প্রতি- এবং পলিফ্লুরোয়ালকাইল পদার্থ (PFAS)- প্রভাবিত ভূগর্ভস্থ জলের সিটু চিকিত্সার জন্য পলিমার স্থিতিশীল সক্রিয় কার্বনের ক্ষেত্রের প্রদর্শন।

 

 

এই সমীক্ষাটি প্রতি- এবং পলিফ্লুরোলাকাইল পদার্থের (PFAS) উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পরিবেশগত ক্ষেত্রে উদ্বেগের একটি শ্রেণী, বিশেষ করে PFAS-দূষিত ভূগর্ভস্থ জলের কার্যকরী এবং ব্যয়বহুল প্রতিকারের উপর বিশেষ জোর দিয়ে। যদিও ঐতিহ্যবাহী পাম্প-এবং-ট্রিট (পিএন্ডটি) প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এটি দীর্ঘ কর্মক্ষম চক্র এবং উচ্চ খরচের মতো অসুবিধার সম্মুখীন হয়। এই সমীক্ষাটি কলোয়েডাল কার্বন প্রোডাক্ট (সিসিপি, একটি পলিমার-স্থিতিশীল অ্যাক্টিভেটেড কার্বন) এর ইনজেকশন জড়িত একটি ইন-সিটু রিমেডিয়েশন প্রযুক্তির প্রস্তাব এবং যাচাই করে, যা পরীক্ষাগার এবং ফিল্ড পুশের মাধ্যমে PFAS-দূষিত ভূগর্ভস্থ জলের চিকিত্সায় এর সম্ভাব্যতা এবং কার্যকারিতা মূল্যায়ন করে{10}।

In the laboratory-scale aquifer model, researchers used PFAS-spiked synthetic groundwater and sediment collected from the field to observe PFAS removal efficiency after injecting CCP suspension. Results showed that the technology achieved a removal rate of 90.9% to 99.9% for six PFAS compounds, verifying its strong adsorption performance. Subsequent field Push-Pull tests were conducted at a U.S. Navy fire training area (a site with significant PFAS contamination), where approximately 1,900 liters of CCP suspension was injected into the underlying aquifer. Sampling and analysis were performed at 3 months and 10 months post-injection, revealing that the total PFAS concentration in groundwater decreased from >সনাক্তকরণ সীমার নিচে 50,000 ng/L, সর্বোচ্চ চারটি অর্ডার পর্যন্ত অপসারণের দক্ষতা অর্জন করে।

অধিকন্তু, একটি অর্থনৈতিক মূল্যায়ন করা হয়েছিল, যা নির্দেশ করে যে 20-বছরের অপারেশনাল সময়ের মধ্যে এই প্রযুক্তির মোট খরচ প্রায় $1.47 মিলিয়ন, দীর্ঘ-প্রথাগত পিএন্ডটি সিস্টেমের সাথে সংশ্লিষ্টদের অর্ধেকেরও কম অপারেশনাল খরচ। গবেষণায় উপজাত এন-নাইট্রোসোডিমেথাইলামাইন (এনডিএমএ) এর সম্ভাব্য গঠনের ঝুঁকিও তদন্ত করা হয়েছে এবং প্রতিরোধমূলক সুপারিশগুলি প্রস্তাব করা হয়েছে।

সামগ্রিকভাবে, এই অধ্যয়নটি সর্বপ্রথম পলিমার-স্ট্যাবিলাইজড অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (সিসিপি) ইনজেকশনের কার্যকারিতা যাচাই করে যা PFAS-ক্ষেত্রের অবস্থার অধীনে দূষিত ভূগর্ভস্থ জলের প্রতিকারের জন্য, ব্যাপক প্রয়োগের জন্য এর ব্যবহারিক সম্ভাবনা প্রদর্শন করে৷
 

 

 

চিত্র 1. প্যানেল A ধাক্কা পরীক্ষার "টান" পর্বের সময় অ্যাকুইফার ইউনিটের পোর্ট 7 থেকে নিষ্কাশিত ভূগর্ভস্থ জলের নমুনায় ছয়টি পারফ্লুরোলাকাইল পদার্থের (পিএফবিএস, পিএফএইচxএস, পিএফওএস, পিএফএইচxএ, পিএফএইচপিএ এবং পিএফওএ) ঘনত্ব (এনজি/এল) দেখায়৷ ভূগর্ভস্থ জলের মোট আয়তন 200 মিলি উত্তোলন করা হয়েছিল, যা জলজ একক আয়তনের 15.7% (1275 মিলি)। নমুনাগুলিতে পিএফএএস ঘনত্ব 10 এমএল ব্যবধানে পরিমাপ করা হয়েছিল।

 

চিত্র B পুশ-পরীক্ষার আগে অ্যাকুইফার ইউনিটের ভূগর্ভস্থ জলে গড় PFAS ঘনত্ব দেখায়, পরীক্ষার "টান" পর্বের সময় পোর্ট 7 থেকে উত্তোলিত ভূগর্ভস্থ জলে গড় PFAS ঘনত্ব এবং CCP পুশের গড় PFAS অপসারণের দক্ষতা দেখায়{{2};} একটি ভার্টিকাল পরীক্ষা)।





