重金屬穩(wěn)定化

1、目前常用的污染場地修復(fù)技術(shù)主要包括挖掘、穩(wěn)定/固化、化學(xué)淋洗、氣提、熱處理、生物修復(fù)等。固化技術(shù)通過把污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低滲透性材料，來減少污染物暴露的淋濾面積以達到限制污染物遷移的目的。穩(wěn)定化技術(shù)是從改變污染物的有效性出發(fā)，將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式。穩(wěn)定/固定化技術(shù)包括：水泥固化、石灰火山灰固化、塑性材料包容固化、玻璃化技術(shù)、藥劑穩(wěn)定化。藥劑穩(wěn)定化技術(shù)（化學(xué)鈍化修復(fù)）基于以降低風(fēng)險為目的，通過向土壤中加入穩(wěn)定化劑，以調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì)，使其產(chǎn)生吸附、絡(luò)合、沉淀、離子交換和氧化還原等一系列反應(yīng)，降低其在土壤環(huán)境中的生物有效性和

2、可遷移性，從而減少重金屬元素對動植物的毒性。優(yōu)點：投入低、修復(fù)快速、操作簡單等特點，對大面積中低度土壤污染的修復(fù)具有較好的優(yōu)越性，能更好地滿足當(dāng)前我國治理土壤中重金屬污染以保障農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的迫切需求?；瘜W(xué)藥劑可分為無機藥劑和有機藥劑。根據(jù)廢物中所含的重金屬種類，可以采用的穩(wěn)定化藥劑有石膏、氫氧化鈉、硫酸亞鐵、硫化鈉、氯化鐵和高分子有機穩(wěn)定劑等。用于修復(fù)重金屬污染土壤的磷穩(wěn)定劑較多，既有水溶性的磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣及三元過磷酸鈣、磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉、磷酸等，也有難溶于水的羥基磷灰石、磷礦石等。磷酸鹽能極大地降低有效態(tài)pb濃度，使其殘渣態(tài)增加11%55%。目前，含磷物質(zhì)修復(fù)重金屬污染土壤主

3、要集中在pb的鈍化上，經(jīng)磷酸鹽誘導(dǎo)后，土壤中各種形態(tài)的鉛將轉(zhuǎn)化為更加穩(wěn)定的磷酸鉛，從而減少了土壤中的鉛向植物地上部分轉(zhuǎn)運，降低鉛的生物可利用性。含磷物質(zhì)不僅對鉛有很好的修復(fù)固定效果，對與之共存的其他金屬如鎘、銅和鋅等也有一定的穩(wěn)定化效果。重金屬的生物可利用性與其化學(xué)形態(tài)、顆粒大小、微區(qū)環(huán)境等密切相關(guān)。土壤中重金屬不同形態(tài)的生物可利用性大小為：水溶態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機物及硫化物結(jié)合態(tài)>殘渣態(tài)。通過穩(wěn)定劑調(diào)劑重金屬從生物可利用性較大的形態(tài)向生物可利用性較小的形態(tài)轉(zhuǎn)化，以降低重金屬對植物和人體等生物受體的毒性，實現(xiàn)修復(fù)重金屬污染土壤的目的。

4、磷酸鹽穩(wěn)定重金屬的反應(yīng)機理十分復(fù)雜，目前認為大體可分為3類：1） 磷酸鹽誘導(dǎo)重金屬吸附；2） 磷酸鹽與重金屬生成沉淀或礦物（絡(luò)合作用）；3） 磷酸鹽表面直接吸附重金屬。有機修復(fù)劑在土壤重金屬污染的修復(fù)中起絡(luò)合、截流、固定重金屬污染物的作用，而部分有機修復(fù)劑對生物還有一定的解毒作用。對于常規(guī)的穩(wěn)定化技術(shù)，存在一些不可忽視的問題，很多研究都證明穩(wěn)定化技術(shù)穩(wěn)定廢物成分的主要機理是廢物和凝結(jié)劑間的化學(xué)鍵合力、凝結(jié)劑對廢物的物理包容及凝結(jié)劑水合產(chǎn)物對廢物的吸附作用。然而，確切的包容機理和對固化體在不同化學(xué)環(huán)境中的長期行為的認識還很不夠，特別是包容機理、當(dāng)包容體破裂后，危險成分重新進入環(huán)境可能造成不可預(yù)見

5、的危險。固化/穩(wěn)定化技術(shù)存在的問題及展望雖然固化/穩(wěn)定化技術(shù)是一種快速、簡單且成本低的處理技術(shù)，但是目前常用的固化/穩(wěn)定劑對不同土壤、不同重金屬離子的修復(fù)效果和機理以及現(xiàn)場應(yīng)用等方面依然存在一些不足。首先，因為固化/穩(wěn)定化技術(shù)只是改變土壤中重金屬的存在形態(tài)，并未徹底去除，所以只適合污染不太嚴重的地區(qū)，而在污染嚴重的地區(qū)，采用此措施很難將農(nóng)作物可食部分的重金屬含量降到可以食用的安全水平；其次，目前應(yīng)用的固化/穩(wěn)定劑種類還比較少，修復(fù)效果還有待提高，固化體的長期穩(wěn)定性的研究還比較缺乏；再次，由于固化/穩(wěn)定劑具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和作用機理，目前人們對固化劑的鈍化修復(fù)機理研究的還不夠；最后，固化/穩(wěn)定化中的

6、許多技術(shù)措施尚處在實驗室研究階段或現(xiàn)場小型試階段，還缺少大范圍的工程實際應(yīng)用。因此，對于現(xiàn)階段存在的主要問題，提出幾個今后可能的發(fā)展方向：（1） 對現(xiàn)有固化/穩(wěn)定劑進行加工改良或者尋找和開發(fā)新的固化/穩(wěn)定劑，特別是快速、經(jīng)濟實用、對生態(tài)環(huán)境安全的固化/穩(wěn)定劑來修復(fù)重金屬污染的土壤，提高土壤生產(chǎn)力和實現(xiàn)生態(tài)修復(fù)將成為今后研究的熱點；（2） 加強對固化/穩(wěn)定化技術(shù)修復(fù)重金屬污染的機理研究，深入探討影響固化/穩(wěn)定化效果的因素，如土壤、ph值、有機質(zhì)含量、質(zhì)地、鐵錳氧化物含量、時間、溫度、濕度等環(huán)境因子，保證其修復(fù)效果的穩(wěn)定性和長期性也可能是今后研究的方向；（3） 加快固化/穩(wěn)定化技術(shù)的示范、應(yīng)用和推廣，及時把科研成果應(yīng)用到實際工作中，考察其修復(fù)效果和經(jīng)濟效益，同時有必要定期對固化/穩(wěn)定化技術(shù)處理的污染土壤進行取樣和監(jiān)測分析，評價它的固化/穩(wěn)定化效果，并對其進行風(fēng)險評估；（4） 加強固化/穩(wěn)定化修復(fù)和電化學(xué)修復(fù)、化學(xué)淋洗修復(fù)、植物修復(fù)等技術(shù)聯(lián)合綜合應(yīng)用，加強與相關(guān)學(xué)科之間的交流和合作，研究和開發(fā)多種聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，對加快重金屬污染土壤的防治與修復(fù)將具有重要意義。土壤重金屬污染往往是以某一重金屬元素為主，并伴隨有其他元素的存在，即多重金屬并存的復(fù)何污染。土壤