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土壤中重金属汞污染及污染处理方案

土壤中重金属汞污染及污染治理方案

一、公司简介

北京广泰源合嘉环保工程有限公司成立于2009年,注册资金为3000万元,是一家很有潜力的、专业的环境保护公司,致力于为客户提供污染防治系统解决方案,以保护地下水、保护土壤、保护我们赖以生存的环境为己任,主要从事垃圾渗滤液、高浓度废水和高盐度废水处理、土壤修复、重金属治理领域工程。

公司拥有市政公用工程施工总承包、环保工程专业承包、机电设备安装工程专业承包、特种专业防渗工程承包四项资质,并通过了ISO9001质量管理体系,ISO14001环境管理体系及OHSAS18001职业健康安全管理体系,具有安全生产许可证和企业信用A级信用。

并且,我公司申请的国家级高新技术企业已通过审核,北京市科技委员会官方网站已于2014年10月31日进行了公示,现已通过公示期15日,高新技术企业认证证书将于今年年底前颁发。

公司拥有雄厚的资金支持(注册资本金为3000万元人民币)和强大的技术力量支持,专业人员总数达到100余人,其中技术研发团队共有20余人,平均年龄31岁,其中一半以上为本科及硕士学历,是一支年轻的专业知识扎实、技术水平高、工程经验丰富、实践能力强、有创新思维、创新能力的专业团队。

2014年5月,中国城市建设研究院与广泰源环保公司到厦门东部固体废弃物处理中心,进行今年MVR蒸发设备样机的第二次试验课题研究,主要是针对厦门东部目前处理工艺产生的MBR浓水和RO浓缩液进行试验,以及两种溶液的1:

1混合水样进行试验,此次试验运行周期比较长,每种水样连续运行一个月,主要是看MVR蒸发样机的连续运行能力、需要进行清洗的时间,以及在连续运行时出水质量情况检验,通过半年左右的试验,在厦门东部固废中心的MVR蒸发实验取得理想的试验效果,在后期又将干燥设备运至现场,开始处理蒸发主题产生的蒸发浓缩液,彻底实现零排放的指标,将MBR浓水、NF浓缩液以及两种水样1:

1的混合样分离为具有达标的排放水和污泥。

于2014年11月6日,由厦门市市容环境卫生管理处主持召开的了技术评估会议,会议组的5位专家均为国内渗滤液处理研究行业的领军人物。

专家对我们的技术作出了良好的评价。

公司在垃圾渗滤液、浓缩液、餐厨沼液、垃圾焚烧污水,煤化工高浓度含盐废水、制药废水、食品/饮料废水、酒精/酵母工业、海水淡化、高浓度有机/无机废水、土壤修复、重金属污染治理等不同领域有丰富的成功工程经验。

公司致力于高浓度废水处理以及土壤修复领域研究,采用全新技术方案,力求用最经济、最有效的技术为广大用户解决在发展过程中所面临的污水处理和污水二次利用的环保问题,节约成本,适应政府对环保的要求,降低污染物对周边环境的影响,获得国内外用户和业内专家的一致好评。

公司引进现代企业管理制度,将“专注于可持续、专业于高标准、用心在共发展、创新为大未来”作为企业的核心文化,公司始终秉承将技术先进性作为企业发展的核心竞争力,在针对垃圾渗滤液、浓缩液处理技术上,率先研发零排放先进处理工艺,目前已经成功做到高效低耗浓缩液零排放的稳定运行。

在针对煤化工行业高含盐废水处理技术上,技术国际领先且具有造价低、工期短、售后服务及时等凸出优势。

二、关于土壤中重金属汞的污染

随着现代工业的迅猛发展,汞污染的问题已日益严重,上世纪50年代至70年代,通过日本的“水俣病”事件,人们开始认识到汞在水系中产生的危害。

瑞典水环境的研究也表明,淡水鱼、咸水鱼和其他生物中汞化合物的含量非常高;我国松花江流域受到沿岸化工厂、冶金厂排出的废水造成汞污染,使渔民深受其害。

起初我国仅注重对水体汞的研究,而土壤中汞的行为虽有研究,但工作较少。

近年来,由于发现偏远湖泊中鱼的汞含量升高是由大气汞经长距离传输和沉降造成的,大气汞和汞的生物地球化学循环研究才逐渐成为汞污染研究的热点之一,大气汞可通过干湿沉降进入土壤,土壤中的汞经复杂的物理化学反应,大部分以各种形态滞留于土壤中,一小部分在一定条件下以气态汞的形态释放到大气中,可见土壤既是汞的汇,又是汞的源,它在汞的生物地球化学循环中起重要作用。

