Повърхностно почистване на PCB в почви – методи за лечение

Полихлорирани бифенили (PCB) са широко използвани в индустрията през миналото, но от 1979 г. са класифицирани като силни замърсители и са забранени. Въпреки това, тези устойчиви съединения все още се намират в отпадъчни площадки и понякога се просмукват в околната среда. Един от ефективните начини за тяхното отстраняване от почвата е чрез използване на сурфактантите.

Сурфактантите

PCB са слабо разтворими във вода, но се разтварят добре в органични разтворители. Сурфактантите са молекули, които намаляват повърхностното напрежение и имат две части – хидрофилна (разтворима във вода) и хидрофобна (неразтворима във вода). Хидрофобната част се привързва към молекулите на PCB, образувайки микроскопични агрегиати, чиито външни повърхности са хидрофилни, което значително увеличава разтворимостта им във вода. Този процес е аналогичен на това как сурфактантите разтварят мазнини и масла.

Биоремедиация

Когато PCB са разтворени в водна среда с помощта на сурфактантите, те стават по‑достъпни за бактериите, способни да ги разграждат. Обикновено скоростта на разграждане е ограничена от ниската разтворимост на PCB, но сурфактантите премахват това ограничение. Въпреки това, някои сурфактантни вещества могат да потискат растежа на микробите, а високи концентрации на сурфактант могат да забавят процеса на биодеградация.

Екстракция

Друг метод включва изплакване на замърсената почва с воден разтвор на сурфактант, последвано от извличане на PCB с помощта на разтворител като надкритичен CO₂ – въглероден диоксид, държан при налягане и температура, при които проявява както свойства на течност, така и на газ. PCB са по‑разтворими в надкритичния CO₂ отколкото във водата, така че се преминават в газовата фаза, от където могат да бъдат химически преобразувани в бифенил и хлориди.

Фотокаталитично разграждане

Този подход съчетава измиване на почвата с сурфактант и вода (подобно на метода за екстракция), след което PCB се разграждат под въздействието на ултравиолетова светлина в присъствието на катализатор, например диоксид на титания. UV‑светлината осигурява енергията за разрушаване на PCB, но също така може да разгради някои сурфактантни молекули. За да се избегне този проблем, се изследват флуорираните сурфактантни вещества, които са по‑устойчиви на UV‑разграждане.