專利名稱：：用于除去環(huán)境樣品中污染物的加壓-降壓循環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及從環(huán)境樣品中除去污染物的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及^f吏用加壓-降壓處理的過(guò)程和方法進(jìn)行污染樣品的復(fù)原。
背景技術(shù)：
：美國(guó)和全世界的人口中心將面臨提供安全用水供應(yīng)的日益增加的挑戰(zhàn)，并且將不斷需要新的技術(shù)來(lái)回收和重新利用廢水。因此，隨著針對(duì)于水質(zhì)量問(wèn)題的科學(xué)和技術(shù)進(jìn)展，安全飲用水供應(yīng)將繼續(xù)是一個(gè)重要問(wèn)題?？捎糜谒幚砗突厥盏募夹g(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有效的技術(shù)是值得期待的。擔(dān)心新的污染物(例如EPA'sCCL2鑒定的那些污染物)存在，因此控制它們的有效方法是重要問(wèn)題。除去碳、氮、磷和微量營(yíng)養(yǎng)素對(duì)于改善污染的水的質(zhì)量和恢復(fù)生態(tài)平衡是十分重要的。廣泛知道許多水生植物吸收超過(guò)它們實(shí)時(shí)需要的金屬，因此當(dāng)植物從水中除去金屬時(shí)，將它們?cè)谥参锛?xì)胞內(nèi)進(jìn)行生物濃縮。藻類和其它水生植物可攝取過(guò)量存在的主要的和微量的營(yíng)養(yǎng)素，如碳、氮、磷、鉀、鐵、鋁、鈣和其它物質(zhì)，因此可被用來(lái)改善生態(tài)系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)有許多用于生物去污(bioremediation)的方法。一個(gè)這樣的自然過(guò)程是，像所有的植物一樣，固定的藻類或水生附著生物在當(dāng)水流過(guò)時(shí)其需要碳。水生附著生物比任何陸生植物具有更高的生產(chǎn)力。如使用氣體定律的分壓所模擬的，這產(chǎn)生二氧化碳顯著的消耗。保守地講，在相等的面積上，水生附著生物吸收了的C02(以碳酸氬鹽的形式)是陸地上成熟森林所吸收的C02的20倍。顯著更高的水生附著生物的細(xì)胞生產(chǎn)率極大影響02的產(chǎn)生，每單位面積產(chǎn)生了更多倍的02。通過(guò)有規(guī)律的收割水生附著生物得到的水去污(remediation)在每單位面積上顯示出比構(gòu)建的沼澤系統(tǒng)高50到IOOO倍。因此當(dāng)水流過(guò)人工或人造固定藻類時(shí)，固定藻類攝取常量營(yíng)養(yǎng)素(macronutrients)(碳、氮和磷)和微量營(yíng)養(yǎng)素(micronutrients),產(chǎn)生去污，同時(shí)釋放出三倍飽和度的氧。此外，該高濃度氧和羥基環(huán)境每年可以減少0.25米的有機(jī)沉積物。在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)中，由于碳攝取，水生附著生物的pH值增加到高達(dá)ll。通過(guò)吸附、吸收、物理捕獲和其它更復(fù)雜的方法可進(jìn)行過(guò)濾。水生附著生物過(guò)濾的進(jìn)一步研究在美國(guó)專利第4，333，263號(hào)、5，131，820號(hào)、5，527，456號(hào)、5，573，669號(hào)、5,591,341號(hào)、5,846,423號(hào)和5,985,147號(hào)中公開(kāi)。水生附著生物過(guò)濾材料(filter)(PF)已被應(yīng)用到多種用途中，例如養(yǎng)魚(yú)缸中的過(guò)濾材料，使用水生附著生物從受污染的水中除去營(yíng)養(yǎng)素和其它污染物。然而，這種天然方法需要很大的面積，并且消耗巨大的資源，大規(guī)一莫實(shí)施這種天然方法是不實(shí)際的。在本領(lǐng)域已知的其它廢水處理技術(shù)包括使用臭氧(三原子氧或03)處理廢水。臭氧是一種天然存在的氣體，例如通過(guò)雷雨期間日冕放電的力或者通過(guò)來(lái)自太陽(yáng)的UV光產(chǎn)生的。臭氧在大氣上層出現(xiàn)，人們相信其對(duì)平衡地球的溫度十分關(guān)鍵，而在較低的大氣層中出現(xiàn)的臭氧通常被視為污染物。目前使用考慮健康和安全因素的劑量的臭氧對(duì)^:用水和廢水處理以及空氣過(guò)濾進(jìn)行臭氧處理。研究用臭氧處理樣品的專利的實(shí)例包括美國(guó)專利第7,014,767號(hào)、6,991,735號(hào)、6，394，329號(hào)、6,962,654號(hào)、6,921,476號(hào)、6,835,560號(hào)、6,780,331號(hào)、和6,726,885號(hào)等。另外，在本領(lǐng)域已知使用微泡處理樣品，例如廢水。使用微泡處理廢水的實(shí)例包括產(chǎn)生微泡、用污染物降解液(contaminantdegenerativeliquid)對(duì)其涂布并且使涂布的微泡通過(guò)廢水流。其它的微泡技術(shù)包括，通過(guò)將大氣吸入膨脹室來(lái)使化污池(septictank)通風(fēng)，并且從那里進(jìn)入攪拌的漿狀物以提供低壓小微泡，其在漿狀材料中具有更長(zhǎng)的滯留時(shí)間(residencetimes)。也使用可將孩史泡分散入液體并且保持氣體通過(guò)纖維膜移動(dòng)入液體的通氣設(shè)備，其中氣壓高于纖維膜的始沸點(diǎn)(bubblepoint)。當(dāng)迫使一片微泡流過(guò)纖維時(shí)，其被排入液體。盡管在去污染方面有些效果，但是這些方法需要昂貴的設(shè)備并且很難維護(hù)，這限制了這些方法的功效。盡管有上述的方法和技術(shù)，但是仍需要可進(jìn)一步增強(qiáng)處理功效并且安全、可靠且成本可行的方法和系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供從樣品特別是漿狀物樣品除去污染物的方法，涉及下列步驟對(duì)樣品加壓，將膨脹流體注入樣品，并且對(duì)樣品降壓。對(duì)樣品加壓和將膨脹流體直接注入樣品。一般同時(shí)實(shí)施注入和加壓——盡管連續(xù)實(shí)施注入和加壓也適合于一些實(shí)施方式。在加壓后，對(duì)樣品降壓以便膨脹流體在樣品內(nèi)形成微泡。微泡以足夠增加去污功效的方式破裂樣品中的任何固體。然后至少重復(fù)一次該加壓和降壓步驟。根據(jù)具體的膨脹流體和污染物的組合，微泡也可作為微型反應(yīng)器，其在氣-液界面提供大量的反應(yīng)區(qū)，以增加與污染物的接觸。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供從污染的樣品除去污染物的方法，涉及下列步驟對(duì)含有污染物的樣品加壓，將膨脹流體注入樣品，并且對(duì)樣品降壓。