非水相液体(NAPLs)是一种有机液体污染物,其特性为相对不溶于水,常见的例子包括石油产品、煤焦油、氯化溶剂及农药等。随着20世纪末污染去除策略的扩展,对NAPLs的清除愈加受到重视,但它们的检测和清除依然面临许多挑战。在各种排放源中,NAPLs可以从不当处理化学物品、地下储存槽泄漏、化粪池排放及从溢出或垃圾填埋场的渗透等多种来源释放到环境中。 NAPLs在地下环境中的运动的复杂性使其难以特征化,然而,从根本上了解这些参数对选择适当的修复策略至关重要。
由于NAPLs在生物分解链中参与,这使得它们能够产生中间化学物质,这些物质对人类健康所构成的危险特别尖锐。
在1978年之前,大众对地下水污染的认知相对薄弱,历史上,地下水一直是公共供水系统、私有井及农业系统的重要水源。人们普遍认为水在通过土壤的过程中,会被过滤掉杂质,因此对地下环境污染并不关注。 20世纪60年代,随着对地下水污染文献的大规模调查,开始意识到有机污染物如石油碳氢化合物的存在。随着1970年代初气相色谱技术的发展,开始能够检测到人类感官难以察觉的地下水污染物。这一发展导致了氯化溶剂等危害性极大的NAPLs的发现,从单纯的物质检测转向了对处理和去除NAPLs的深度研究。
NAPLs在地下的行为受下面积的组成及NAPLs的性质共同指引。地下环境可划分为两个主要区域:不饱和区(vadose zone)和饱和区(phreatic zone)。当液体在高降雨情况下浸透至不饱和区时,如液体体积足够大,则会渗透至饱和区。而NAPLs的行为也和它们的物理特性有关,根据NAPLs相对于水的密度,可以将其划分为轻非水相液体(LNAPLs)和重非水相液体(DNAPLs)。
LNAPLs往往浮在水位之上,而DNAPLs则会沉入水位以下,DNAPls的存在对地下水源及生态环境造成持久的危害。
相对较小的NAPL体积便能引发地下水的毒性条件,且NAPLs可于地下持续多年甚至几个世纪的污染地下水。此外,由于其多相行为,检测NAPLs的难度加大,因此在去除NAPLs时必须配合检测策略。在这方面,量化NAPLs的地理和相位分布显得尤为关键,以帮助确定修复策略的适当性。当然,有效的检测和修复并存,不仅需要具体的土壤和水位特征,也涉及到实时的环境监测。
透过持续研究,我们或许能够找到更好的方法来应对这些隐形的危害。
如何有效检测和清除这些难以捉摸的NAPLs,仍然是一个未解的挑战。科技的进步或许可以提供新的解决方案,而持续的研究与管理努力则是关键。当我们面对这些难题时,能否突破现有技术的限制,找到既高效又经济的解决方案呢?