চিত্র 2. পুল ফিল্ড ডেমোনস্ট্রেশনের "টান" পর্বের সময় সংগ্রহ করা ভূগর্ভস্থ জলের নমুনাগুলিতে লক্ষ্য PFAS ঘনত্ব। "0 এল এক্সট্রাক্টেড" লেবেলযুক্ত বিন্দুটি পুশ-পরীক্ষার পূর্বে এলাকায় PFAS ঘনত্বের প্রতিনিধিত্ব করে। 1,900 লিটার CCP (5,000 mg/L polyDADMAC + 5,000 mg/L PAC) ইনজেকশন দেওয়ার পরে দুটি "টান" অপারেশন করা হয়েছিল: প্রথম অপারেশনটি 2,850 লিটার ভূগর্ভস্থ জল নিষ্কাশনের সাথে ইনজেকশনের 3 মাস পরে করা হয়েছিল; 1,900 লিটার ভূগর্ভস্থ জল উত্তোলন সহ দ্বিতীয় অপারেশনটি ইনজেকশনের 10 মাস পরে করা হয়েছিল। দ্রষ্টব্য: পুশ{21}}পরীক্ষার আগে এবং পরে সনাক্ত করা শুধুমাত্র PFAS চিত্রে প্লট করা হয়েছে৷


 

 

এই গবেষণার উদ্ভাবন তিনটি দিকে প্রতিফলিত হয়: প্রযুক্তিগত ধারণা, পরীক্ষামূলক নকশা এবং ব্যবহারিক বৈধতা।

প্রথমত, লেখকরা একটি ইনজেকশনযোগ্য সিসিপি সিস্টেম গঠনের জন্য পাউডার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন (PAC) স্থিতিশীল করার জন্য একটি পলিকেশনিক পলিমার (পলিডিএডিএমএসি) ব্যবহার করার ধারণার প্রস্তাব করেছেন, অতি কণার আকার, ক্লোজিংয়ের প্রবণতা এবং অসম বণ্টনের মতো সাবসারফেস মিডিয়াতে প্রচলিত অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের সীমাবদ্ধতা মোকাবেলা করে। এই সিস্টেমটি শুধুমাত্র একটি স্থিতিশীল কণার আকার (গড় 225 এনএম) বজায় রাখে না বরং জলজভূমিতে একটি ভেদযোগ্য শোষণকারী বাধা (PAB) গঠন করে, যা দীর্ঘ-সিটু ক্যাপচার এবং PFAS-এর স্থিরকরণ সক্ষম করে।

দ্বিতীয়ত, পরীক্ষামূলক পদ্ধতির উদ্ভাবনের পরিপ্রেক্ষিতে, গবেষণাটি ল্যাবরেটরি সিমুলেশনকে ফিল্ড "পুশ-টান" পরীক্ষার সাথে একত্রিত করে। পূর্বেরটি ফর্মুলেশন, কণার আকার এবং ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করতে অপ্টিমাইজ করতে ব্যবহৃত হয়, যখন পরেরটি একটি বাস্তব দূষিত স্থানে (একটি মার্কিন নৌবাহিনীর অগ্নি প্রশিক্ষণ এলাকা) বড় আকারের বৈধতা পরিচালনা করে, পরীক্ষা থেকে প্রয়োগ পর্যন্ত একটি বন্ধ লুপ স্থাপন করে। ফলাফলগুলি দেখায় যে প্রযুক্তিটি ক্ষেত্রের PFAS ঘনত্বে একটি উল্লেখযোগ্য চার-ক্রম-এর-মাত্রা হ্রাস পায়, এবং ইনজেকশনের 10 মাস পরে অত্যন্ত কম ঘনত্ব বজায় রাখে, চমৎকার স্থায়িত্ব এবং সিস্টেমের স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে।

তৃতীয়ত, অধ্যয়নটি খরচ এবং উপজাত ঝুঁকিগুলির একটি পদ্ধতিগত মূল্যায়ন পরিচালনা করে, এটি প্রকাশ করে যে সিটু রিমেডিয়েশন টেকনোলজিতে সিসিপির দীর্ঘ-পরিচালনা খরচ-P&T-এর তুলনায় 50% কম, অর্থনৈতিক সুবিধা প্রদান করে। ইতিমধ্যে, লেখকরা উল্লেখ করেছেন যে পলিডিএডিএমএক নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে এনডিএমএ তৈরি করতে পারে, প্রস্তাব করে যে ক্লোরিন-ধারণ করা বা ক্লোরামাইন-যুক্ত জলের উত্সগুলিকে সিসিপি সাসপেনশন প্রস্তুত করার জন্য এড়ানো উচিত, এবং ক্ষেত্র প্রয়োগের আগে এনডিএমএ পূর্ববর্তী পরীক্ষা করা উচিত। এই নিরাপত্তা আলোচনা গবেষণাকে নিছক দূষণের প্রতিকার থেকে স্থায়িত্ব এবং ঝুঁকি নিয়ন্ত্রণের স্তরে প্রসারিত করে।

সংক্ষেপে, এই অধ্যয়নটি ক্ষেত্রের অবস্থার অধীনে সিটু ইনজেকশন পদ্ধতিতে পলিমার-স্থিতিশীল অ্যাক্টিভেটেড কার্বন-এর সম্ভাব্যতা এবং উচ্চ কার্যকারিতা যাচাই করা প্রথম। এটি PFAS-দূষিত ভূগর্ভস্থ জলের প্রতিকারের জন্য একটি প্রতিলিপিযোগ্য, কম-খরচ এবং টেকসই নতুন প্রযুক্তিগত পথ প্রদান করে, যা জটিল ভূতাত্ত্বিক গঠন এবং বৃহত্তর দূষণের পরিস্থিতিতে ভবিষ্যতে প্রচার ও প্রয়োগের জন্য একটি বৈজ্ঞানিক ভিত্তি স্থাপন করে।