該膨脹流體含有至少一種去污化合物，所述去污化合物選自氧化劑、相轉(zhuǎn)移劑和提取劑。另外，在將膨脹流體注入之前，可將去污化合物(如相轉(zhuǎn)移劑和提取劑)加入到污染的樣品中。在加壓后，能夠?qū)悠方祲旱降诙毫Γ浔鹊谝粔毫χ辽俚虸Opsi。在加壓步驟中，膨脹流體在樣品中形成微泡。微泡使?jié){狀物樣品中的固體顆粒破裂，以便它們破裂并將其中包含的污染物暴露于去污化合物。根據(jù)具體的體系，然后重復(fù)加壓、注入和降壓步驟2到200次。參考下列詳細(xì)的敘述和所附權(quán)利要求書(shū)，可更好的理解本發(fā)明。圖1是用于實(shí)施本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式的儀器的一個(gè)實(shí)施方式的圖解。在實(shí)施例4中進(jìn)一步描述了該儀器。具體實(shí)施例方式在本發(fā)明被公開(kāi)和描述之前，應(yīng)該理解本發(fā)明不限定于本文公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)、方法步驟或材料，而應(yīng)該延伸到如相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的其對(duì)等物。也應(yīng)該理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)僅僅被用作描述具體實(shí)施例方式的說(shuō)明性目的，而不意圖對(duì)其進(jìn)行限定。在描述本發(fā)明并要求本發(fā)明權(quán)利過(guò)程中，根據(jù)下面提出的定義使用下列術(shù)語(yǔ)。注意，如本文使用的單數(shù)形式的"一(a)"、"一(an)"和"the"包括復(fù)數(shù)的指示物，除非上下文另有明確指出。因此，例如，"污染物(acontaminant)"的含義包括一種或多種這樣的污染物，"膨脹流體(anexpansionfluid)"的含義包括涉及一種或多種膨脹流體，"注入(injecting)"的含義包括涉及一個(gè)或多個(gè)這樣的步驟。定義如本文使用的"空氣，，意味著并指包括至少約20摩爾百分比的02的氣體混合物。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"細(xì)菌，，意味并指如傳統(tǒng)知道的單細(xì)胞微生物——盡管其它的微生物(如病毒、真菌和其它生物活性物質(zhì))可用本發(fā)明有效的處理。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"污染物"或"多種污染物"意味著并指直接或間接對(duì)環(huán)境或活的生物(例如人、動(dòng)物、昆蟲(chóng)、植物)具有有害影響的任何物質(zhì)，例如但不限于化學(xué)污染物、生物污染物、無(wú)機(jī)污染物或這些污染物的組合。污染物可包括揮發(fā)性有機(jī)化合物、不揮發(fā)性有機(jī)化合物、多芳烴(PAHs)(例如蒽、熒蒽、菲、萘)；多氯聯(lián)苯(PCBs)(例如芳氯物1016);烴(例如來(lái)自油和氣生產(chǎn)的石油腳(petroleumresidues)等)、氯化經(jīng)(例如四氯乙烯、反式和順式二氯乙烯、氯乙烯、l，l，l-三氯乙烷、l，l-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿等)；甲基4又丁基醚(MTBE);和BTEX(例如苯、曱苯、乙苯、二甲苯等)；爆炸殘余物(例如硝基苯、RDX、HMX、三硝基曱苯(TNT)、硝基芳族化合物等)；有機(jī)氯農(nóng)藥(含氯殺蟲(chóng)劑，chlorinatedpesticides)(例如氯丹、七氯等)；纟效生物如大腸桿菌(E-Coli)、大腸桿菌類、細(xì)菌、病毒等；無(wú)機(jī)物質(zhì)如金屬、硝酸鹽、半金屬等；和/或類似物。本文的微泡、儀器和方法被用于去除包括本文描述的那些污染物的任何一種或組合的污染物。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"膨脹流體"指連續(xù)的、無(wú)定型的流動(dòng)物質(zhì)，其分子彼此自由移動(dòng)，并且該物質(zhì)傾向于呈現(xiàn)其容器的形狀，例如液體或氣體或兩者的混合物，并且隨著壓力的變化，膨脹流體表現(xiàn)了巨大的體積變化。膨脹流體可以包括或者基本上由下列物質(zhì)組成活性化合物如氧化劑、提取劑和/或反應(yīng)或不反應(yīng)氣體或氣體混合物。術(shù)語(yǔ)"提取劑，，指能從樣品分離并且除去或有助于除去污染物的化合物。提取劑的實(shí)例包括相轉(zhuǎn)移劑和螯合劑。如本文使用的"相轉(zhuǎn)移劑，，指幫助將另一種實(shí)體從一個(gè)相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)相的物質(zhì)。例如，，，相轉(zhuǎn)移劑"具有來(lái)回穿梭膜的能力，其將通常水不溶于性的化合物攜帶至有機(jī)相，或者將帶電或極性化合物攜帶至水相。相轉(zhuǎn)移劑的實(shí)例是季銨鹽和冠醚。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"螯合劑"指可以可逆地與金屬結(jié)合(即絡(luò)合)的化合物或化合物集合。例如螯合試劑(chelant)、螯合劑(chelator)、螯合劑(chelatingagent)、掩蔽劑(sequesteringagent)或^^劑(complexingagent)可與金屬離子結(jié)合，形成金屬絡(luò)合物(即螯合物)。金屬離子是可與普通螯合劑結(jié)合的污染物的實(shí)例——盡管螯合劑也可以與其它污染物結(jié)合。術(shù)語(yǔ)"氧化劑"包括可以單獨(dú)或共同地氧化和消除或破壞污染物的化合物或化合物集合?？杀挥糜诒景l(fā)明的氧化劑的實(shí)例包括但不限于臭氧、高氯酸鹽、過(guò)氧化氫、高錳酸鹽、氯氣、酚類化合物和它們的組合。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"臭氧"意味著并指作為氧氣的同素異形形式獲得的無(wú)色氣體物質(zhì)(03)(如通過(guò)在氧氣中通過(guò)電流所得到的)，其在分子中含有3個(gè)原子。臭氧是氧氣密度的大約1.5倍，并且在水中其比氧氣溶解度高12.5倍，在高劑量水平下，除了氧氣和少量二氧化碳、微量元素和水其基本上沒(méi)有殘余物或副產(chǎn)物?？梢酝ㄟ^(guò)使千燥氣體或者含氧氣體通過(guò)高壓電場(chǎng)，所述電場(chǎng)足夠使電極之間產(chǎn)生電暈放電，來(lái)從所述氣體制備臭氧。這種電暈放電剛好在自動(dòng)火花塞能量水平下。紫外線和短波輻射也引起氧氣轉(zhuǎn)化為03，這可被用于工業(yè)廢水。臭氧是比次氯酸有效10-100倍的殺菌劑，并且比氯氣消毒快大約3125倍。