環(huán)球視界:美國(guó)NASA研發(fā)吸附沉積物中多氯聯(lián)苯的技術(shù)-SPEARS
多氯聯(lián)苯于1881年首先合成,1929年開(kāi)始生產(chǎn),之后在全球范圍內(nèi)廣泛用于電容器和變壓器等電氣設(shè)備,并在日常用品中用作阻燃劑。多氯聯(lián)苯具有持久性,這意味著它們?cè)诃h(huán)境中不會(huì)輕易崩潰,且通常沿食物鏈進(jìn)行生物放大,從而導(dǎo)致食物鏈中較高生物體內(nèi)的多氯聯(lián)苯濃度更高。1968年日本曾發(fā)生因 PCB 污染米糠油而造成的有名的公害病:“油癥”。該有毒化學(xué)物質(zhì)于1979年被禁止生產(chǎn),被認(rèn)為是世界上最廣泛的污染物。
SPEARS是由美國(guó)NASA研發(fā)的一種可持續(xù)、創(chuàng)新的修復(fù)系統(tǒng),能有效從受污染的沉積物中吸收多氯聯(lián)苯。SPEARS的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)可伸縮墊襯,上面插著填充了特定試劑的塑料頭(plasticspikes)(如下圖)。它們被部署到受污染的沉積物中或無(wú)法進(jìn)行疏浚清淤的區(qū)域,如碼頭,港口等地,然后像“海綿”一樣,從周圍的沉積物中被動(dòng)吸收多氯聯(lián)苯。由于多氯聯(lián)苯具有疏水性,因此SPEARS的塑料墊襯和和內(nèi)部溶劑為這些有害物質(zhì)提供了理想的棲息地。SPEARS將多氯聯(lián)苯從沉積物中吸引到孔隙水(porewater)中,然后再吸附到SPEARS的塑料膜上,最后進(jìn)入到內(nèi)部溶劑中。

SPEARS清潔系統(tǒng) 圖片來(lái)源: Port of SanDiego, 2020

SPEARS工作原理動(dòng)畫示意圖 圖片來(lái)源: ecoSPEARS
一旦修復(fù)完成,整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)被取出,然后進(jìn)入專門的還原性綜合脫鹵系統(tǒng)(Reductive Integrated Dehalogenation System, RIDS)徹底摧毀多氯聯(lián)苯。SPEARS是一種真正可持續(xù)的綠色清潔系統(tǒng),不會(huì)破壞水生生境,也不會(huì)重新釋放污染物;與傳統(tǒng)的清理方法相比,它消耗的水量和能源也更少。 參考資料
Spahr, T. (2020, December). ecoSPEARSto Deploy Clean Water Technology at Port of San Diego America’s Cup Harbor.Retrieved from Port of San Diego: https://www.portofsandiego.org/press-releases/general-press-releases/ecospears-deploy-clean-water-technology-port-san-diego
ecoSPEARS. (n.d.). Clean Sediments.Retrieved from ecoSPEARS: https://ecospears.com/clean-sediments/