因此对土壤中汞污染及污染防治的研究具有非常重要的意义。

1.土壤汞的环境行为

1.1土壤中汞的来源

19世纪以来,随着工业的发展,汞的用途越来越广,生产量急剧增加,从而使大量的汞由于人类活动而进入环境。

据统计,目前全世界每年开采应用的汞量约在1×104t以上,其中绝大部分最终以三废的形式进入环境。

据计算,在氯碱工业中每生产1t氯,要流失100~200g汞;生产1t乙醛,需用100~300g汞,以损耗5%计,年产10×104t乙醛就有500~1500kg汞排入环境。

土壤中汞的来源主要有以下几个方面:

(1)土壤母质。

土壤母质中的汞是土壤中最基本的来源,原生岩中汞元素的含量,直接决定着土壤中的汞含量。

一般认为:

地壳中汞的平均含量为0.8mg/kg,土壤中的背景值为0.01—0.05mg/kg;我国南方土壤汞的含量较低,为0.032—0.05mg/kg,北方土壤较高,为0.17—0.24mg/kg.

(2)大气沉降。

近些年来的研究表明,大气沉降是土壤汞的一个重要来源.大气汞进入土壤后,因土壤中粘土矿物和有机物的吸附作用,绝大部分迅速被土壤吸收或固定,富集于土壤表层,造成土壤汞浓度的升高.

(3)直接污染。

汞直接进入土壤的途径主要包括工业生产、废料和城市生活垃圾的堆放,农用耕作中不合理地施用含汞的肥料和农药以及灌溉等.这些都是重要的直接污染源.

1.2土壤汞的形态

汞是一种特殊的重金属元素,在土壤中呈三种价态:

0,+1价,+2价.与其他金属相比,汞的重要特点在于能以零价态存在与大气、土壤和天然水中,这是因为汞具有较高的电势能,故转化为离子的倾向小于其他金属。

土壤中汞按化学形态可分为:

金属汞、无机结合态汞、有机结合态汞;按连续化学浸提分析法可将土壤中汞的存在形式分为水溶态、交换态(碳酸盐结合态)、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态.

1.3土壤汞的生物有效性

土壤中的汞容易与土壤矿物胶体和土壤有机质结合,形成结合态物质。

一般而言,土壤汞的生物有效性属水溶交换态汞的生物活性最高,最易被植物吸收利用。

影响土壤汞的生物有效性的因素有很多,其中主要有以下四个方面:

(1)PH值:

一般来说,在土壤PH值较低,即酸性较高的土壤,有利于汞化合物的溶解,因而土壤汞的生物有效性最高。

随着土壤PH值的升高,汞在土壤固相上的吸附量和吸附能力加强,最终生成沉淀,使汞的生物有效性降低。

另外,在一定PH值范围内,汞与腐殖质的络合作用受土壤PH值的影响,环境条件酸性越大越利于腐殖酸结合汞的解吸释放,增高PH值可以提高腐殖质对汞的吸附容量,有利于腐殖质对土壤中汞的络合,促进络合物的稳定性。

(2)有机质:

在土壤有机质组成中,能与汞发生结合的主要是腐殖质。

研究表明,腐殖质一方面有利于二氯化汞转化为有机结合汞,另一方面也能对大气汞起着固定作用并能吸收汞蒸气形成有机结合汞,而有机结合汞可成为微生物活动中不可利用的形态,减少了微生物把离子态汞还原为元素汞的机会,阻止土壤汞的挥发。

(3)Eh值:

进入土壤环境中的重金属,开始可能以可溶态存在于土壤溶液中,在还原条件下,硫离子可使重金属以难溶硫化物的形式沉积,或者使难溶的重金属氢氧化物转化为更难溶的硫化物;相反,在氧化条件下,铁离子和锰离子则以氧化难溶物的形式沉积。

当土壤氧化还原电位Eh值较低时,由于有硫离子的产生,汞离子与之形成难溶的硫化汞而降低其有效性。

(4)根际环境:

根际环境由于根分泌物的存在,致使其PH值、Eh值、养分状况、微生物等有异于土体,因而重金属在根际环境中有其特殊的化学行为。

大量研究表明,根际活动能活化根际中的重金属,促进其生物有效性,根系分泌物能降低根际PH值,增强土壤微生物的活性。

另外重金属在根际环境和非根际环境中的主要形态不同,在非根际中以几种可迁移的化学形态存在,而在根际沉积物中,它们主要分布于残渣态中。

1.4汞在土壤中的迁移和转化

土壤汞的存在形态很多,在一定条件下,各种形态汞之间又可以相互转化。

大量研究表明,这种转化特征是与土壤质地和土壤环境紧密相关的,其中包括土壤pH、Eh、有机质含量、微生物等因素.