然而，臭氧是高度不穩(wěn)定的，一般必須在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。氧化劑的量度和其氧化有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的能力是其氧化電位(以電能伏特測(cè)量)。03的氧化電位(-2.07V)比次氯酸的氧化電位(-1.49V)或氯氣的氧化電位(-1.36V)高，后面的物質(zhì)正廣泛應(yīng)用于水處理。如果被使用，能夠以所述膨脹流體的約0.1%至約3%的非常低的濃度典型地包含臭氧。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"臭氧化發(fā)生器"意味著并指用于產(chǎn)生臭氧并指引至其適當(dāng)應(yīng)用的儀器。如本文使用的"除去，，指導(dǎo)致使污染物無(wú)害或不存在的任何處理。例如，除去可包括實(shí)際分離或化學(xué)反應(yīng)以形成無(wú)污染物的物質(zhì)，例如通過(guò)破壞污染物進(jìn)4于除去。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"沉積物"意味著并指含有松巖的土壤層或多層土壤層，并且一般具有多種有機(jī)碎片。如本文使用的術(shù)語(yǔ)"漿狀物樣品"指含有比偶然的固體碎片更多的固體含量的液體樣品。盡管固體百分比可以極大地變化，但是漿狀物樣品可以具有從2%到95%重量份的固體。高固體含量(例如20%到70%)的漿狀物和低固體含量(例如2%到15%)的漿狀物是本發(fā)明特別感興趣的。污染的漿狀物也可包括基本上不含固體的那些，例如無(wú)漿狀物樣品。如本文使用的，多數(shù)的項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)要素、化學(xué)成分和/或材料為了方便可以在普通列表中提出。然而，這些列表應(yīng)該被理解為好像列表的每一成員被獨(dú)立鑒定為單獨(dú)的和唯一的成員。因此，僅僅基于其出現(xiàn)在普通組而沒(méi)有指明相反，這些列表里單獨(dú)的成員不應(yīng)該被理解為是同一列表上任何其它成員的實(shí)際上的等效物。例如，無(wú)機(jī)污染物如錳離子需要與細(xì)菌污染物明顯不同的處理，以便有效將其除去?？赏ㄟ^(guò)沉淀作用和螯合作用除去錳離子，而更通常使用適當(dāng)?shù)目刮⑸飫┗蜓趸瘎┨幚砑?xì)菌。濃度、數(shù)量和其它數(shù)據(jù)可以以范圍的形式在本文解釋或提出。應(yīng)該理解這樣的范圍形式僅僅由于方便、簡(jiǎn)短而使用，因此其應(yīng)該被靈活地解釋為不但包括如范圍限定明確引用的數(shù)值，而且包括如每一數(shù)值和子范圍明確引用的所有單獨(dú)的數(shù)值或在該范圍內(nèi)包括的子范圍。作為說(shuō)明，"大約lwt。/。到大約5wt。/。"的數(shù)值范圍應(yīng)該被解釋為不但包括明確引用的大約1wt。/。到大約5wt。/o的值，而且包括在指定范圍內(nèi)的單獨(dú)的值和子范圍。因此，在該數(shù)值范圍內(nèi)所包含的為單獨(dú)的值如2、3.5和4,以及子范圍如從1-3、從2-4和從3-5等。同一原理應(yīng)用到引用僅一個(gè)數(shù)值的范圍。而且，這樣的解釋?xiě)?yīng)該應(yīng)用，而不管描述的范圍或特性的寬度。本發(fā)明的實(shí)施方式本發(fā)明提供從液體樣品特別是漿狀物樣品除去污染物的方法。該方法包括下列步驟對(duì)樣品加壓，將膨脹流體注入樣品，并且對(duì)樣品降壓。可通過(guò)將膨脹流體注入樣品直接對(duì)該樣品加壓。不必加壓和注射分開(kāi)進(jìn)行，它們可在一個(gè)單一步驟中有效實(shí)施。例如，在僅用空氣或用其它膨脹流體加壓之前，可將螯合劑預(yù)加載樣品。在加壓后，對(duì)樣品降壓以便膨脹流體在樣品內(nèi)形成微泡。微泡以足夠增加去污功效的方式將該樣品中的固體破裂。然后至少重復(fù)一次該加壓和降壓步驟。每一加壓和降壓步驟地持續(xù)時(shí)間可基于大量因素而改變，所述因素包括但不限于樣品的性質(zhì)和數(shù)量、樣品污染物的大小、注入的膨脹流體的類型、在每一加壓和降壓步驟期間壓力的變化等。對(duì)于單獨(dú)的步驟，加壓和降壓步驟可具有從秒到分鐘變化的持續(xù)時(shí)間，這取決于具體的污染物和膨脹流體系統(tǒng)。相似地，加壓、注入和降壓步驟的循環(huán)數(shù)量也可以從2到100次變化。在一個(gè)實(shí)施方式中，加壓、注入和降壓步驟的循環(huán)數(shù)量可以是至少3次，例如從3到15次。作為指導(dǎo)，基于檢測(cè)和/或檢驗(yàn)，對(duì)于每一污染的液體，去污循環(huán)的最佳持續(xù)時(shí)間和數(shù)量可以很容易確定。典型地，其范圍能夠是大約10psi到大約1000psi，盡管落于此范圍之外的壓力也能夠是合適的。在一實(shí)施方式中，降壓步驟可導(dǎo)致壓力減小大約40psi到大約200psi。在一實(shí)施方式中，降壓步驟可導(dǎo)致壓力減小大約100psi到大約500psi。在另一實(shí)施方式中，降壓步驟期間的壓力差導(dǎo)致至少75psi的壓力減小。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，降壓步驟期間的壓力減小使?jié){狀物樣品處于環(huán)境壓力下。因?yàn)榇罅吭?，本發(fā)明的方法是有益的。例如，在本發(fā)明的一方面，微泡的形成可在靠近氣-液膜的位置提供大量的界面區(qū)域，這提供有力的分隔區(qū)域，以將有害化學(xué)和生物物質(zhì)提取和濃縮入該膜中。在本發(fā)明的另一方面，含有滅菌劑如03的微泡的成核和生長(zhǎng)可以在顆粒物質(zhì)或微生物的能量最佳(energeticallyfavorable)(非潤(rùn)濕)表面發(fā)生，從而加強(qiáng)在樣品中存在的潛在病原體暴露于o3。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是樣品的加壓、注入和降壓的循環(huán)。這些步驟的循環(huán)提供土壤顆粒降解的增強(qiáng)，以及由于增加了污染物的暴露提供去污效率的增加。通過(guò)加壓步驟引起的壓力升高，能使膨脹流體有效的滲入通常保護(hù)有害化學(xué)制品和微生物的顆粒物質(zhì)的孔。當(dāng)膨脹流體包括氧化劑時(shí)，或者當(dāng)膨脹流體的滲入發(fā)生在存在提取液或抗#:生物劑的情況下時(shí)，進(jìn)入孔的液體將這些物質(zhì)攜帶到污染物。當(dāng)污染物是活細(xì)胞時(shí)，例如細(xì)菌細(xì)胞，將含有氧化劑的膨脹流體注入樣品可以使氧化劑輸入到細(xì)胞，這個(gè)時(shí)候氧化劑可以破壞細(xì)胞功能。另夕卜，當(dāng)對(duì)樣品降壓時(shí)，流體快速膨脹可引起細(xì)胞破裂，這提供消毒作用。盡管在每一情況中在進(jìn)行檢驗(yàn)之前，膨脹流體必須與漿狀物樣品接觸并至少部分溶于漿狀物樣品中，但是可以在不同的時(shí)刻將膨脹流體引入污染的樣品。