測量背景

土壤修復(fù)是環(huán)境保護(hù)的一種重要方法，其主要目的就是除去土壤中的有機(jī)污染物，由于絕大多數(shù)有機(jī)污染物僅微溶于水，因此有機(jī)污染物在遷移過程中通過滯留、溶解、揮發(fā)等過程污染土壤、水體和空氣。土壤修復(fù)的方法之一就是化學(xué)淋洗，借助能促使土壤環(huán)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(jìn)行處理，達(dá)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(jī)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隙中的有機(jī)污染物分散，并通過溶液本身將其洗脫出來，當(dāng)使用的表面活性劑濃度較大時，通過表面活性劑膠束對有機(jī)污染物的增溶，可以將其從土壤中解吸出來。

如何測試

應(yīng)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(tài)表面張力。

測量目的

土壤斥水性的測定方法多種多樣, 傳統(tǒng)上是通過土壤顆粒和水分子的接觸角(γ)大小來確定土壤斥水性等級，直接測量土壤與水的角度幾乎是不可能的, 當(dāng)前土壤斥水性的測定一般采用間接方式進(jìn)行，酒精溶液入滲法它是間接測定位于土壤表面的液體動態(tài)表面張力的一種方法。以滲入土壤到保持在土壤表面臨界酒精溶液的表面張力、摩爾濃度或體積百分?jǐn)?shù)作為斥水性的指標(biāo)。

現(xiàn)實意義

表面張力測試技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域方面也存在著廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用表面張力測試技術(shù)分析了不同土壤中的有機(jī)物成分及表面活性劑成分對土壤潤濕過程的影響。同時對土壤潤濕過程的機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)研究。土壤修復(fù)過程中，利用表面活性劑的吸附和增溶，增強(qiáng)截留有機(jī)污染物，可以進(jìn)一步提高土壤修復(fù)和凈化地下水的效率。

應(yīng)用實例

研究斥水性土壤中有機(jī)成分及表面活性劑成分對土壤潤濕性過程的影響以及潤濕過程的相關(guān)機(jī)制研究。實驗表明土壤的浸出液與水相比具有較低的表面張力，并且土壤的斥水性會隨著土壤中水的加入，其潤濕性增強(qiáng)，表現(xiàn)為斥水性能降低，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是因為氣體和液體界面處的界面自由能以及氣體和固體（土壤）界面處的界面自由能發(fā)生了變化。

圖2. 經(jīng)過不同萃取時間的五種土壤中提取出的水的動態(tài)表面張力隨時間變化的動態(tài)表面張力曲線圖。

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