重金屬污染土壤修復的二次污染與防治

袁博

摘?要：隨著我國工業經濟的快速發展，重金屬污染問題已日益嚴重，土壤重金屬污染已成為環境修復領域的重要課題。本文通過對當前重金屬土壤修復技術的探討，分析了土壤修復技術二次污染的風險問題，為我國土壤修復技術的發展提供一定的建議和參考。

關鍵詞：重金屬;污染土壤;修復;二次污染;防治

土壤是人類賴以生存的基本物質條件，是人類經濟社會發展的重要保證。然而，隨著工業化的發展，土壤重金屬污染成為嚴重的環境污染問題之一，嚴重制約著我國經濟社會的發展。根據最新統計數據顯示，當前我國受重金屬污染的土地面積接近0.1億km2，主要污染源來自于工廠廢水、農藥廢棄物、化肥等等。

鑒于重金屬元素特殊的物理和化學性質，其在土壤中的存在能改變土壤的性質組成，當重金屬元素濃度超標時，會對土壤內的生物和植物繁衍有一定的抑制作用。在人體攝入一定量的重金屬元素后，會導致一定的健康威脅。在當前國內外的重金屬處理技術主要有固化及穩定化、水泥窯處理、植物修復等技術。當前我國在重金屬土壤修復技術領域發展迅速，已成果實施了接近200個修復項目。其中，固化技術是我國最常用的修復技術，約占修復項目數量三分之一左右。

目前國內重金屬修復項目主要集中在居民區周邊附近區域，對于解決居民環境問題有重要的意義。在開展重金屬污染土質修復過程中，要注意修復活動最周邊造成的影響，充分考慮周邊的環境、人群等影響因素。本文在結合國內外重金屬污染土壤修復技術的基礎上，對容易導致二次污染的源頭入手，探討二次污染的防治方式和技術手段，為我國重金屬污染土壤二次污染的修復提供借鑒。

一、土壤重金屬污染修復技術概述

（一）穩定化

當前我國土壤重金屬污染的主要形態有以下幾種：殘余渣態、可還原態、可氧化態等，重金屬的穩定化修復技術主要是指針對土壤中金屬的具體形態選擇合適的轉化穩定試劑，使得土壤中的重金屬變為殘渣狀態，從而讓重金屬的形態變得可遷移，從而降低重金屬的危害性。在當前我國重金屬污染土壤修復項目中，主要穩定藥劑包含：氧化類藥劑、含磷復合藥劑、堿性固化藥劑、黏土以及硫化物等等。磷酸類復合藥劑是當前比較常見的固化藥劑，在重金屬土壤修復過程中可以與一定PH的金屬離子發生反應，從而吸附土壤中的重金屬離子，降低土壤中重金屬離子的含量。常見的堿性土壤修復藥劑有生石灰、氧化鎂、氧化鋁以及氫氧化合物類，可以與土壤中的酸性金屬離子發生化學反應，將金屬離子吸附下來，從而降低金屬離子的遷移能力，改變土壤的化學環境。

（二）淋洗

淋洗技術是當前土壤重金屬污染比較成熟修復技術，即土壤通過加入定量的淋洗藥劑，通過拌合溶解將土壤中的形態進行改變，從而降低土壤中重金屬離子的含量。當前我國重金屬污染土壤修復項目中比較常見的淋洗藥劑包括酸類試劑、水、堿類試劑等，相關研究表明對于Cu、Pb、Cd元素去除效果率效果比較好的藥劑是檸檬酸類，可以有效降低土壤中Cu、Pb、Cd元素含量。當前主流的土壤淋洗修復辦法是通過多級式將土壤內部較大的顆粒分篩出來，然后采用淋洗藥劑將顆粒表面的污物去除干凈，淋洗過后的污水可以采用氧化藥劑去除的辦法，實現重金屬元素的穩定。

（三）植物修復法

根據研究發現，當前植物界部分植物對土壤中的重金屬離子具有一定的吸附能力，可以將土壤內的重金屬離子通過根部的吸附作用轉移到莖葉等部位，從而起到凈化土壤降低土壤內部金屬離子的作用。此外，在常見的植物修復技術中可以采用參加化學試劑的辦法提高植物的金屬離子吸附能力。當前植物修復技術主要運作機制表現在以下幾個方面：1）可以進行細胞修復;2）金屬離子隔離作用;3）生物機制轉換作用等。這種方法對于環境影響較小，產生的費用也小打，但是也存在修復周期長、修復能力有限的缺點，因此，該種方法適用方面有一定缺陷。