在降壓前，使膨脹流體與漿狀物樣品接觸并且達(dá)到一定程度的溶解是重要的。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在降壓步驟之前，可將膨脹流體和/或分離的添加劑如相轉(zhuǎn)移劑或螯合劑加入到污染的樣品。在另一實(shí)施方式中，可以在加壓步驟期間或者加壓步驟之后，將膨脹流體注入漿狀物樣品。在另一個(gè)實(shí)施方式中，加壓步驟和降壓步驟的循環(huán)可以在不重復(fù)注入添加劑如提取劑或其它物質(zhì)的情況下被實(shí)施。另外，當(dāng)被重復(fù)時(shí)，當(dāng)與初始或第一加壓步驟比較時(shí)，該加壓步驟可導(dǎo)致不同的壓力增加。相似地，當(dāng)被重復(fù)時(shí)，當(dāng)與初始降壓步驟比較時(shí)，該降壓步驟可導(dǎo)致不同的壓力減少。因此壓力循環(huán)可具有高壓或低壓，或者可具有基本上相同的高壓或低壓。在本發(fā)明的一個(gè)方面，漿狀物樣品可被充分加熱，以便漿狀物樣品與膨脹流體過(guò)飽和。在本發(fā)明的方法中，可使用多種膨脹流體。適合的膨脹流體的非限定性的實(shí)例可以包括或者基本上由下列物質(zhì)組成臭氧、氯氣、空氣、氮?dú)?、氬、氦、水蒸氣、可壓縮的液體等?？梢栽诒景l(fā)明中，使用膨脹流體的混合物。盡管不需要，但是典型膨脹流體在STP條件下可以是氣體。在一實(shí)施方式中，膨脹流體可包含與氣體飽和的加壓的液體，所述氣體如空氣、臭氧、氮?dú)狻?、氦、它們的組合等。當(dāng)膨脹流體流體是氣體時(shí)，在加壓步驟應(yīng)用的壓力升高能使溶解的氣體充分滲入漿狀物樣品中的顆粒物質(zhì)的孔，或者可以引起流體液化。顆粒和碎片附聚通常保護(hù)有害的化學(xué)制品和微生物免于與適當(dāng)?shù)娜ノ蹌┙佑|。當(dāng)已經(jīng)滲入顆粒的氣體或液體在降壓步驟期間膨脹時(shí)，它們可引起固體顆粒破裂、部分分裂或者至少引起顆粒物質(zhì)的孔膨脹，因此增加了耙化學(xué)制品和微生物的暴露。例如，當(dāng)漿狀物樣品含有細(xì)菌時(shí)，加壓步驟可以使膨脹流體進(jìn)入細(xì)菌的原生質(zhì)。在降壓步驟期間，氣體膨脹流體的迅速膨脹可引起細(xì)胞破裂，從而提供消毒作用并且有效的去除細(xì)菌污染物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在存在已被加入到漿狀物的提取劑的情況，膨脹流體可以包含或者可以是氧化劑或氧化功能。因此，在一些情況下，膨脹流體基本上可由活性劑組成，而在其它實(shí)施方式中，膨脹流體作為這些試劑的載體。在一實(shí)施方式中，膨脹流體可以是臭氧或者含臭氧的液體例如具有臭氧溶解于其中的液體，或者氣體-臭氧混合物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，膨脹流體可包括氧化劑，例如但不限于臭氧、高氯酸鹽、過(guò)氧化氫、高錳酸鹽、氯氣、酚類化合物和它們的組合?？杀皇褂玫奶崛┑膶?shí)例包括但不限于相轉(zhuǎn)移劑、螯合劑或它們的混合物。適合的相轉(zhuǎn)移劑可包括但決不限于季銨鹽、冠醚、膦鹽、硫鹽和它們的組合物。一般而言，盡管期望螯合劑的選擇取決于從漿狀物樣品除去的污染物的性質(zhì)和數(shù)量，但是可以使用本領(lǐng)域已知的任何螯合劑。在一實(shí)施方式中，在膨脹流體中包含的螫合劑可以是乙二胺四乙酸(EDTA)，即使其它螯合劑可包括P-二酮、二硫代氨基曱酸鹽類、1，2-乙二胺、N，N-二乙酸(EDDA)或其它適合的試劑。膨脹流體可包括本領(lǐng)域已知其它的滅菌劑成份，例如但不限于抗微生物劑等。去污劑具體的選擇可根據(jù)污染物和漿狀物樣品組合物，根據(jù)本文的公開(kāi)內(nèi)容基于常規(guī)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)通常很容易確定該選擇。在一實(shí)施方式中，從污染的樣品除去污染物的方法可在加壓、注入或降壓的至少一個(gè)步驟中通過(guò)一些形式的攪拌進(jìn)一步得到幫助。攪拌方法的實(shí)例包括但不限于攪動(dòng)、搖動(dòng)、超聲波等。注意，在除去污染物的任何給定步驟中，可結(jié)合多種攪拌方法。也可僅僅通過(guò)降壓步驟中脫氣和微泡移動(dòng)獲得充分的攪拌，其具有明顯的能量節(jié)約?？捎帽景l(fā)明的方法處理的漿狀物樣品通常具有按重量計(jì)2%到95%的固體含量。在一實(shí)施方式中，漿狀物樣品具有按重量計(jì)35%到50%的相對(duì)高濃度的固體含量。高固體含量漿狀物可以在可流動(dòng)的漿狀物到粘稠糊的范圍內(nèi)變化。在每一種情況下，處理和操作可以不同——盡管本發(fā)明的應(yīng)用可有效除去污染物。在另一實(shí)施方式中，漿狀物樣品具有按重量計(jì)2%到15。/。的相對(duì)低濃度的固體含量。漿狀物樣品可以是天然的或人造的，并且具有液體成分，其包括水、有機(jī)溶劑或它們的混合物。漿狀物樣品的固體成分可以來(lái)自任何的環(huán)境來(lái)源，只要固體成分可以采用漿狀物的形式。在一實(shí)施方式中，漿狀物樣品是沉積物漿狀物樣品。漿狀物樣品的其它實(shí)例可包括存在廣泛不同數(shù)量的固體，但是不限定于污染的飲用水、工業(yè)廢水、礦用廢水、污水、地表水、地下水、還有在油和氣生產(chǎn)中產(chǎn)生的石油化學(xué)制品的水、這些漿狀物的天然水混合物等。所產(chǎn)生的水其中具有分散和溶解的油的問(wèn)題。這些油成分作為不穩(wěn)定的固體和溶解的固體出現(xiàn)。在低水平，烴污染物引起水表面上油閃光，這對(duì)于排放到海岸線或者在許多用途中應(yīng)用的是有問(wèn)題。本發(fā)明的方法可被用于從漿狀物樣品除去寬范圍的污染物。這些污染物的非限制性的實(shí)例包括長(zhǎng)壽(persistant)生物活性毒素(PBTs)如多氯聯(lián)苯(PCBs)、多芳烴(PAHs)等；病毒，諸如艾柯病毒、曱型和戊型肝陽(yáng)病毒、輪^)犬病毒和i若3口病毒(Noroviruses)(即類i若瓦克病毒(Norwalk-likeviruses));腸細(xì)菌病原體如大腸埃希氏桿菌、沙門(mén)氏菌種、志賀桿菌種、霍亂弧菌；和它們的聯(lián)合。