http://www.bioon.com 生 物 谷 网 站    废旧电池、建材、油桶、实验用化学物品……人类探索南极的步伐越深入，留在这片冰雪大地上的垃圾就越触目惊心。据估计，南极目前积累的垃圾多达30万吨，各类垃圾场70余个，如果不尽快清除这些污染，当地的生态环境将承受难以挽回的损失。

　　1991年在西班牙首都马德里通过的《关于环境保护的南极条约议定书》，规定各协约国必须负责清理自己遗留在南极大陆的垃圾，但这个规定收效甚微。其中最主要的原因是回收成本过高，在这里，清除1吨垃圾需要花费4000美元，而在阿拉斯加，费用不过400美元。此外，技术不成熟也是垃圾问题难以解决的关键。对于固体垃圾，将其运走是最好的处理方式，但是要想将多年来冰封在冻土中的电池、油桶挖出来几乎是不可能的。而对于燃油以及重金属造成的土壤和水污染，就地进行无害化处理是降低成本唯一的选择。

　　在位于南极洲东海岸的澳大利亚凯西研究站，就曾发生过数次油料泄漏事件。为了防止这些正逐步渗入河流的燃油污染海洋，澳大利亚南极研究所的科学家伊恩·斯内普领导的研究小组与墨尔本大学的吉奥夫·斯蒂芬斯以及悉尼麦考瑞大学的戴米安·戈尔合作，共同开发新技术，就地处理遗留在南极的垃圾。

　　在温和的气候条件下，去除地下水中污染物最有效的途径就是利用渗透性好的过滤膜，吸附污染物并将其转化成为无害物质。但在严寒的极地，过滤装置中储存的大量水很容易结冰，等到春天到来时，冰块比周围土壤解冻的速度慢，被污染的水还来不及经过过滤就四处横流。此外，水在结冰过程中体积膨胀，也会使过滤膜遭到破坏。

　　为了解决这些问题，研究小组尝试使用不同尺寸的活性吸附颗粒。在传统的过滤装置中，当吸附颗粒的直径超过200毫米时，会造成滤膜堵塞，影响渗透性。因此，研究人员在实验中使用了直径为0.4毫米～2毫米的微颗粒，并于2005年12月在凯西研究站挖掘了一条长5.5米、宽2米、深1米的沟渠，以检验他们研制的过滤装置原型处理污水的性能。

　　这个过滤装置中的滤膜由三层渗透性良好的活性材料构成。第一层是蜂巢状的硅酸盐滤层，硅酸盐事先用氯化铵浓缩溶液加以清洗，使其多孔的表层吸附上带正电的铵离子。当土壤开始解冻，含有碳氢化合物等污染物的水流过硅酸亚滤层时，其中的细菌会利用铵离子使碳氢化合物进行新陈代谢。由活性炭颗粒构成的第二滤层用来吸附碳氢化合物，并保证细菌有足够的时间将这些污染物分解掉。第三滤层则是另一种活性硅酸盐硅酸钠，通过带正电的钠离子交换作用，将细菌分解从而将释放到水中的铵、氮等营养成分重新吸收，防止水中藻类滋生，对鱼类和其他水生物的生存造成威胁。

　　时隔一年之后，研究人员准备对经过过滤处理后的水中碳氢化合物的含量水平进行分析。检测结果将很快公布，如果成功，这种新型过滤装置将在澳大利亚位于南极的另外4个站点推广应用。

　　对于废旧电池、建筑材料等带来的铜、铅、镍、锌以及钙等重金属污染，研究人员也在3个垃圾场进行了土壤取样，以期望找到更有效的低成本处理方法。在澳大利亚，受重金属污染的土壤往往利用正磷酸盐溶液进行搅拌，使这些重金属“固定”在土壤中，防止其析出并迁移转化，然后再进行深埋处理。但是在气候严寒的南极，如何保证土壤结冰然后解冻的过程不会影响重金属的“固定”，以及通过什么方式将正磷酸盐溶液直接倒入土壤而无需将被污染的土壤挖出来搅拌，都将是研究人员探索的课题。
http://www.bioon.com 生物谷网站