二、重金屬污染土壤修復二次污染來源

當前我國重金屬土壤修復中，存在著嚴重的二次污染現象，處理過的廢水、廢氣等存在不合理處理之處，往往導致土壤金屬離子不能有效徹底的處理。其中，比較常見的二次污染來源有水污染、廢氣污染、固體殘留物污染等等。

（一）水污染

水污染是當前土壤重金屬修復過程中比較常見的二次污染來源，也是難以避免的污染來源之一。當前水污染中主要形式就是土壤修復過程中的污染，淋洗過程中來不及處理的廢水以及生活中產生的各類污水等等。

在土壤重金屬修復過程中，修復藥劑的添加往往還有一些化學物質，這其中有一些酸性化學元素，也有一些微生物物質，這些物質在一起混合發生反應容易造成土壤內水分中化學物質的含量超標。尤其對于陽離子來說，金屬陽離子的修復藥劑中往往采用堿性材料，起到一定的中和作用，堿性試劑和酸性金屬離子之間的反應對于土壤酸堿度進行一定的中和，有效的降低了土壤中金屬離子的濃度。但是在使用過程中，必須嚴格控制堿性材料的使用量，防止堿性試劑使用過量造成土壤內的二次污染，如檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液，維持土壤偏酸性條件，有利于重金屬污染物去除，因此須控制緩沖溶液用量，防止過量藥劑造成污染。

此外，在土壤修復過程中，往往會遇見含水層。在這過程中重金屬容易轉移至地下水中，因此要格外注意保護地下水，防止修復過程中修復試劑和土壤污染物中金屬離子流入地下水中。

（二）大氣污染

在土壤重金屬污染修復項目中，空氣也是也是重要的污染來源，主要過程來自于污染場地的清運和挖掘以及相關污染土壤的堆砌等過程。在異位修復的過程中，清理和挖掘為土壤修復的重要過程，部分重金屬離子存在揮發等風險。因此，在重金屬污染土壤修復過程中必須嚴格控制金屬離子的揮發和散發，避免造成周邊空氣的污染，從而對大氣環境造成污染，形成重金屬土壤的二次污染。此外，涉及到空氣中的不完全燃燒的物質，也會造成大氣污染。在土壤修復過程中使用的機械設備，也會排放出污染性的廢氣，以及篩分機械的尾氣排放同樣會造成大氣污染。

（三）固體廢物污染

固體廢棄物是也當前重要的土壤二次污染來源，主要污染過程來自于以下幾個過程：1）多級篩分過程產生的固體垃圾，這些垃圾往往難以及時清理會導致污染;2）尾氣排放過程中存在的固體垃圾;3）各類污水處理過后產生的廢氣物質;4）重金屬土壤修復場地建設過程中產生的建筑垃圾;5）在土壤修復過程中挖掘到的固體垃圾;6）修復藥劑處理過后留下來的殘渣。

（四）噪聲污染

在土壤重金屬污染處理過程中，會有一些機械及車輛造成的相應的噪聲污染。這一污染主要來源于機械零部件之間產生的摩擦和扭動，這些噪聲的來源不是二次污染產生的主要原因，但也會對土壤修復周邊產生重要的影響。因此，在土壤修復過程中要嚴格控制機械的使用，避免大分貝噪聲的產生，在鏟車、挖掘機、破碎錘等機械設備使用過程中，可以考慮派專人進行噪音控制，將影響降低到最低。

三、重金屬污染土壤修復二次污染防治技術手段分析

（一）水污染防治技術手段分析

在當前重金屬污染土壤修復過程中，對于修復藥劑的使用要有科學合理的選擇依據。在進行土壤修復時候，固化穩定劑的選擇要有針對性，根據不同重金屬的特性，選擇能夠降低重金屬遷移性質和降低毒性的藥劑。根據我們大量的翻閱有關文獻和實地分析修復項目分析，認為當前控制水二次污染應堅持以下幾個原則：1）在同等修復水平下，對于固化劑的選擇應選擇能夠持久的固化劑;2）固化藥劑的選擇和使用要充分考慮對環境的影響因素，不能造成地下水的二次污染;3）在土壤重金屬離子處理過程中，要選擇合理的施工工藝，尤其要將對環境的影響降低到最小;4）在固化劑使用時，要嚴格控制使用量，采用硫化物質進行固化時應將PH值作為重要的控制標準，防止超量使用造成土壤水分的二次污染。

