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圖片：在激光誘導(dǎo)的土壤去污（上圖）過程中，使用激光生成規(guī)則圖案（B和C）來切割土壤區(qū)域。 紅外圖像（D）示出沿著激光運(yùn)動(dòng)軌跡的溫度分布。 （圖片來源：AIP出版社）

據(jù)“應(yīng)用物理學(xué)報(bào)”報(bào)道，波士頓東北大學(xué)的研究人員很可能發(fā)現(xiàn)了一種新升級(jí)的激光分解來把土壤中的毒素和污染物去除的方法。通過直接分解污染物的方法，高功率激光器可能比傳統(tǒng)技術(shù)更經(jīng)濟(jì)也更高效。

東北大學(xué)（美國(guó)）的化學(xué)工程系的副教授蘇明（音）說：“相比激光，其他方式不是太燒錢、用人工多而且效率低下，就是耗時(shí)太長(zhǎng)”。跟他帶的兩個(gè)研究所鄭文君和侯世超（音）一起，蘇明展示了這樣的一套激光系統(tǒng)是怎么有效的。激光最大的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，蘇明說，在于激光可以現(xiàn)場(chǎng)對(duì)土壤里的污染進(jìn)行凈化。許多傳統(tǒng)的方式需要把土壤挖出來，運(yùn)到別的地方進(jìn)行凈化，再運(yùn)回原處，這種方式既花錢又浪費(fèi)時(shí)間。

這些方式在凈化土壤的方法方面也有缺陷，其中一個(gè)最主流的方式是用水或有機(jī)溶劑沖洗掉土壤中的污染物，但清洗的方法通常不能根除污染，只能稀釋土壤中的污染。即便土壤被完全清洗干凈了，如何處理用于清洗土壤的而被污染的水又是另一個(gè)問題。而有機(jī)溶劑本身就具有對(duì)人體有害的物質(zhì)，用來凈化土壤會(huì)產(chǎn)生次級(jí)污染的副作用。

有一些方法可以就地凈化，然而它們也有自身的局限性。土壤蒸汽抽取法，通過把空氣灌注進(jìn)土地里從而祛除揮發(fā)性的有機(jī)化合物，只能在可滲透或質(zhì)均的土壤中使用。另外一個(gè)就是生物凈化，用植物或者微生物分解土壤中的污染物，這種過程非常緩慢，并且只能在一些特定的污染濃度的土壤中進(jìn)行。

然而激光就不同了，激光可以污染現(xiàn)場(chǎng)完完全全地分解污染物。蘇教授說：“除了激光沒有任何一種方式能夠那么高效”。

為了證明這個(gè)新方法是可行的，研究人員在用多孔硅做的模擬土壤上做測(cè)試。研究人員用一種叫DDE的致癌化學(xué)品污染了他們的仿真土壤，DDE是一種叫做DDT的殺蟲劑的衍生品，DDT在美國(guó)于1972就被禁止使用了。DDE的分子在紫外線下會(huì)發(fā)出熒光，這使得他們很容易被探測(cè)出來。

幾乎在高功率紅外激光照在污染的人造土壤后的一瞬間，土壤中的熒光消失了，消失的熒光表明了土壤中的DDE已經(jīng)消失了。

為了去除有害物質(zhì)，激光局部加熱污染部分，溫度達(dá)到幾千攝氏度。高溫很有效地分解了污染物中的化學(xué)鍵，把DDE分裂成更小的，危害性更小的分子，比如二氧化碳和水。

原理上，激光應(yīng)該可以作用于從有機(jī)化合物到金屬的所有種類的污染物。但是首先，蘇明說道，研究人員必須用別的污染物做實(shí)驗(yàn)。未來的研究也需要涉及更多仔細(xì)的分析來證明事實(shí)上是不是所有的污染物都可以迅速有效地分解以符合標(biāo)準(zhǔn)。

蘇明設(shè)想最終可以讓一個(gè)多重激光器系統(tǒng)搭載在卡車后邊。通過穿過土壤的光纖電纜引導(dǎo)的激光可能可以耦合成一個(gè)的使土壤松弛的“犁”，從而更好地將土壤暴露于激光之下。