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北斗智库环保管家网讯：表面活性剂在用于对有机物（特别是疏水性有机物）和重金属污染土壤修复中有很好的效果，具有很大的应用潜力。表面活性剂可促进污染物增溶，降低土壤颗粒上的吸附态、固态、及液态的有机污染物解吸和溶解，并随水流迁移出土壤环境。
1 表面活性剂概述
表面活性剂（surfactant）是一种由极性的亲水基团和非极性的亲油基团两部分构成的能使两相表面或界面张力显著降低的化合物。
表面活性剂种类繁多，可以天然提取，也可以人工化学合成，还可以通过微生物发酵生成等。根据亲水基是否电离和电离后所带电荷，可以分为离子型表面活性剂（阴离子型、阳离子型、两性表面活性剂）、非离子型表面活性剂及特殊类型表面活性剂（如：氟表面活性剂、生物表面活性剂及高分子表面活性剂等）。
表面活性剂结构示意图
表面活性剂在溶液中，超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成为胶态的聚集物，即形成胶束。溶液性质发生突变时的浓度，即胶团开始形成时溶液的浓度，称为临界胶束浓度（CMC）。
表面活性剂胶束形成示意图
图片引自网络
2 表面活性剂在污染土壤修复中的应用
■ 疏水性有机污染土壤中的修复应用
表面活性剂的增容洗脱作用
根据“相似相溶”原理，表面活性剂的胶束溶液能够将疏水性有机物溶解于胶束中，从而增加其在水中的溶解度。通过表面活性剂的增容作用，再加上表面活性剂溶液的洗脱作用，可大幅提高土壤中有机污染物的去除。
根据“相似相溶”原理，表面活性剂的胶束溶液能够将疏水性有机物溶解于胶束中，从而增加其在水中的溶解度。通过表面活性剂的增容作用，再加上表面活性剂溶液的洗脱作用，可大幅提高土壤中有机污染物的去除。
表面活性剂增容作用示意图
表面活性剂的增强吸附固定作用
使用表面活性剂修复污染土壤过程中，会有部分污染物残留在表面活性剂中，有研究表明残留在表面活性剂上的有机污染物可通过微生物进行降解，并且类型为生物表面活性剂，表面活性剂亦可通过微生物降解。
另外可结合抽提技术将地下水中的表面活性剂溶液从地下抽出，再将表面活性剂中吸附的污染物去除。
表面活性剂对有机污染物生物可利用性的影响
表面活性剂在修复污染土壤时，其依据的关键就是利用表面活性剂与非水相液体污染物之间的可利用性，通过添加表面活性剂可以提高部分有机物的生物有效性。
■ 重金属污染土壤修复中的应用
表面活性剂对有机污染物生物可利用性的影响
表面活性剂在修复污染土壤时，其依据的关键就是利用表面活性剂与非水相液体污染物之间的可利用性，通过添加表面活性剂可以提高部分有机物的生物有效性。
■ 重金属污染土壤修复中的应用
表面活性剂用于治理土壤重金属污染时，首先吸附于重金属-土壤颗粒复合物表层，重金属自土壤颗粒中解吸到土壤溶液时，被表面活性剂亲水基团螯合进入胶束，因而降低了重金属与土壤颗粒间的界面张力，再通过淋洗降低或消除土壤重金属污染。
表面活性剂作为淋洗剂修复重金属污染机理图
3 表面活性剂用于污染土壤修复的不足
（1）表面活性剂的固有性质会导致土壤颗粒间的界面张力减小，土壤稳定性下降，从而引发水土流失；合成型表面活性剂不易降解；阴离子型表面活性剂CMC值偏高，为达到满意的治理效果必然加大使用量，这将进一步导致水土流失。
（2）同时土壤中的部分营养元素也会被表面活性剂淋洗掉，导致修复后的土壤在孕育植物时，土壤的营养成分不足，植物的可利用性降低，土质被破坏。
（3）表面活性剂与污染物结合留在地下环境可能会再次释放对地下环境造成二次污染，同时留在土壤的表面活性剂对污染物的吸附性可能要强于土壤，会加大污染物在土壤上的吸附。
（4）表面活性剂强化修复技术在实际场地修复中还存在表面活性剂残留的二次污染、在土壤上的吸附损失以及实际修复费用高昂等局限性。
4 表面活性剂应用于土壤修复的展望
（1）生物表面活性剂具有绿色、高生物降解性、低毒性等特性，在解决表面活性剂二次污染的问题时具有重要的研究意义。
（2）应考虑开发低CMC的表面活性剂，实现低浓度表面活性剂就可增强增溶作用来辅助修复实际场地。
（3）鉴于不同类型表面活性剂复配后往往较单一表面活性剂具有更高的表/界面活性、更低CMC值，更稳定的胶束结构等特性，将不同类型表面活性剂复配后应用于疏水性有机物的增溶洗脱，可以有效提高修复效率，降低修复成本。
