測量背景

土壤修復是環境保護的一種重要方法，其主要目的就是除去土壤中的有機污染物，由于絕大多數有機污染物僅微溶于水，因此有機污染物在遷移過程中通過滯留、溶解、揮發等過程污染土壤、水體和空氣。土壤修復的方法之一就是化學淋洗，借助能促使土壤環境中污染物溶解或者遷移的溶劑，通過壓力將其注入到被污染的土層中，然后把含有污染物的液體再從土層中抽提取出來進行處理，達到從土壤中分離出污染物的目的。表面活性劑溶液能夠有效地將有機污染物從受污染的土壤中解吸出來。由于表面活性劑減少了界面張力，可以將阻塞在土壤孔(kong)隙中(zhong)(zhong)的(de)有(you)機(ji)污染物分散，并通(tong)過(guo)溶液(ye)本身(shen)將其洗脫出(chu)來，當使用(yong)的(de)表面活性劑濃度較(jiao)大時，通(tong)過(guo)表面活性劑膠(jiao)束對有(you)機(ji)污染物的(de)增(zeng)溶，可以將其從土壤中(zhong)(zhong)解(jie)吸出(chu)來。

如何測試

應用EZ-PIplus表面張力儀">表面張力儀測試不同時間浸潤土壤后得到的土壤浸潤液的動態表面張力。

測量目的

土(tu)壤(rang)(rang)斥(chi)(chi)水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)方法多(duo)種多(duo)樣, 傳統(tong)上是通過土(tu)壤(rang)(rang)顆粒和水(shui)分子(zi)的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸角(jiao)(γ)大小來(lai)確定(ding)(ding)土(tu)壤(rang)(rang)斥(chi)(chi)水(shui)性(xing)等級，直接(jie)(jie)測(ce)量土(tu)壤(rang)(rang)與水(shui)的(de)(de)(de)(de)角(jiao)度幾乎是不可能的(de)(de)(de)(de), 當前土(tu)壤(rang)(rang)斥(chi)(chi)水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)一(yi)般采用間接(jie)(jie)方式(shi)進行，酒精(jing)溶液(ye)入滲法它是間接(jie)(jie)測(ce)定(ding)(ding)位于土(tu)壤(rang)(rang)表面的(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)動態表面張(zhang)力的(de)(de)(de)(de)一(yi)種方法。以滲入土(tu)壤(rang)(rang)到保持在土(tu)壤(rang)(rang)表面臨(lin)界酒精(jing)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)表面張(zhang)力、摩爾(er)濃度或體(ti)積百(bai)分數作(zuo)為斥(chi)(chi)水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)指標。

現實意義

表面(mian)張力(li)測(ce)試(shi)技術在(zai)環(huan)境保護領域方面(mian)也存在(zai)著廣泛的(de)(de)應用(yong)，應用(yong)表面(mian)張力(li)測(ce)試(shi)技術分析了不(bu)同(tong)(tong)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)(de)有機(ji)物成分及(ji)表面(mian)活性(xing)劑成分對(dui)(dui)土(tu)壤(rang)潤濕過(guo)程(cheng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)。同(tong)(tong)時對(dui)(dui)土(tu)壤(rang)潤濕過(guo)程(cheng)的(de)(de)機(ji)制進(jin)行了詳細研究。土(tu)壤(rang)修復(fu)(fu)過(guo)程(cheng)中(zhong)，利(li)用(yong)表面(mian)活性(xing)劑的(de)(de)吸附和增溶，增強(qiang)截(jie)留有機(ji)污染物，可以進(jin)一步提高土(tu)壤(rang)修復(fu)(fu)和凈化地下水的(de)(de)效率。

應用實例

研究(jiu)(jiu)斥(chi)水性(xing)土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)有機成分(fen)及(ji)表面(mian)(mian)活性(xing)劑成分(fen)對土(tu)壤(rang)(rang)(rang)潤(run)濕性(xing)過程的(de)(de)(de)影響以(yi)及(ji)潤(run)濕過程的(de)(de)(de)相關機制研究(jiu)(jiu)。實驗表明土(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)浸出液與水相比具(ju)有較低的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張力，并且土(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)斥(chi)水性(xing)會隨著土(tu)壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)水的(de)(de)(de)加入，其(qi)潤(run)濕性(xing)增強，表現(xian)為(wei)(wei)斥(chi)水性(xing)能降(jiang)低，這種(zhong)現(xian)象產生(sheng)的(de)(de)(de)原因(yin)是因(yin)為(wei)(wei)氣體(ti)和(he)液體(ti)界(jie)(jie)面(mian)(mian)處的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)自由(you)能以(yi)及(ji)氣體(ti)和(he)固體(ti)（土(tu)壤(rang)(rang)(rang)）界(jie)(jie)面(mian)(mian)處的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)自由(you)能發生(sheng)了變化。

圖2. 經過不同萃(cui)取時間的(de)(de)(de)五種土壤中提取出的(de)(de)(de)水的(de)(de)(de)動(dong)態表面張力隨(sui)時間變化的(de)(de)(de)動(dong)態表面張力曲線圖。

參考(kao)文獻  1、Do surface active substances from water repellent soils aid wetting?. European Journal of Soil Science, 2007, 58, 1393–1399.