土壤中的无机汞有HgSO4、Hg(OH)2、HgCl2和HgO,它们因溶解度相对较低,在土壤中的迁移转化能力很弱,但在土壤微生物作用下,

可向甲基化方向转化.微生物合成甲基汞在需氧或厌氧条件下都可进

行.在需氧条件下主要形成甲基汞,它是脂溶性物质,可被微生物吸收,积累而转入食物链对人体造成危害;在厌氧条件下主要形成二甲基汞,在微酸性环境中,二甲基汞又可转化为甲基汞.

2.土壤中汞的生态效应

进入土壤中的汞及化合物会抑制和破坏土壤中微生物的生命活动.对土壤酶活性的影响,使土壤的理化性质变劣,肥力降低,妨碍农作物根系生长,导致产量和质量下降.

汞对于生物体毒性的大小,取决于汞的形态及化合物的种类,有机汞与无机汞相比较,有机汞的毒性远远大于无机汞.人体射入汞的方式主要是从环境中食用粮食、蔬菜、鱼肉和饮水.吸入汞蒸气能引起急性中毒,造成腐蚀性气管炎、支气管炎,毛细支气管炎和间质性肺炎.甲基汞扰乱细胞膜功能,破坏细胞的离子平衡,抑制营养物进入细胞并引起离子渗出细胞膜,使细胞坏死.而且甲基汞易蓄积于脑组织中,损害中枢系统.一般的说,汞在人体内具有蓄存、累积和遗传特征,并可由因子引起中枢神经性疾病.正常人尿中汞含量约为0.01——0.05ppm,饮水中不超过0.001ppm.

3.土壤汞污染的防治措施

由于汞在土壤中形态的多样性,增加了土壤汞污染的防治难度.对于已被汞污染的土壤,我们应积极采取有效措施对其进行防治.综上所述,我们可把土壤汞污染的防治措施分为以下几方面:

3.1减少人为活动向大气的排汞量

大气汞是土壤的重要来源.据JacksonTA报道,每年近有500t汞由人为活动排入大气循环,而这些汞最终可能沉降于全球范围内的陆生生态系统和水生生态系统,对土壤汞污染有重大的贡献。

因此,大气汞沉降是土壤汞的污染源之一,向大气排放汞就是间接向土壤排放汞,因此,我们应注意如何降低向大气中的汞的排放量.

3.2改进农耕技术

对于耕地而言,首先应该科学地施用化肥农药,尤其是注意进行污灌和施用污泥的过程中,应减少汞的直接输入,且要积极慎重的推广污水灌溉,对灌溉农田的污水进行严格的监测和控制.

3.3生物修复

据研究,蚯蚓能使地下水污泥中汞含量从0.97mg/kg降至0.29mg/kg,而且随着蚯蚓的繁殖,其净化量也逐渐增大。

一些植物,如纸皮桦,红树等,对土壤中汞的吸收储存能力较强,对汞污染的稻田改种苎麻,可使土壤中的汞净化率较种水稻提高8倍.利用生物修复技术防治土壤汞污染不仅治理了环境,且其对环境的美化也起了重要的作用,是目前最具发展前景的重金属污染土壤的修复方法之一.

三、重金属汞的治理途径

在通常情况下,重金属镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)均为危险的环境污染元素,铜(Cu)、锌(Zn)在含量达到一定值后也成为有害的环境污染元素。

当重金属进入植物并积累到一定程度,就会产生毒害症状,表现出生长受到抑制、植株矮小、失绿、产量下降等症状。

土壤重金属污染防治,应坚持预防为主,综合防治的原则要严格控制矿山粉尘、工业企业含重金属废水和固体废弃物的排放。

重金属污染土壤的治理途径有两种:

一种是将污染物清除,即去污染,另一种是改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,将污染物的活性降低,减少在土壤中的迁移性和生物可利用性,即稳定化。

