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創意的重金屬汙染土壤處理法–酒廠汙泥的回收再利用
工業汙染對現代社會是一個魘夢,嚴重影響人類的生活、環境與身體健康,舉其重者如工廠廢水中的重金屬物質,不但汙染了河川,也汙染了廢水流經的土壤。
 
 
 
工業汙染對現代文明社會是一個揮之不去的魘夢,嚴重影響人類的生活、環境與身體健康,舉其重者如工廠廢水中的重金屬物質,不但汙染了河川,也汙染了廢水流經的土壤。

宜蘭大學環境工程系的劉鎮宗教授畢業於臺灣大學農業化學系博士班,多年來研究土壤重金屬汙染的整治方法。劉教授的研究中,很特別的一點就是把酒廠釀酒過程中產生的汙泥回收再利用。酒廠汙泥中的有機物含有特殊的官能基,例如羧基和胺基,可以吸附重金屬,因此劉教授與從事汙水處理研究的李元陞教授合作以酒廠汙泥為重金屬吸附劑,應用在汙水處理上,這一研究歷經5年。

後來,劉教授轉而思考是否能用類似的方法處理受重金屬汙染的土壤。當然,從處理汙水到處理土壤,不同之處就是處理物由液體換成固體。而傳統處理重金屬汙染土壤的方式,是用含有強酸的溶液洗滌土壤,把其中的重金屬洗掉,但缺點是土壤中的養分和微生物也會被一併去除,成為劣質廢土,再把它丟棄。這些廢土的酸鹼值在1 ~ 2之間,呈現強酸性質,終會造成環境的負擔。至於其他比較好的洗滌劑如EDTA也有類似的後遺症,而且成本還較高。然而酒廠汙泥相較於一般汙水處理場的汙泥來說是較沒有毒的。

劉教授先把酒廠汙泥中的有機物萃洗出來變成「可溶性有機碳溶液」,這個溶液含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鎂等元素,以它來處理重金屬汙染的土壤時,不但溶液中的羧基和胺基能夠把重金屬牢牢地抓住而洗去,這些礦物質元素也能夠保留原來土壤中的養分和肥力。又由於其H+濃度比傳統酸液低了約一百倍,處理後的土壤酸鹼值可保留在4 ~ 6之間,讓土壤中的微生物維持較完整的生態。

一開始在研究汙染土壤的處理時,他也試驗過僅使用氫氧化鈉來萃取酒廠汙泥中的有機質,但是發現得到的溶液中存留著太多的鈉離子。經過不斷地改良,陸續加進了氫氧化鉀、氫氧化鈣和氫氧化鎂調整比例,才找到最佳的溶劑配方。

劉教授表示,目前中國大陸的市場比台灣大許多,曾有許多對岸的學者對這項技術向他表示高度的興趣。原因是大陸許多地方的地下礦脈豐富,農民們為了賺錢就任意開挖大片土地,並在淘洗挖出物的過程中產生大量含重金屬的廢水,造成嚴重環境汙染,因此他們對具有環保能力的土壤處理技術需求甚大。

劉教授表示,台灣政府很用心在管控環境汙染源的處理,但是不肖業者太多,他們把未經處理的重金屬廢液偷偷地排放到灌溉渠道和水溝中,造成水體的嚴重汙染。這些含有重金屬的廢水在水體中最終會沉澱,造成底泥中含有大量的重金屬,不但對環境造成汙染,若進到食物鏈中也會傷害人體健康。劉教授的技術能夠讓土壤經處理後回收再利用,對已是千瘡百孔的台灣土地可謂是一大福音。
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