土壤重金屬污染治理的化學固化研究進展

齊建(九江市輻射環境監測站，江西 九江 332000)

0 引言

重金屬在土壤中具有明顯的性質，其在土壤中的理化性質比較穩定，遷移性較強，一旦重金屬沒有得到有效的控制，隨著時間的推移，土壤污染問題會越來越嚴重，甚至會破壞土壤的正常結構[1]。因此，必須要運用化學固化方案，對土壤開展治理工作，幫助土壤恢復到正常水平，促進土壤的健康正常發展。

1 土壤重金屬污染的危害

1.1 土壤重金屬污染的危害

重金屬是土壤中的高污染元素，如果長時間不處理土壤的污染問題，就極易使污染無法解決，并進一步污染水環境，影響生物的正常生長，最終危害人類自身的健康與安全。人與自然本應該是和諧相處的共同體，但是隨著工業化的不斷推進，自然環境受到多種因素的影響，發生了改變[2]。當前，為了更加深入了解土壤重金屬的危害，應當利用重金屬的危害程度，細致劃分工作，對各個環節開展優化與分析工作，以制定出相應的處理措施。要想徹底消滅重金屬污染，不僅需要相關環境保護部門的支持，還需要社會各界的支持，從而制定相應的防治方案，并解決相應的危害，保證生態系統的健康發展。

1.2 土壤的污染現狀

當農業與工業穩定發展的背景下，工業的發展規模逐漸擴大，生產的污染問題困擾著居民的生活，有部分企業對于重金屬污染的問題重視成都不夠，常常會出現重金屬排放標準不合格的現象，隨著重金屬污染的加重，土壤結構會被進一步破壞，造成比較嚴重的影響，甚至會影響正常的居民生活[3]，并威脅農業的生產。在工業生產中，會產生重金屬的環節，主要是選礦采礦等環節，甚至在排放的廢水中也會存在一定的重金屬，一旦對重金屬的處理方式不妥當，就會產生污染問題，并破壞周圍的水和空氣質量，嚴重影響周圍居民的生活[4]。

1.3 土壤重金屬污染修復技術

土壤中重金屬污染的形成原因，主要由于人類在生產活動中，排放大量的重金屬，并以河流等方式，逐漸滲透到土壤中，如果常見不能及時處理，周圍土壤中的重金屬含量就會高于土壤的正常水平，嚴重危害土壤健康。土壤中重金屬污染處理的難度較大，主要是因為其具有明顯的隱蔽性、潛伏性、長期性，會耗費大量的人力與物力。通過物理、化學、生物以及工程技術，能夠對土壤中的重金屬污染起到一定的效果[5]。比較常見的方式是物理技術，通過電熱、土壤淋浴等形式將去除土壤中的重金屬，去除的效果比較好，但是具有明顯的劣勢，即處理效率低，花費的時間較長。工程技術主要通過客土、覆土、深耕翻土等途徑將土壤重金屬轉移到別處[6]，工程技術更適合工程量較大的項目，應用的性價比較高，但是實際上大多數的項目所需要處理的土壤面積較低，需要大量的資金，性價比較低，在土壤重金屬污染領域推廣難度較大。生物處理技術應用比較廣泛，能夠較好提取與揮發土壤中的重金屬，發揮出較好的固化作用，涉及的土壤重金屬處理環節較多，具有全面性、高效率的特點。在處理受污染的重金屬土壤中，對固化的效率、固化的技術要求較高，需要極力避免二次污染情況的發生。

2 土壤重金屬化學固化原理

2.1 沉淀作用

固化材料的有效運用，能夠順利推進土壤污染重金屬修復工作的開展。固化材料主要通過自身溶解作用，改善土壤狀況，是土壤重金屬固化的一種重要方式。固化材料發生溶解后，能在較短的時間內產生陰離子與重金屬，進而發生沉淀，破壞重金屬的生物有效性與遷移性。固化材料對重金屬具有明顯的固化作用，并減少土壤重金屬毒性的浸出量。做好土壤重金屬固化工作，為了保證工作的有效開展，不僅要保證土壤中的重金屬能夠發生氫氧化物的化學反應，更要加強對固化材料的合理運用，降低Cd 含量，從而實現真正的沉淀作用。常見的材料的就是石灰，又被稱為堿性純化修復劑[7]，在實際運用中，能夠進一步提升土壤溶液pH，石灰石的自身特性適合運用到沉淀中，能夠明顯減少土壤中重金屬的毒性浸出量，并逐漸固定住重金屬，避免土壤中出現過多的土壤污染物。通過實踐表明，適當的石灰以及硅肥等物質，能夠極強土壤重金屬的固化效果，并有效降低其中的Cd 含量。這對土壤中的重金屬處理過程，為了有效發揮出沉淀作用，必須選擇合理的方式，以降低重金屬的遷移性、生物有效性，以發揮出最大的處理效果[8]。