围绕这两种途径产生了不同的治理措施和方法由于重金属镉(Cd)的危害性最大,世界各国对土壤重金属镉(Cd)污染的治理及植物修复的报导较多。

1.1工程治理措施

重金属在土壤中具有稳定、易于累积和不易去除的特点,通过食物链对人畜产生慢性中毒。

为了降低和消除土壤重金属的污染和危害,人们最初采取改土法、电化法、冲洗络合法等工程措施降低重金属的溶解性。

1.1.1改土法

此法适用于小面积污染严重的土壤治理,一种方法是在被污染的土壤上覆盖一层非污染土壤;另一种方法是将污染土壤部分或全部换掉,覆土和换土的厚度应大于耕层土壤的厚度。

此方法最早在英国、荷兰、美国等国家应用,对于降低作物体内重金属含量,治理土壤重金属污染是一种切实有效的方法。

但是,由于该方法需花费大量的人力与财力,并且在换土过程中,存在着占用土地、渗漏、污染环境等不良因素的影响。

因而,并不是一种理想土壤重金属污染的治理方法。

1.1.2电化法

此法是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种净化土壤污染的原位修复的方法,也可称为电动修复。

此法在欧美一些国家发展很快,已经进入商业化阶段其原理是,在水分饱和的污染土壤中插入一些电极,然后通一低强度的直流电,金属离子在电场的作用下定向移动,在电极附近富集,从而达到清除重金属的目的,对Cr的清除效果要优于其它几种重金属。

采用的电极最好是石墨,因为金属电极本身容易被腐蚀,容易引起二次土壤污染电极的多少、间距及深度,电流的强度一般根据实际需要而定此法经济合理,特别适合于低渗透性的黏土和淤泥土,每立方米污染土壤需要100美元左右而且,可以回收多种重金属元素。

但对于渗透性高、传导性差的砂质土壤清除重金属的效果较差。

1.1.3冲洗络合法

用清水冲洗重金属污染的土壤,使重金属迁移至较深的根外层,减少作物根区重金属的离子浓度为防止二次污染,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属形成具有稳定络合常数的络合物;或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀,已有研究表明,CaCO3在酸性红壤和K2HPO4对碱性的碳酸盐褐土重金属Cd污染的治理效果较为显著。

此种方法适用于对面积小、污染重的土壤治理,但同时也容易引起某些营养元素的淋失和沉淀。

1.1.4热处理法

对于具有挥发性的重金属汞,热处理法可将其有效地从土壤中清除去。

其原理是向汞污染土壤通入热蒸汽或用低频加热的方法,促使其从土壤中挥发并回收再处理。

在处理土壤时,首先将土壤破碎,向土壤中加入能够使汞化合物分解的添加剂。

然后,再分两个阶段通入低温气体和高温气体使土壤干燥,去除其它易挥发物质,最后使土壤汞汽化,并收集挥发的汞蒸汽。

有试验表明,应用热处理法可使砂性土、粘土、壤土中Hg含量分别从15000mg/kg、900mg/kg、225mg/kg降至0.07mg/kg、0.12mg/kg和0.15mg/kg,回收的汞蒸汽纯度达99%。

热处理法对于修复Hg污染土壤是一种行之有效的方法,并可以回收Hg。

它的不足之处是易使土壤有机质和土壤水遭到破坏,而且需消耗大量能量。

总之,用工程治理土壤重金属污染,对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。

1.2农艺调控措施

作物从土壤中吸收重金属,不仅取决于其在土壤中的含量,而且也受土壤的性质、水分条件、施肥的种类和数量、栽培的植物种类、栽培方式以及耕作制度等农艺措施的影响。

因此,可以通过调节土壤PH、有机质、CEC、质地、CaCO3等因素,改变土壤重金属活性,降低其生物有效性,减少从土壤向作物的转移.

1.2.1提高土壤PH

Cd的活性通常受土壤酸碱性的影响很大,一方面随着PH升高,可增加土壤表面负电荷对Cd2+吸附;另一方面则由于是生成CdCO3沉淀,使其活性逐渐降低。

Naidu在Cd污染的土壤上施用碱性物质如石灰,一般每公顷土壤施用750kg石灰,使土壤中重金属有效态含量降15%左右,从而使酸性土壤可被植物利用的Cd的活性降低,对减少Cd被作物吸收具有一定的作用。