污染物其它的實(shí)例包括但不限于二氫苊、荒、丙烯醛、丙烯腈、艾氏劑、a-硫丹、a-林丹、蒽、銻、亞老哥爾1016、亞老哥爾1221、亞老哥爾1232、亞老哥爾1242、亞老哥爾1248、亞老哥爾1254、亞老哥爾1260、砷、石棉(易碎的)、苯并蒽、苯、聯(lián)苯胺、苯并(a)芘、苯并(b)熒蒽、苯并(ghi)茈、苯并(k)熒蒽、鄰苯二甲酸芐丁酯、鈹、p-硫丹、p-林丹、二(2-氯-l-甲基乙基)醚、二(2-氯乙氧基)甲烷、二(2-氯乙基)醚、bis(2-氯異丙基)醚、二(2-乙基己基)鄰苯二曱酸酯、二(氯曱基)醚、4-溴苯基苯基醚、鎘、毒殺芬(camphechlor)、四氯化碳、4-氯-間-甲酚、氯丹、氯苯、氯二溴曱烷、氯乙烷、2-氯乙基乙烯醚、氯仿、氯甲烷、2-氯萘、2-氯酚、4-氯苯基苯基醚、鉻、窟(chrysene)、銅、氰化物、DDD、DDE、DDT、5-林丹、二-正-辛基鄰苯二甲酸酯、二-正-丙基亞硝胺、二苯(a，h)蒽、1，2-二溴乙烷、鄰苯二曱酸二丁酯、1，4-二氯苯、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、3，3'-二氯聯(lián)苯胺、二氯溴曱烷、1，2-二氯乙烷，1，1-二氯乙烷、l，l-二氯乙烯、二氯曱烷、2，4-二氯酚、1，2-二氯丙烷、1，3-二氯丙烷(混合的異構(gòu)體)、狄氏劑、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、2，4-二甲酚、4，6-二硝基畫(huà)鄰曙曱酚、2，4-二硝基酚、2,4-二硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、1，2-二苯肼、硫酸硫丹酯、異狄氏劑、異狄氏劑醛(endrinaldehyde)、乙苯、熒蒽、氟、，林丹、七氯、七氯環(huán)氧化物(heptachlorepoxide)、六氯-l，3-丁二烯、六氯苯、六氯環(huán)戊二烯、六氯乙烷、茚并(l，2，3-cd)芘、異氟樂(lè)酮、鉛、汞、甲胺、正-曱基-正-亞硝基、溴代甲烷、正-亞硝基二苯胺、萘、鎳、硝基苯、4-硝基酚、2-硝基酚、五氯苯酚、菲、酚、芘、硒、銀、2，3，7，8-四氯二苯-對(duì)-二氧芑、1，1，2，2-四氯乙烷、四氯乙烯、2，3，4，6-四氯酚、鉈、曱苯、1，2-順式-二氯乙烯、三溴甲烷、1，2，4-三氯苯、1,1，2-三氯乙烷、l，l，l-三氯乙烷、三氯乙烯、2，4,6-三氯酚、氯乙烯、鋅和它們的組合。在一實(shí)施方式中，漿狀物樣品可含有選自PAHs、MTBE、重金屬、烴和它們組合的至少一種污染物。在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施方式中，污染的樣品可以基本上不含固體，例如用可溶的污染物污染的水。這種可溶的污染物可包括MTBE或可溶于原流體介質(zhì)(primaryfluidmedium)(例如通常為水)的任何前面列出的污染物。通過(guò)使用本文描述的適當(dāng)系統(tǒng)可有效處理地下水。然而，在一些實(shí)施方式中，可有效地限制地下水，以便在原處注入、加壓和降壓。在另一個(gè)具體的實(shí)施方式中，污染的樣品可包括烴污染的水，例如從氣或油生產(chǎn)產(chǎn)生的。大多數(shù)的氣和油生產(chǎn)的方法導(dǎo)致具有其中混合烴的大量產(chǎn)品。很容易使用臭氧使烴成分減少、氧化或轉(zhuǎn)化為更少危害的化合物(例如氫氣、甲烷等)或者可被容易濾出的化合物。例如根據(jù)本發(fā)明的臭氧化作用可導(dǎo)致形成有機(jī)酸，其凝聚并很容易可從水中濾出。這樣的處理可被充分的實(shí)施以基本上消除油閃光和/或分散的油，以便使水被用于灌溉、排放或其它目的。應(yīng)用本發(fā)明的方法盡管可取決于特定系統(tǒng)，但是可通常將漿狀物樣品中的至少一種污染物減少至少50%。在可選的實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的方法可將樣品中的至少一種污染物減少至少90%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本文公開(kāi)的方法可將樣品中的至少一種污染物減少至少95%。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法可將樣品中的至少一種污染物減少至少99%。在又一進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該方法可將樣品中的至少一種污染物減少至少99.9%。然而，實(shí)際上減少的百分比可很大程度上依賴于污染的程度、污染物的類型等。進(jìn)一步的實(shí)施方式包括應(yīng)用本公開(kāi)的方法，將碳基化合物例如但不限定于在水中發(fā)現(xiàn)的石油化學(xué)制品轉(zhuǎn)化為更小的化合物。從油和氣生產(chǎn)產(chǎn)生的水包含分散的和溶解的油(作為揮發(fā)和溶解固體)，當(dāng)排放時(shí)引起在水面上的閃光。在所產(chǎn)生的水中的油成分也阻止使用該水作為有價(jià)值的資源。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)闡明使用本發(fā)明方法的至少一種處理循環(huán)，將石油混合物斷裂成更小片段的分子。臭氧化產(chǎn)物一般為溶解在處理的水中或足夠凝結(jié)成固體形式——該固體很容易從水中分離——的有機(jī)酸，使處理的水適合于排放或其它再利用。本發(fā)明的方法可以在原地或異地實(shí)施和/或執(zhí)行。多種容納器件、器皿、容器和/或處理器件可用于本方法。一般而言，對(duì)于可用于本發(fā)明的容器或器皿的結(jié)構(gòu)或樣式?jīng)]有限制，只要其可以實(shí)施本文提出的加壓和降壓步驟。這種器件可以是固定的，如在處理設(shè)備內(nèi)，或者是便攜式的，例如用于處理不容易除去或者運(yùn)輸?shù)教幚碓O(shè)備的樣品。在一實(shí)施方式中，本發(fā)明可以以下列方式實(shí)施加壓、注入和降壓步驟的循環(huán)在不同的容器或器皿中進(jìn)行。在一實(shí)施方式中，容納器件是不銹鋼器皿，其被制造以用于將膨脹流體如臭氧氣體與漿狀物樣品接觸。在一實(shí)施方式中，方法可在含有兩個(gè)(2個(gè))不銹鋼件的反應(yīng)容器中實(shí)施，這兩個(gè)不銹鋼件被連接形成反應(yīng)器。在各種反應(yīng)器中，當(dāng)應(yīng)用需要時(shí)，可將通氣孔、進(jìn)口、出口等。此外，各種反應(yīng)器可作為一批工作，或者作為相對(duì)于漿狀物的流式反應(yīng)器，或者作為相對(duì)于氣體混合物的流式反應(yīng)器。在另一個(gè)實(shí)施方式中，方法可在廢水連續(xù)流動(dòng)通過(guò)至少一個(gè)加壓室和至少一個(gè)降壓室的容器中實(shí)施。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方式可被設(shè)定以與題為"RemediationwithOzoneofSedimentsContainingOrganicContaminants，，的USSN11/247,014和2006年3月14日出版的美國(guó)專利第7,011,749B2號(hào)中公開(kāi)的生物除污設(shè)備一起使用，它們的每一個(gè)被引入本文作為參考。本發(fā)明的方法提供從漿狀物樣品另外除去污染物，這通過(guò)提供使污染物與去污劑通過(guò)氣體和液體的界面區(qū)域增加接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些界面區(qū)域是良好的分割區(qū)域，其中污染物濃縮可以形成通常疏水化學(xué)劑和生物試劑的膜。