2.2 吸附作用

在土壤重金屬固化處理的吸附作用，相當于吸附劑的有效應用，主要利用了質點之間的相互吸引作用，分為物理吸附、化學吸附兩種方法，以實現明顯的吸附的作用，優化對材料的運用，保證吸附的作用。在開展吸附工作之前，為了保證固化材料對于土壤中重金屬的吸附作用，必須要深入掌握各個物質的吸附結構與吸附效果，并將即將使用于土壤重金屬固化處理的材料進行歸類，主要包括沸石、柿單寧等物質，并對后續的金屬回收工作做好規劃[9]，以發揮最大的固化作用，積極消除外在因素，避免吸附作用受到影響。沸石是一種特別的四面體結構，具有十分明顯吸附作用，將土壤中的有害重金屬吸附于沸石表面。

2.3 配位作用

黏土物質在重金屬土壤中，具有較好的配位作用，其作用機制是通過靜電作用與溶液中離子發生了較強的配位反應，不斷破壞重金屬污染土壤中的遷移性、生物有效性。黏土礦層之間依靠分子引力，相互之間被連接，重金屬離子也隨著黏土物質的加入，出現了配合作用。通過修復技術的不斷改進，在黏土物質中添加土壤改良劑(如：骨粉、凹凸棒)，以最大程度發揮出黏土礦物的作用。在此環節中，相關的工作人員要利用作用機制，不斷加強對重金屬離子配位作用，使土壤中的重金屬被吸附并固定，以保證其他各項工作的順利開展[10]。

3 土壤重金屬污染治理的化學固化的發展方向

3.1 加強重金屬化學固化效果的穩定性

為了有效提升重金屬化學固化效果的穩定性，必須充分分析土壤的透氣性，確保有充足的養分供應，提供良好的氧化環境，以提高重金屬離子化學固化的效果。并加強對各項工作的重視程度，不斷進行調整與創新，避免受到重金屬的影響，而進一步影響土壤的質量。

3.2 完善固化材料以及配套的應用技術

在實踐過程中發現，有部分固化材料吸附以及固化的效果并不明顯，主要是因為固化材料的化學穩定性、生物降解性都無法得到有效的保障。為了最大程度地將固化材料吸附以及固化的效果發揮出來，必須要加強對固化材料的改進與完善，確保在運用中發揮出理想的土壤治理效果，避免土壤重金屬污染受到擾亂。此外，為了提升土壤重金屬治理的效果，應當不斷加強對固化材料以及配套的應用技術，將生物技術與工作環境相互結合，最大程度地發揮治理土壤污染的作用，將多元化的治理技術運用到實際的治理工作中。

4 結語

土壤污染，并不同于水污染、大氣污染，其往往不會直接作用與人體或是人體的感官，土壤污染的速度較慢，污染的類型主要以重金屬污染為主，尤其是工廠搬遷后土壤污染的問題會更加嚴重，土壤污染的總體狀況也不容樂觀。重金屬污染具有典型的生物富集性，能夠從植物的根系一直向上，并富集到植物的葉片中，并由此進入食物鏈，最終到達人類的餐桌，當重金屬污染積累到一定的量時，會對機體的正常活動造成影響，引發病變。隨著國內的重金屬化學固化不斷發展，各項工作在發展的過程中，常常過于關注固化的效果，對作用機理的研究并不夠全面，因此，在今后的發展中，必須要實事求是，將理論與實際相互結合，全面提升重金屬化學固化的效果，不斷優化化學固定技術，并發揮各項優勢，全面解決土壤重金屬污染的問題。