土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化研究進展

張顯軍 胡 悅 朱 超

（1 浙江裕騰百諾環(huán)保科技股份有限公司 浙江杭州 310012 2 上海建科環(huán)境技術(shù)有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000 3 浙江省工業(yè)環(huán)保設(shè)計研究院有限公司 浙江杭州 310012）

引言

重金屬在土壤理化性質(zhì)相對較為穩(wěn)定，而且遷移性相對較差，若重金屬含量沒有得到有效控制，其會對土壤造成相對較為嚴重的影響，難以保證土壤的結(jié)構(gòu)。要想通過優(yōu)化處理將問題解決，應(yīng)該注重分析各項問題產(chǎn)生原因，從而適當(dāng)?shù)倪M行優(yōu)化與改善，確保可以全面保障各個區(qū)域生態(tài)環(huán)境，避免受重金屬污染的影響而導(dǎo)致土壤質(zhì)量無法得到保障。而且在實際運用化學(xué)固化方法的過程中，還應(yīng)該對其有著相對較為全面的了解，掌握土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效果，從而促進其健康發(fā)展。

1 土壤重金屬污染危害

1.1 重金屬污染導(dǎo)致危害分析

重金屬作物高污染元素，若不夠重視對其的處理，則產(chǎn)生的影響污染無法有效解決，尤其是對水環(huán)境及土壤產(chǎn)生的危害較為嚴重，影響生物的生長，同時違背保護環(huán)境原則。而且人與自然是一個生態(tài)系統(tǒng)，要想避免受到多種因素影響與限制，應(yīng)該注重分析，掌握各項工作發(fā)展面臨的問題，有效進行優(yōu)化與創(chuàng)新，這樣可以根據(jù)重金屬危害程度，適當(dāng)?shù)膶Ω鱾€環(huán)節(jié)工作進行優(yōu)化，最大化發(fā)揮處理的效果，解決污染所帶來的影響。除此之外，要想杜絕重金屬污染，則必須要加強對其重視，確保可以全面掌握重金屬，對人類及生態(tài)環(huán)境發(fā)展所產(chǎn)生的危害，從而制定針對性防治方案，解決其所產(chǎn)生的危害，保證生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。

1.2 土壤中污染情況

在農(nóng)業(yè)及工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的背景，其規(guī)模及生產(chǎn)效率在不斷提升，但是由于部分企業(yè)對重金屬污染不夠重視，而且重金屬排放不符合各項標準，一旦重金屬影響土壤結(jié)構(gòu)，則會產(chǎn)生較為嚴重的影響，難以保障各項工作的有序進行，甚至?xí){農(nóng)業(yè)發(fā)展，不利于農(nóng)作物的正常生長。對于工業(yè)方面，如選礦采礦及質(zhì)量等各個環(huán)節(jié)及操作過程中都會產(chǎn)生重金屬，而且在排放的廢水廢氣中，也會有一定的，重金屬，若一旦沒有得到有效處理，將其流入到水體或土壤當(dāng)中則會產(chǎn)生重金屬超標，一旦濃度嚴重超標，則會對周圍空氣水體及土壤造成相對較為嚴重的影響，不利于保證環(huán)境的健康發(fā)展，甚至?xí){人們的日常生活[1]。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

土壤重金屬污染主要就是重金屬不標準排放，或通過河流等方式滲透到土壤當(dāng)中，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)中的重金屬含量超標，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，嚴重影響土壤的運用，產(chǎn)生的影響較為嚴重。要想有效對土壤重金屬進行修復(fù)，應(yīng)該重視自身的責(zé)任，并合理的選擇針對想方法，從而能夠得到更為全面的優(yōu)化，這樣可以降低重金屬的遷移性和生物有效性，消減有效重金屬含量。其中在實際通過物理化學(xué)及生物技術(shù)進行修復(fù)的過程中，需要事先對土壤污染的現(xiàn)狀有了一定的了解，這樣可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上合理的運用多樣化技術(shù)。例如，針對物理技術(shù)來講，主要是通過電熱及多種方式將重金屬從土壤中去除，而且這種治理方式相對較為徹底，但由于效率無法得到有效提高，而且會花費較為嚴重的成本受到的限制。針對生物技術(shù)的有效運用，其能夠發(fā)揮自身的優(yōu)勢，但是在實際運用的過程中涉及到的內(nèi)容相對較多，一旦某一環(huán)節(jié)沒有得到重視，則無法提高處理的效果。而且這種方法主要就是通過提取與揮發(fā)等方式對重金屬進行固化處理，從而有效的對土壤重金屬污染進行處理，全面發(fā)揮固化的效果，降低產(chǎn)生的影響。再加上這種方法方法處理時涉及到的內(nèi)容相對較為全面，若固化效率無法得到保證，或者固化技術(shù)應(yīng)用不夠全面，則會產(chǎn)生二次污染或處理效果不佳的情況，無法保障其修復(fù)的效果，甚至?xí)a(chǎn)生一定的影響。對于工程技術(shù)的應(yīng)用來講，主要是通過深耕翻土等方式，對土壤進行優(yōu)化，但由于其工程量相對較大，而且需要花費一定的成本，在實際運用的過程中難以得到推廣，所以無法廣泛的應(yīng)用到各個環(huán)節(jié)。而針對重金屬化學(xué)固化技術(shù)的應(yīng)用來講，主要是通過向土壤中添加固化劑或材料，使得重金屬生物可以降低提利用性，雖然不能夠完全被生物吸收，但在不斷處理優(yōu)化的過程中能夠成為陳定狀態(tài)，而且固化材料來源相對較為廣泛，在實際運用的過程中不僅材料廉價，而且可以有效降低土壤中的Pd 和Cd 含量。