在发育于不同母质的旱地黄筋泥、水田黄筋泥、旱地红砂土、水田红砂土上施加石灰,有效态Cd明显减少。

因此,在被镉污染的土壤上施用石灰是降低植物吸收镉有效措施之一。

1.2.2调节土壤Eh

土壤中重金属的活性也受土壤的氧化还原状况的影响,因而与土壤的水分状况有着密切的联系。

陈涛(1980)的水稻盆栽试验结果表明,在抽穗后进行落干,籽实的含镉量比正常灌水的高出12倍在水田灌溉时,由于水层覆盖形成了还原性的环境,土壤中的SO42-还原为S2-,有机物不能完全分解而产生硫化氢,与镉生成溶解度很小的CdS沉淀;水中的Fe3+还原成Fe2+与S2-生成FeS沉淀,由于镉在土壤中具有很强的亲硫性质,与之形成共沉淀,降低镉的活度,而难于被作物吸收。

可见,通过调节土壤水分可以控制重金属在土壤—植物系统中的迁移,旱田改水田降低土壤的氧化还原电位,能够降低重金属Cd的活性,减小对植物的危害。

1.2.3增施有机肥

有机肥不仅可以改善土壤的理化性状、增加土壤的肥力,而且可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收。

向Cd污染土壤中加入有机肥,由于有机肥中大量的官能团和较大比表面积的存在,可促进土壤中的重金属离子与其形成重金属有机络合物,增加土壤对重金属的吸附能力,提高土壤对重金属的缓冲性,从而减少植物对其的吸收,阻碍它进入食物链。

因此,在污染土壤中施加有机肥是一种十分有效的治理方法。

但利用有机肥改良Cd污染土壤存在一定的风险,主要是由于有机肥在矿化过程中分解出的低分子量的有机酸和腐殖酸组分对土壤中的Cd起到了活化作用,关键取决于腐殖酸组分和土壤环境条件,如果能够系统地研究不同PH、Eh、质地等土壤条件下,腐殖酸组分对Cd的移动性和生物有效性的影响,合理施用有机肥就可以一方面对农田Cd污染起到了净化的作用,另一方面也克服了传统治理方法中既需消耗大量资金,又造成营养元素流失、二次污染等问题.

1.2.4离子拮抗

当土壤中某种重金属含量较高,对土壤的污染较为严重时,可利用另一种对作物危害较轻,且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它。

由于Cd和Zn通常是伴随而生的,具有相似的化学性质和地球化学行为,因而Zn具有拮抗Cd被植物吸收的特性。

已有试验证明,土壤中适宜的Cd/Zn比,可以抑制植物对Cd的吸收,因此,可以通过向Cd污染土壤中加入适量Zn,调节Cd/Zn,减少Cd在植物体内的富集。

总之,重金属污染土壤的改良是一个十分困难的问题。

实践表明,采取适宜的农艺调控措施,是合理利用和改良严重重金属污染土壤的良好途径,它有效地减少重金属通过食物链进入人体和家畜的机会,并可获得较好的经济、社会和环境效益。

四、土壤重金属污染修复技术

对于土壤重金属污染治理,一是应控制与消除土壤重金属污染源,二是加强对已经污染的土壤的修复。

土壤重金属污染修复的主要原理:

一是改变重金属元素在土壤环境中存在状态,降低它在环境中的迁移性及其生物可利用性;二是利用工程技术或生物修复技术从土壤环境中去除重金属;三是变更种植制度,减少和避免重金属通过食物链危害生物和人体健康。

土壤重金属污染的修复方法一般分生物修复、化学修复和物理处理等。

物理修复技术是基于机械、物理、工程方法,主要包括客土、换土和翻土法,电动修复法和热处理法等。

由于客土、换土和翻土法操作花费大,破坏土壤结构,土壤肥力下降;电动修复法在实际运用中受其他多种因素影响,可控性差;热处理法对气体汞不易回收等。

因此,物理方法在实际应用中有一定局限性,主要应用于急性事件的处理。

目前,重金属污染土壤修复技术发展迅速,研究与应用较多的主要是生物修复技术和化学稳定固化修复技术。

1.1土壤重金属污染的生物修复

生物修复技术主要是通过植物或微生物将重金属从土壤中移走或转化成无害状态,包括植物修复法、微生物修复法、动物修复法和菌根修复法四种,对此已有很多研究。

在生物修复技术研究中,植物修复和微生物修复技术研究发展较快,微生物菌剂(菌根)和土壤蚯蚓等动物修复技术也有一定进展。

(1)植物修复

植物修复是将对重金属有超累积能力的植物种植在污染土壤上,待植物成熟后收获并进行妥善处理(如灰分回收),通过植物将重金属移出土壤达到修复污染土壤,植物修复法主要有植物钝化、植物提取和植物挥发三种。