所形成的膜更容易從樣品除去，從而可能從樣品產(chǎn)生消除、除去和/或破裂至少一種污染物，而沒(méi)有失去過(guò)多的樣品。另外，氣和液的界面區(qū)域可幫助污染物與去污劑例如氧化劑或提取劑，相互作用和/或反應(yīng)。此外，在顆粒物質(zhì)的能量最佳(非潤(rùn)濕)表面發(fā)生的微泡的成核和生長(zhǎng)可以加速污染物的降解。在降壓期間，#1泡出現(xiàn)在液相的顆粒表面上。微泡的大小從它們最初形成的納米下(〈lnm)范圍持續(xù)變化為它們最后結(jié)合成大氣泡的可見(jiàn)范圍(例如mm)，這些大氣泡迅速升起到水表面。氣泡的濃度以及它們出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間依賴于與氣體(膨脹流體)的飽和程度，其本身依賴于使用的壓力、液體的體積和可用的液面上空間。在高壓下，大量溶解的氣體(膨脹流體)將支持降壓期間形成更密集的氣泡，并且氣泡生長(zhǎng)速率和氣泡持續(xù)時(shí)間一起被降壓的速率所控制。另外，在加壓期間使用的速率、持續(xù)時(shí)間和壓力將決定飽和的水平。因此，可以精細(xì)調(diào)節(jié)壓力、加壓速率和降壓速率以支持微泡的濃度和持續(xù)時(shí)間，因此得到大量反應(yīng)性界面區(qū)域，以最優(yōu)化處理。本發(fā)明可以以其它特定形式具體化，而沒(méi)有背離其精神或本質(zhì)特征。此，本發(fā)明的范圍被所附根據(jù)權(quán)利要求書(shū)所指定，而不是被前述說(shuō)明書(shū)或接下來(lái)的實(shí)施利所指定。對(duì)于與根據(jù)權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)囊饬x和范圍內(nèi)的所有變化被包括在它們的范圍內(nèi)。實(shí)施例實(shí)施例1—對(duì)f^,4^:參/f染參的^埋待被檢測(cè)的化學(xué)制品選自EPA'sCCL，而且其中是懷疑的內(nèi)分泌干擾物(endocrinedisruptor)化合物。選擇的化合物試驗(yàn)性地包括氯化脂肪烴(l，l-二氯乙烷(dichloroehane))、農(nóng)藥中間體(DDE)、氯化芳烴(2,4,6-三氯苯酚)、氧燃料添加劑(MTBE)、雜環(huán)炸藥(heterocyclicexplosive)(RDX)和含S、P的化合物(乙拌磷)。在該名單中許多化學(xué)制品已經(jīng)知道被臭氧降解。大腸桿菌類、藍(lán)細(xì)菌和綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)可被用作才莫式生物以檢測(cè)消毒功效。藍(lán)細(xì)菌出現(xiàn)在EPA二級(jí)^:用水污染物候選列表(EPA，s2ndDrinkingWaterContaminantCandidatelist)中，綠膿桿菌是另一種關(guān)心的機(jī)會(huì)致病菌(opportunistpathogen)。在可加壓的反應(yīng)器中在包括壓力(50-200psi)、溫度(5-35。C)、接觸時(shí)間(5-45min)、空氣中臭氧的濃度(0.2-5%)、固體濃度(10mg/L到3000mg/L，并且土壤作為添加劑)和污染物濃度(例如對(duì)于化學(xué)制品，10ppb到1000ppb，對(duì)于大腸桿菌類數(shù)個(gè)1000MPN/100mL)在內(nèi)的不同條件下，實(shí)施化學(xué)降解和消毒實(shí)驗(yàn)。實(shí)施例2-對(duì)于化夢(mèng)4^參/f染參^^:埋具體而言，增強(qiáng)的臭氧化技術(shù)(HOT)(即在加壓和降壓循環(huán)中應(yīng)用臭氧化作用)被運(yùn)用研究標(biāo)準(zhǔn)樣品。在表l提供這些結(jié)果的說(shuō)明。如所見(jiàn)，所有的污染物降解99.9%。表i-^末、^苯滲并的水的i/or^理潛果污染物摻料濃度(ppm)降解(%)苯1.8>99.9溴苯3.8>99.9二氯苯酚3.9>99.9注解:總的初始污染物的摩爾數(shù)與03的比=1:10;通過(guò)3次加壓-降壓循環(huán)(加壓耗費(fèi)僅30sec;緩慢降壓耗費(fèi)10min;總的臭氧化作用時(shí)間<2min)，實(shí)施HOT處理。廢氣被取得，并且發(fā)現(xiàn)其不含有親代化合物或副產(chǎn)物。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)已顯示出在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用(fieldapplications)的希望，如在表2-4所示。表2-尸"^fl/c化Vw和『fl"A;化"wi^Mw沉積樹(shù)的i^2-摩逸^真^^理<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的注解將含有1%臭氧的空氣以大約1L/min引入含有500mL10。/。沉積物漿狀物的1.5L壓力容器(參見(jiàn)圖l)中，并且在45秒內(nèi)達(dá)到100psi;停止用臭氧加壓，并在接下來(lái)的5分鐘內(nèi)緩慢釋放壓力。在再循環(huán)降壓和降壓2-4次之前，將混合物保持在大氣壓。然后，Soxhlet-提取處理沉積物并分析殘留的污染物濃度。應(yīng)該注意到使用小于5min的總的臭氧化處理時(shí)間來(lái)達(dá)到這些降解結(jié)果。*在10分鐘內(nèi)，完成10個(gè)快速、連續(xù)加壓-降壓臭氧化作用，在循環(huán)期間或之間沒(méi)有平衡或者保持時(shí)間("沒(méi)有檢測(cè)到"指<0.05卯m)。表3—W、W^涵/"v/v丙厥.5處J的《染錄提取潛耒和岸在^^氣5沃加在-鋒在(P-Z))錄環(huán)^的^糴參炎承潛虞#,6^。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>注解在20分鐘內(nèi)完成用5次P-D循環(huán)的提取。結(jié)果表明在暴露和評(píng)估沉積物中的污染物方面中加壓-降壓循環(huán)的效力。使用的壓力是150psi。表4-24V、#&涵/^炎承的^染#炎承潛果#^氣>在-舉在(7*-/^裙豕后時(shí)^染參爽承潛果的^較f孝炎^v/v丙厥'己^#力溶浙人<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>注釋在20分鐘內(nèi)完成用5次P-D循環(huán)的提取。結(jié)果表明在暴露和評(píng)估沉積物中的污染物方面中加壓-降壓循環(huán)的效力。使用的壓力是150psi。*當(dāng)后來(lái)用REMP-D循環(huán)提取Soxhlet-提取的沉積物時(shí)，又得到3.8ppm。實(shí)施例3-^理j水^游餘勿霧使用改良的壓力過(guò)濾裝置加壓臭氧化廢水流出液顯示，在與表1相同的條件下，使用3次加壓、降壓循環(huán)殺死99.2。/。的大腸桿菌類細(xì)菌。