在雨季進行重金屬污染土壤修復時，要做好地表防滲措施，將取樣的土壤、篩分過程的半成品以及加入試劑后的混合成分等工作區域要做好防滲措施。在土壤修復周邊做好排水措施，，將污水排泄到專門的管道，對于地表水引入專門的雨水排出管，將雨水排到市政管網。在藥劑的使用中，避免試劑殘渣和雨水混合，造成市政官網的污染。在重金屬污染土壤開挖的基坑中，要設置合理的排水系統，將污水處理做到合理規范。在重金屬污染場地內要有成套的沉淀和過濾設備，廢水處理達標后，方可入市政管網，或在廠區道路與土堆噴灑抑制揚塵。

（二）大氣污染防治技術手段分析

根據實地對重金屬污染土壤修復項目的調查分析，可以將大氣污染的技術防治手段分為以下四個方面：1）在重金屬污染土壤作業區，要加強挖掘過程中的管理，在運輸過程中要采取灑水降塵等措施，將渣土車和車內的渣土及時進行覆蓋。在裝卸后要在專業的洗車區域將作業車進行清洗，此外，還要及時對灑落的污染土壤進行清掃，防止散發到大氣中;2）在挖掘揮發性較強的污染性土壤過程中，要選擇合適的挖掘方式和方法。盡量選用合適的裝載機械，采用小方量的挖掘手段，盡量控制挖掘層次和挖掘深度，減少重金屬污染土壤暴露在空氣中的試劑。在挖掘場地周邊，要配置相當數量的噴霧設施，防止揮發性物質進行擴散;3）在重金屬污染土壤處理作業區，要設置一定數量的式VOC檢測器以及車輛尾氣檢測設備，在重金屬土壤處理過程中要在合適的時間對周邊車輛尾氣進行監測。發現VOC超標時要及時進行處理，并在后續重金屬土壤處理過程中及時處理。車輛尾氣檢測過程中，要嚴格控制監測超標濃度，當檢測濃度超標時，要及時上報處理;4）施工機械與運輸車輛必須使用符合國家標準的燃料，安裝尾氣處理凈化設備，所有車輛必須定期檢測尾氣排放情況。

（三）固體廢物污染防治

在重金屬修復現場處理過程中，要選擇合適的處理方法，在處理殘留的廢棄物方面可以考慮以下四個方面：1）在重金屬土壤污染領域，出現一定的建筑垃圾時，要將殘留在建筑垃圾上面的金屬離子處理干凈，達到市政要求;2）對于廢棄的活性炭、水污染處理后的殘留物以及其他處理后的殘留物，要選擇合適的具有相應資質的檢測單位進行處理，不得隨意丟棄，造成二次污染;3）在重金屬污染處理區域，將產生的垃圾及時進行分類，交由環保部門及時處理;4）對于超積累植物的根、莖、葉等，可以采用焚燒、堆肥、壓縮填埋等方式進行處置，避免植物組織返回土壤。

（四）噪聲污染防治

對于修復過程中產生的噪聲污染，可以考慮從以下三個方面進行處理：1）在土壤處理現場，選擇合適的低噪聲設備，并為機械設備選擇合適的降噪措施，定期的為機械設備做好保養;2）合理安排重金屬污染土壤現場的設備，避免多機械同時作業，造成修復現場的噪聲共鳴;3）應合適的安排處理時間，避免影響周邊居民作息。

四、結論

綜上所述，本文在研究重金屬常用固化、淋洗等降解處理技術的基礎上，對該過程可能存在的二次污染相關源頭做了進一步深入分析，認為污染土壤的清理、挖掘過程可能會導致重金屬土壤的二次污染，這對我們當前重金屬污染處理提出了更高層次的要求。因此，我們應該嚴格控制污染土壤的處理過程，將二次污染的風險降到最低，在處理污染情況下，選擇合理的修復方案和修復藥劑，并做好污染后的防治工作，修復現場規范施工，加強監管，避免二次污染。

參考文獻：

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