增強(qiáng)HOCs的溶解性，提高其在電場作用下的遷移效率，有效提高HOCs的電動(dòng)力修復(fù)效率。此外，表面活性劑還能改善土壤的導(dǎo)電性，增加電解液與土壤顆粒之間的接觸面積，這進(jìn)一步提高了電動(dòng)力修復(fù)技術(shù)的效果。陽離子表面活性劑在土壤顆粒上吸附較強(qiáng)且污染物去除效率低，而陰離子表面活性劑趨向于通過電遷移的方式向陽極遷移，但電滲析流通常向陰極遷移，因此也不利于電動(dòng)力學(xué)修復(fù)。因此，非離子表面活性劑或者生物表面活性劑被認(rèn)為是強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)的最優(yōu)選擇。表3列舉了采用表面活性劑強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)的研究案例。

電動(dòng)力修復(fù)與化學(xué)修復(fù)的結(jié)合解決了化學(xué)修復(fù)技術(shù)在低滲透性土壤中處理效果較差的缺點(diǎn)，也提高了易吸附的HOCs的去除效果。然而，表面活性劑的加入也可能對(duì)聯(lián)用技術(shù)中HOCs的降解存在不利影響。Huang等發(fā)現(xiàn)，加入Tween 80強(qiáng)化電動(dòng)力一過硫酸鈉修復(fù)技術(shù)去除黏壤土中的多環(huán)芳烴時(shí)，Tween80的存在使多環(huán)芳烴的去除率從21.3%降至19.9%，這可能是因?yàn)門ween 80減少了電滲析流，抑制了過硫酸鈉從陽極液向土壤的遷移。此外，電動(dòng)強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)能在不破壞土壤環(huán)境的前提下，顯著減少營養(yǎng)物質(zhì)的投加量，提高修復(fù)效率，降低修復(fù)成本。章慧使用脂肽協(xié)同鞘氨醇菌GY2B增強(qiáng)電動(dòng)力去除砂土中的菲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加脂肽的電動(dòng)體系比添加菲降解菌的電動(dòng)體系具有更好的菲去除效果，且這兩個(gè)體系中菲的平均去除率比僅施加電動(dòng)力的處理組分別提高了10%和5%。在表面活性劑協(xié)同菲降解菌的電動(dòng)體系中，菲的去除率比僅施加電動(dòng)力的處理組提高了25%。

3.2表面活性劑對(duì)土壤HOCs熱脫附修復(fù)的強(qiáng)化作用

土壤熱脫附修復(fù)技術(shù)通過加熱受污染土壤，使有機(jī)污染物從土壤介質(zhì)上揮發(fā)并抽提至尾氣處置系統(tǒng)[。熱脫附技術(shù)被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)和半揮發(fā)有機(jī)物污染物的修復(fù)，具有去除效率高（通常在90%以上）、修復(fù)時(shí)間短以及不會(huì)造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)熱脫附溫度達(dá)到300℃以上時(shí)，DDT污染土壤的污染物去除率即可達(dá)到97%以上，且處理效果受污染土壤初始濃度的影響較小。

熱脫附修復(fù)技術(shù)的效率主要受到溫度和停留時(shí)間的影響。例如石油烴中C10-C28在熱脫附溫度為100-350℃范圍內(nèi)具有較好的脫附效果；而要脫附石油中C28-C40，需要將加熱溫度提高至350-550℃，或者延長加熱時(shí)間。高溫或長時(shí)間的熱脫附需要持續(xù)的能源輸入，不利于節(jié)能減排。

采用添加表面活性劑的方法來提高污染物的脫附率，可以降低熱脫附能耗。例如在清洗一熱脫附耦合工藝中，表面活性劑清洗預(yù)處理可以削弱污染物的吸附行為，實(shí)現(xiàn)土壤顆粒的水力篩分，減少熱脫附工藝段的土壤物料量，從而降低能耗。牛明芬等使用陰離子型表面活性劑a-十六烯基磺酸鈉對(duì)受污染土壤進(jìn)行洗脫，并對(duì)洗脫分離出的黏粒土再進(jìn)行電阻熱脫附，可將1t含油率11.75%的石油污染土壤修復(fù)至含油率lt;2%。與直接熱脫附相比，該耦合工藝總耗能降低了40kW·h，且修復(fù)時(shí)間更短。此外，表面活性劑也被用于共沸共溶土壤低溫?zé)崦摳焦に?，在加熱條件下使用表面活性劑對(duì)土壤進(jìn)行洗脫，降低污染物在土壤顆粒上的吸附，并加速揮發(fā)性有機(jī)物在氣相和液相中的分配，以達(dá)到去除污染物的目的。揮發(fā)性有機(jī)物與水共沸時(shí)共沸點(diǎn)溫度一般低于100℃，因此該方法可以降低熱脫附的加熱溫度。冉雨靈發(fā)現(xiàn)，添加非離子表面活性劑Triton X-100并將系統(tǒng)加熱至95℃，在1h內(nèi)土壤中的1，2一二氯乙烷含量可從8700mg·kg-1降至1.07mg·kg-1，去除效果顯著優(yōu)于不添加表面活性劑的對(duì)照組。