實(shí)施例4-炎^^f初溶浙鍵遽炎承凈染^使用壓縮的氣罐(氮?dú)?呼吸氣體)對(duì)反應(yīng)器系統(tǒng)加壓。在本研究中使用的沉積物取自Passaicriver(NewJersey)、WaukeganHarbor(Michigan)、St.LouisRiver(St.Louis)和WellsRiver。多種沉積物鑒別了該新的提取系統(tǒng)的重復(fù)能力和可靠性。丙酮和己烷(HPLC級(jí))的1:1的混合物被用作從沉積物提取PAH/PCB的溶劑。使用純的蒽、芘和苯并(a)芘準(zhǔn)備校準(zhǔn)曲線。這些化學(xué)制品購(gòu)自SupelcoCo(純的50mg)，并且通過(guò)將純的PAH溶解在己烷(SigmaAldrich，HPLC級(jí))中制備溶液。本實(shí)施例的目的是闡述用于從污染的沉積物提取PAHs/PCBs的可選的和快速的技術(shù)。這包括一系列加壓和降壓循環(huán)，來(lái)從污染的沉積物釋放PAH，并且將它們?nèi)芙庠趌:l的丙酮和己烷的混合物中。將稱重量的沉積物和50ml的1:1的丙酮和己烷的混合物引入反應(yīng)器。對(duì)于本研究，干的和濕的沉積物都被分析。對(duì)于干的沉積物的分析，干燥沉積物整夜，并且將干燥的沉積物浸泡在水中，除去自由流動(dòng)的水以得到具有大約30。/。濕度的濕的沉積物。從間歇反應(yīng)器(batchreactor)(圖1)的底部，將氮膨脹氣體引入，直到提取容器20和30的每一個(gè)達(dá)到預(yù)期的壓力。在實(shí)踐中，提取容器的數(shù)量可以改變，并且可被同時(shí)操作。在降壓期間，可使用閥門(mén)40、45、50和55來(lái)隔離每一容器，和/或使每一容器內(nèi)的壓力獨(dú)立改變。使用頂部的壓力計(jì)1和11測(cè)量每一反應(yīng)器中的壓力。強(qiáng)烈搖動(dòng)該系統(tǒng)大約l分鐘。最后，使用頂部的調(diào)節(jié)閥門(mén)5和15釋放氣體，對(duì)反應(yīng)器降壓。排氣指排出氣體，被收集在1:1的丙酮和己烷的混合物中研究高揮發(fā)性的PAH/PCB由于吹脫而是否有任何損失。該受控的實(shí)驗(yàn)證實(shí)沒(méi)有由于吹脫和排氣引起的污染物損失。重復(fù)l-10遍的加壓-降壓步驟。從反應(yīng)器底部收集提取物，并經(jīng)過(guò)真空過(guò)濾以除去污染物顆粒。使過(guò)濾的樣品通過(guò)硅酸鎂載體清除柱(#204650，Alltech)以除去不必要的有機(jī)物，其可阻礙鑒別過(guò)程。然后，進(jìn)行清除過(guò)程以除去石克(EPA方法3660B)。根據(jù)該方法，將lml提取物轉(zhuǎn)移到50ml透明玻璃瓶中，并且加入lml亞硫酸四丁銨反應(yīng)物(SigmaChemicalCo.)和2ml的2-丙醇。蓋上瓶蓋，并且搖動(dòng)至少一分鐘，然后加入5ml蒸餾的去離子水。再搖動(dòng)內(nèi)容物l分鐘，并且靜置樣品5-10分鐘。將頂層轉(zhuǎn)移到濃縮管，并在量化前使用緩慢的氮噴射將提取物濃縮至lml。將新的提取技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)Soxhlet提取(EPA方法3540C)方法進(jìn)行比較。通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(BtichiRotavaporR-124聯(lián)合BtichiWaterbathB-481,Biichi)對(duì)從Soxhlet提取得到的提取物溶液濃縮。將濃縮的提取物通過(guò)硅酸鎂載體清除柱，然后使用EPA方法3660B除去硫。在通過(guò)GC/MS對(duì)其分析前，使用緩慢的氮噴射將樣品濃縮至lml將樣品。表5-差于i^Mf鍵遽爽承才法/伊^在力^f^"爽承^本^:銀)^c<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>與之相比，使用Soxhlet提取25.5mg/Kg表5表示通過(guò)不同條件下的REM方法提取的PAH的量。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的Soxhlet方法提取的PAH的量為25.5mg/kg。因此，在短時(shí)間(例如20min)內(nèi)，而不是在Soxhlet提取所需的24小時(shí)內(nèi)，適當(dāng)條件下的REM技術(shù)可與標(biāo)準(zhǔn)的Soxhlet方法提取的一樣多，或者使用恰當(dāng)?shù)臈l件提取更多(例如>100psi;IO個(gè)循環(huán))。實(shí)施例5-丄凝摔品的A理在加壓-降壓(P-D)循環(huán)后，土壤性質(zhì)改變。該實(shí)施例檢測(cè)使用本發(fā)明的P-D循環(huán)打開(kāi)土壤結(jié)構(gòu)的益處。多環(huán)芳烴(PAHs)污染的沉積物(24ppm總的PAH)漿狀物被置于密閉壓力容器(1.7L體積中300mL30y。的固體漿狀物)中，并且在底部進(jìn)口引入臭氧/空氣混合物(1.5%03)，對(duì)反應(yīng)器加壓，在30秒內(nèi)達(dá)到100psi。然后關(guān)閉進(jìn)口，在接下來(lái)的5分鐘使反應(yīng)器通過(guò)頂部排氣至大氣壓。再重復(fù)所述步驟兩次。在拆解(dissembling)反應(yīng)器之后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)混合物是凝膠狀自立的，其具有很少游離的水。這初步歸因于孔開(kāi)放和臭氧對(duì)土壤的羥基化和羰基化作用，這增加了表面基團(tuán)的氫鍵，導(dǎo)致將更多的水引入土壤物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)使用濃縮的土壤懸液來(lái)打開(kāi)土壤和孑L。在存在NOM(天然有機(jī)物質(zhì))和如在小溪或其它天然水中發(fā)現(xiàn)的固體水平的情況下，可以進(jìn)行相似的實(shí)驗(yàn)。確定土壤中污染物的降解。干燥、Soxhlet提取和用GC-MS分析上述處理的沉積物。在第一次重復(fù)中，大約40%的PAH被降解。在不存在P-D循環(huán)的情況下，達(dá)到同等水平的降解將需要伴隨強(qiáng)機(jī)械攪拌(600瓦超聲波照射)的持續(xù)1小時(shí)的臭氧化作用。而且，將大量帶有沉積物的水引入凝膠是以前沒(méi)有觀察過(guò)的。結(jié)果表明消耗每摩爾臭氧降解的PAH摩爾數(shù)增加(在<1分鐘的臭氧化作用內(nèi))。因此，盡管連同本發(fā)明的目前認(rèn)為最可操作的和優(yōu)選的實(shí)施方式在細(xì)節(jié)上詳細(xì)地在上文中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是大量修改包括但不限于操作的材料、溫度、功能、次序和方式的改變也沒(méi)有背離本文提出的原理和概念。