植物钝化是指利用植物根系分泌物降低重金属的活性,从而减少重金属的生物毒性和有效性,并防止其进入地下水和食物链,减少对人类健康的威胁。

如植物分泌的磷酸盐与土壤中的铅结合成难溶的磷酸铅,使铅固化。

除直接与重金属发生作用外,根系分泌物会改变根际环境的pH值和Eh值(氧化还原电位),从而改变重金属的化学形态,使重金属固化在土壤中。

但是这种方法并未将重金属去除,因此,环境条件的改变仍有可能活化重金属。

植物提取是指利用重金属超累积植物从污染土壤中吸收重金属,并将其转移、储存在植物地上部分(茎或叶),随后收割地上部分并集中处理其中的重金属,从而达到降低土壤重金属含量的目的。

蒋先军等发现,印度芥菜对铜、锌、铅污染的土壤有良好修复效果。

夏星辉指出蕨类植物对镉的富集能力很强,杨柳科能大量富集镉.十字花科的芸苔能富集铅,芥子草能富集铅、锡、锌、铜等。

在英国和澳大利亚等国家,一些对重金属有高耐受性的植物的培育已经商业化。

植物挥发是指植物将其吸收的重金属转化为可挥发态,并挥发出植物的过程。

如植物可以吸收土壤中的Hg2+,然后使之转化成气态HgO后,通过蒸腾作用从叶片蒸发出来。

该方法只适用于具有挥发性的重金属污染物,应用范围较小。

同时,该方法将污染物转移到大气中,对大气环境造成二次污染影响。

(2)微生物修复

微生物修复法是利用微生物对重金属的吸附作用和转化将其变成低毒产物,从而降低污染程度。

微生物不能直接降解重金属,但可改变重金属的物理或化学特性,影响重金属的迁移与转化。

微生物修复重金属污染土壤的机理包括生物吸附、生物转化、胞外沉淀、生物累积等。

微生物类群主要包括细菌和真菌。

由于细胞表面带有电荷,土壤中的微生物可吸附重金属离子或通过摄取将重金属离子富集在细胞内部。

微生物与重金属离子的氧化还原反应也可降低重金属的生物毒性,如在好气或厌气的条件下,异养微生物可将Cr6+还原为Cr3+,降低其毒性。

杜立栋等从铅污染矿区土壤中筛选出一株青霉菌,对人工培养基中有效铅的去除率达96.54%,且富集效果比较稳定,可应用于铅污染矿区土壤的生物修复。

1.2土壤重金属污染的化学修复技术

化学修复包括化学稳定固化和化学淋洗。

化学稳定固化是向土壤中加入重金属固化剂或钝化剂,改变重金属和土壤的理化性质,通过吸附、沉淀等作用降低土壤中重金属的迁移能力和生物有效性。

化学淋洗是在重力或外压作用下向污染土壤中加入化学溶剂,使重金属溶解在溶剂中,从固相转移至液相,然后再把溶解有重金属的溶液从土层中抽提出来,对溶液中重金属进行处理的过程。

化学稳定固化技术是一种经济可行的修复方法,随着可持续发展理论研究和应用的深入,重金属稳定固化材料的环境友好性及材料的复合效应研究越来越受重视。

20世纪90年代初,日本东京大学的山本良一提出了“环境材料”的概念,认为环境材料应当同时具有最大使用性能和最低环境负荷,还要经济可行。

目前,重金属稳定固化修复的材料主要有粘土矿物、磷酸盐、沸石、无机矿物、有机堆肥及微生物等。

煤基材料和有机材料对重金属有较好的稳定效应。

余贵芬等表明,有机质能使重金属生成硫化物沉淀,也能使Cr6+还原成低毒的Cr3+。

余观梅发现,施用粉煤灰钝化污泥能明显降低鸡冠花和高羊茅植株中Zn,Cu,Mn,Pb的含量。

另外,胡振琪等研究和评价了粘土矿物与菌根稳定化修复重金属污染土壤的效果。

沸石、磷灰石、含铁矿物和磷酸盐等吸附性或者碱性材料具有廉价高效、来源广泛等特点,被用作控制和修复重金属污染土壤的矿物材料。

张云琦等研究表明,沸石独特的孔道结构及其所含大量可交换态阳离子对重金属Pb,Cd的吸附效果尤为明显;Kuznctsov等在灰森林土壤中施用沸石8~16t/hm2,发现可移动的重金属铅、镍和铜含量明显减少;曾敏等研究发现,碳酸钙施用会显著提高土壤pH值.降

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