熱脫附一微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)通過低溫加熱提高目標(biāo)區(qū)域HOCs的微生物可利用度和增強(qiáng)微生物活性，進(jìn)而提高修復(fù)效率。生物表面活性劑與低溫加熱方法的耦合使用，可有效強(qiáng)化這一效果。Per-fumo等研究了生物表面活性劑鼠李糖脂和溫度對(duì)土壤環(huán)境中普遍存在的嗜熱菌地芽孢桿菌（Ceobacil-lus thermoleovorans）T60降解土壤中十六烷的影響，發(fā)現(xiàn)溫度上升不僅使污染物的溶解度提高，還刺激了嗜熱降解菌群的生長；而在60℃條件下，鼠李糖脂的加入使十六烷的去除率進(jìn)一步提升了15%。

3.3表面活性劑對(duì)土壤HOCs超聲波修復(fù)的強(qiáng)化效果

超聲波作用于土壤HOCs，可使其發(fā)生物理解吸或化學(xué)降解。對(duì)于不同質(zhì)地的受污染土壤，超聲波技術(shù)去除污染物的主要機(jī)制也不同。Shrestha等采用超聲波技術(shù)修復(fù)3種不同類型的受六氯苯和菲污染的土壤，發(fā)現(xiàn)在人工和天然黏土的修復(fù)過程中，自由基氧化在有機(jī)物分解中占主導(dǎo)地位，而在高嶺土的修復(fù)中，熱降解占主導(dǎo)地位。

在單獨(dú)使用超聲波技術(shù)時(shí)，污染物的降解率較低，且必須將土壤制成泥漿才能進(jìn)行修復(fù)，這增加了對(duì)洗脫廢水的處理要求。同時(shí)，超聲波處理可以使土壤顆粒在溶液中分散得更加穩(wěn)定，從而增大污染物與表面活性劑的接觸面積，因此其對(duì)表面活性劑洗脫HOCs的效率有促進(jìn)作用。研究發(fā)現(xiàn)，使用超聲波輔助，可將非離子表面活性劑Brij35處理菲污染土壤的洗脫率由68.2%提升至76.3%，使陰一非離子混合表面活性劑（SDBS-TX100）對(duì)土壤中超重油的洗脫率提高13%。

4結(jié)論與展望

表面活性劑對(duì)土壤中的HOCs有增溶能力，其已廣泛用于強(qiáng)化化學(xué)、微生物或物理修復(fù)技術(shù)。然而，各種表面活性劑強(qiáng)化技術(shù)具有一定的適用性和局限性。表面活性劑強(qiáng)化的化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)去除效率更穩(wěn)定，適用范圍更廣，但需要考慮表面活性劑造成的二次污染以及表面活性劑和氧化體系的相容性問題。表面活性劑強(qiáng)化的生物修復(fù)技術(shù)多采用環(huán)境友好型表面活性劑，對(duì)環(huán)境的影響較小，但在原位修復(fù)過程中，還需要考慮不同環(huán)境狀況變化對(duì)污染物降解的影響，考察不同表面活性劑對(duì)微生物群落的影響機(jī)制，進(jìn)一步提高技術(shù)的適用性和效率。在物理修復(fù)技術(shù)如電動(dòng)力修復(fù)、熱脫附修復(fù)和超聲波修復(fù)中，加入表面活性劑有助于降低能耗成本和提高修復(fù)效率，然而修復(fù)效果的穩(wěn)定性不足和較高的修復(fù)成本仍然是需要解決的問題?；诮诘难芯堪l(fā)展，以下方面有望獲得突破：

（1）新型表面活性劑的開發(fā)與應(yīng)用。新型表面活性劑如雙子類（Gemini）表面活性劑、開關(guān)型表面活性劑等，為表面活性劑強(qiáng)化原位修復(fù)提供了新的機(jī)遇。雙子類表面活性劑分子內(nèi)具有多個(gè)親水基和親油基，其自身即具有復(fù)合配方表面活性劑的功能特性。開關(guān)型表面活性劑可由pH、CO2、N2和電流等外界刺激控制表面活性官能團(tuán)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)非表面活性劑與表面活性劑之間的轉(zhuǎn)換，這使其在使用后易于再生回收，極大降低了修復(fù)成本。這些新型表面活性劑的應(yīng)用尚停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，其在土壤原位修復(fù)方面應(yīng)用的效果仍有待現(xiàn)場驗(yàn)證。

（2）通過耦合技術(shù)減少表面活性劑使用量。在表面活性劑強(qiáng)化的HOCs污染土壤修復(fù)技術(shù)中，表面活性劑的過量殘留常造成土壤和地下水的二次污染，或?qū)е卵趸瘎p耗和表面活性劑浪費(fèi)問題。因此，表面活性劑的減量化技術(shù)值得關(guān)注。除采用微生物原位生成獲得生物表面活性劑外，超聲波的耦合使用以及注入方式的改進(jìn)如表面活性劑的泡沫注入法等，可有效減少表面活性劑用量，在表面活性劑強(qiáng)化其他原位修復(fù)技術(shù)發(fā)展中也值得關(guān)注。此外，結(jié)合污染土壤的精細(xì)診斷技術(shù)和微流控技術(shù)，理論上可以將“關(guān)閉”狀態(tài)的表面活性劑，如膠囊緩釋表面活性劑和開關(guān)型表面活性劑等精準(zhǔn)輸送到污染位點(diǎn)再“打開”，從而實(shí)現(xiàn)表面活性劑的減量增效。