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「鐵」定有效–土壤與地下水復育工程新技術

97/02/04 26662

黃中｜臺灣大學新聞研究所

工業化加速了文明的發展，卻給環境帶來傷害。在土壤與地下水污染方面，最常見的是氯化有機污染物，它們來自工業界常用的三氯乙烯、四氯乙烯等溶劑。氯化有機物的比重大於水，如果滲漏到土壤中，會因重力而持續下沉，一直到難以滲透的岩盤或不透水層才會停止。而且，氯化有機物在滲透的過程中若遇到地下水層，會隨著地下水漫流，污染的區域會更加擴大，也嚴重影響當地水質。

為了拯救受污染的區域，土壤與地下水的復育工程技術相繼問世。清華大學生醫工程與環境科學系董瑞安教授主持的「氯化有機物在鐵還原環境中之生物與非生物共分解研究」計畫，就是探討鐵元素在不同的形態下對氯化有機物的還原機制，以及土壤微生物在其中扮演的角色。

董教授表示，利用氧化還原反應，鐵元素可使氯化有機物還原脫氯以降低毒性，進而解決污染問題。土壤復育的方法可分為天然衰減與人工添加物兩種。天然衰減是利用土壤中既有的微生物進行反應，成本低但反應速率慢；人工添加物則是利用工程技術在土壤中設置反應性材料，成本高、反應速率快。

在人工添加物方面，較常見的是「透水性反應牆」。這種現地復育工程是先評估污染區的地下水流，然後開挖一條深溝，在溝內建造一面透水性的牆，使地下水流經這面牆。牆內含有鐵元素材料，可把氯化有機污染物轉變成無害物質，並吸附水中的重金屬，處理後的乾淨地下水則從透水牆的另一側流出。

在土壤微生物方面，董教授指出，微生物本身就具有分解污染物的能力，而在鐵元素與氯化有機物的氧化還原系統中，微生物能促使鐵元素循環再生，進而增加其分解能力。

為了提高土壤與地下水的復育效率，董教授研製一種以「奈米多孔基材」為零價鐵的擔體，並可加入鈀、鎳等具催化效果的金屬。這種擔體具有多孔特性，可製作成圓盤或其他特殊形狀，施工地點較透水性反應牆有彈性，除了增加反應活性外，也可不受地形、地質的限制。他表示，未來若能進一步了解微生物、鐵元素、氯化有機物三者之間的轉換機制，將可提升氧化還原系統的反應速率，降低目前土壤復育技術開發的限制。

深度閱讀

地下水與生態復育研究：http://www.epa.gov/ada/pubs/reports.html，05/23/2007
董瑞安等（2005）奈米鐵氧化物與亞鐵離子共分解四氯化碳與銅離子之研究，界面科學學會會誌，27(1)，65-75。
高志明等（2002）以現地透水性反應牆整治污染之地下水，環保月刊，2(3)，101-108。

資料來源

《科學發展》2008年2月，422期，72頁

復育(27) 三氯乙烯(2) 四氯乙烯(2) 氧化還原(19) 重金屬(11)

「鐵」定有效–土壤與地下水復育工程新技術

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