鉛污染土壤的原位鈍化技術的研究進展

鄧華健，匡 楨

（1.西南大學資源環境學院，重慶 400715；2.萬盛經開區環保局，重慶 400800）

據統計，過去的50年中大約有7.83×105噸Pb排入土壤環境中，造成土壤重金屬鉛污染［1］。鉛主要是人類在生產活動中排入到土壤中的，具體包括礦產開發，工業生產，農業生產等［2］。鉛對人體健康及植物生長的毒害性極強［3-6］。由于土壤的吸附性，鉛易在土壤中富集。目前，土壤鉛污染的修復有兩種思路：將鉛從土壤中提取出來，減少總量；降低鉛的活性。而原位修復技術正是在此思路下，向土壤中施加修復劑降低土壤鉛的危害性。本文對石灰、生物炭、羥基磷灰石三種常見的修復劑進行論述。

1 原位鈍化修復技術

原位鈍化修復技術的思路是降低重金屬的活性來減少其危害。主要是向被污染的土壤添加石灰，生物炭，鋼渣等修復劑。修復劑和重金屬反應生成沉淀或其他穩定物質，從而降低重金屬的毒性和遷移能力［7］，同時改變土壤基本理化性質及微生物種群，進而抑制土壤中重金屬向農作物的遷移。

2 生物炭的修復機制

生物炭是指生物質在缺氧或厭氧環境下，經熱解處理而得的一種穩定多孔的富碳固體物質。生物炭可以改善土壤理化性質，提高土壤有機質，提高土壤肥力從而提高農作物產量［9］。研究表明，生物炭主要通過絡合作用，陽離子交換作用提高土壤對Pb的吸附量，進而降低土壤Pb的活性。同時，施加生物炭可有效提高土壤的pH，降低酸性土壤中有效Pb含量［10］。不同的施加量，鈍化效果不同，5%的生物炭投加量可取得顯著的鉛固定效果，考慮到成本問題，生物炭投加量不超過10%［11］。同時，施加生物炭做修復劑可改善作物生長狀況，減少植物對鉛的吸收量。

3 石灰的修復機制

石灰修復的機理為石灰呈堿性，可以提高土壤pH，從而減少溶解態的鉛的含量，而碳酸鹽態，氧化態的鉛含量得到提高，從而減少了植物對鉛的吸收量。有研究表明，施用石灰后土壤的pH會快速升高。石灰施加量越大，土壤中鉛的有效量越低，并且施加時間越長，效果就越不好，可能是時間增長后土壤pH得到了降低，鉛有效量又升高［12］。同時，施加石灰可以提供生物的生物量（株高，莖葉鮮重），用小白菜做實驗，施加石灰后白菜莖葉內的鉛降低75%左右，根部鉛含量降低效果不顯著。

4 羥基磷灰石的修復機制

羥基磷灰石修復鉛污染土壤的機理是土壤中溶解態的鉛可以和羥基磷灰石反應生成羥基磷氯鉛礦沉淀，從而降低了鉛的遷移性和生物有效性。同時，羥基磷灰石的修復過程存在溶解沉淀機理，所以通常還需要對要修復的土壤進行預酸化處理。影響修復效果的主要因素包括溫度、pH值、用量等。pH值在4～5之間，含磷物質對鉛的固定效果最好［13］。