權(quán)利要求1.從污染的樣品除去污染物的方法，包括a)對(duì)所述污染的樣品加壓；b)將膨脹流體注入所述污染的樣品；c)對(duì)所述漿狀物樣品降壓，以便所述膨脹流體在所述漿狀物樣品中形成使所述樣品中的固體破裂而足以增加去污效力的微泡，；和d)重復(fù)加壓和降壓步驟至少一次。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品是漿狀物樣卯o3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述漿狀物樣品按重量計(jì)具有20%到50%的固體含量。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述漿狀物樣品按重量計(jì)具有2%到15%的固體含量。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述污染的漿狀物包括土壤、水以及重金屬和放射性核素中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品是基本上不含固體的污染的流體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品是烴污染的水。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述膨脹流體含有臭氧。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述降壓導(dǎo)致所述樣品的壓力降低大約10psi到大約1000psi。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述降壓導(dǎo)致所述樣品的壓力降低大約40psi到大約200psi。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所迷降壓使所述污染的樣品處于環(huán)境壓力。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述注入也被重復(fù)至少一次。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膨脹流體包括臭氧氣體、氯氣、空氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣、水蒸氣和它們的組合。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膨脹流體包括用選自空氣、臭氧、氮?dú)?、氬氣、氦氣及其組合所組成的組的氣體飽和的加壓的流體。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品在加壓、注入和降壓步驟的至少一個(gè)中，通過(guò)攪動(dòng)、搖動(dòng)、超聲的至少一項(xiàng)進(jìn)行攪拌。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基本上僅通過(guò)微氣泡的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)攪拌所述污染的樣品。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加壓和注入基本上同時(shí)進(jìn)行。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，將其中所述加壓-降壓重復(fù)2到200次。19.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述每個(gè)加壓-降壓完整循環(huán)的持續(xù)時(shí)間為20秒至20分鐘。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述加壓步驟在重復(fù)時(shí)產(chǎn)生不同的壓力增加。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述降壓步驟在重復(fù)時(shí)產(chǎn)生不同的壓力減小。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品的流體成分包括水、有機(jī)試劑或其混合物。23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述膨脹流體或污染的樣品包含氧化劑或提取劑的至少一種。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述氧化劑選自由以下組成的組臭氧、高氯酸鹽、過(guò)氧化氫、高錳酸鹽、氯氣、酚類化合物及其組合。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述提取劑選自由至少一種相轉(zhuǎn)移劑、至少一種螯合劑及其組合所組成的組。26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述污染的樣品含有至少一種污染物，所述污染物選自由以下組成的組PCBs、PAHs、DNAPL、有機(jī)溶劑、閨化有機(jī)物、石油化合物、重金屬、放射性核素及其組合。27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法被用來(lái)將烴污染物轉(zhuǎn)化為更小的有機(jī)片段。28.—種從污染的樣品中去除污染物的方法，包括a)通過(guò)將至少50psi壓力的膨脹流體注入含有至少一種污染物的所述樣品來(lái)加壓污染的樣品，所述膨脹流體是反應(yīng)性氣體或非反應(yīng)性氣體，所述膨脹流體包含一種或多種選自由氧化劑、還原劑、相轉(zhuǎn)移劑、提取劑及其組合所組成的組的去污化合物；b)將所述漿狀物樣品降壓至比所述第一壓力至少低10psi的第二壓力，這樣所述注入的膨脹流體在所述被所述污染的樣品中形成微氣泡，導(dǎo)致在所述樣品中的任何固體顆粒破裂，因此使固體顆粒中所包含的污染物暴露于所述至少一種去污化合物并提高去污效率；以及c)將所述加壓和降壓步驟重復(fù)2至200次。全文摘要從漿狀物樣品除去污染物的方法被提出。該方法包括應(yīng)用重復(fù)的加壓和降壓步驟來(lái)使在含有固體的漿狀物中的固化顆粒破裂，從而增加去污效力。將膨脹流體注入漿狀物樣品，以當(dāng)對(duì)漿狀物樣品降壓時(shí)充分產(chǎn)生微泡。所述微氣泡機(jī)械地使所述固化顆粒破裂而增加污染物暴露。所述微氣泡也提供了增大的界面區(qū)域，其中污染物能夠在與其緊密接近的氣體流體薄膜處積聚并能夠使用適合的膨脹流體和任選的去污劑被有效除去。文檔編號(hào)B08B7/04GK101421058SQ200780012977公開(kāi)日2009年4月29日申請(qǐng)日期2007年4月11日優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日發(fā)明者P·K·A·洪申請(qǐng)人:猶他州立大學(xué)研究基金會(huì)