3 土壤重金屬化學(xué)固化分析

3.1 沉淀作用

土壤重金屬污染的處理涉及到的內(nèi)容相對較多，要想保證工作的有序進行，應(yīng)該加強對固化材料運用的重視，這樣能夠通過材料的自身溶解發(fā)揮一定的效果，從而實現(xiàn)沉淀作用。其中比較常見的材料主要有石灰石，這樣可以形成堿性純化修復(fù)劑，使得土壤溶液pH 數(shù)值能夠得到一定的提升，從而保證土壤中重金屬形成氫氧化物沉淀。而且石灰石自身特性適合運用到沉淀作用當(dāng)中，能夠降低土壤中的金屬元素，避免土壤中重金屬含量過多而產(chǎn)生一定的影響，最大化發(fā)揮固化的效果，避免其對土壤產(chǎn)生相對較為嚴重的影響。據(jù)有關(guān)研究證實，在土壤中適當(dāng)?shù)拟}鎂磷肥石灰及硅肥等肥料，不僅可以實現(xiàn)重金屬固化效果，同時可以有效降低其CD 含量。所以，針對土壤重金屬處理來講，為了能夠有效發(fā)揮沉淀作用，則必須要加強對固化材料的重視，確保可以合理的選擇并降低重金屬的遷移性和生物有效性，使得處理的效果最大化發(fā)揮[2]。

3.2 吸附作用

在土壤重金屬固化處理的過程中，要想保證效果，應(yīng)該注重選擇物理或化學(xué)吸附方案，使得其吸附作用可以有效實現(xiàn)，優(yōu)化材料的運用，這樣可以保證特殊結(jié)構(gòu)的吸附性能更加有效發(fā)揮。而且，各項工作在實際落實的過程中，必須要掌握特殊結(jié)構(gòu)的吸附性能，這樣可以對其分子結(jié)構(gòu)中的重金屬含量有著充足的了解，從而可以通過金屬回收，放射性重金屬污染治理等各項工作來完成其吸附作用。所以，實際運用的過程中必須要做好相對較為全面的分析，這樣可以最大化發(fā)揮固化的效果，從而避免受多種因素影響而產(chǎn)生一定的限制。

3.3 配位作用

粘土礦物可以通過靜電作用與溶液中離子中的配位反應(yīng)，來實現(xiàn)重金屬的治理，但是粘土礦物層與層之間是分子引力相連接，重金屬離子可以進入發(fā)生晶體配合作用。而且向污染中添加粘土礦物，可以實現(xiàn)配位作用，降低土壤中重金屬的含量，最大化發(fā)揮多種處理方案的效果。而且此環(huán)節(jié)工作在實際開展的過程中，還應(yīng)該加強對重金屬離子配位作用的有效分析，這樣可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上保證各項工作的有序進行。

3.4 有機絡(luò)合作用

為了能夠有效改善土壤的肥力，可以通過有機絡(luò)合作用，來合理的運用蚯蚓類，這樣可以使得重金屬遷移性和生物有效性得到降低，但由于具體效果與土壤金屬堆肥性質(zhì)有著一定的差異，所以部分細菌及真菌細胞壁上含有大量的活性基團，對金屬離子產(chǎn)生的絡(luò)合能力相對較強。針對有機質(zhì)豐富土壤中的重金屬治理來講，需要加強對有機絡(luò)合作用的重視，從而能夠落實好各項處理方案，最大化發(fā)揮處理的效果[3]。

4 化學(xué)固化方法在土壤重金屬污染治理中存在的問題及發(fā)展方向

國內(nèi)土壤重金屬化學(xué)固化研究，較為重視實踐方向的發(fā)展，而且各項工作在開展的過程中比較關(guān)注固化效果，忽視了作用機理的研究，所以在實際開展各項工作的過程中，必須要將理論與實踐進行有效融合，這樣可以避免所產(chǎn)生的影響，同時可以全面提高重金屬化學(xué)固化的效果。而且針對土壤重金屬污染治理中存在的問題，必須要加強重視，確保可以對化學(xué)固化技術(shù)進行優(yōu)化，并全面發(fā)揮其優(yōu)勢將各項問題有效解決。

4.1 重金屬化學(xué)固化效果的穩(wěn)定性

化學(xué)固化減少重金屬的有效性或可遷移含量，但自身總量并不會出現(xiàn)明顯的變化，而且在土壤環(huán)節(jié)發(fā)生變化及調(diào)整時，會釋放固化完成的重金屬。所以，對于此環(huán)節(jié)的處理來講，為了能夠保證化學(xué)固化效果的穩(wěn)定性，則應(yīng)該對土壤的透氣性進行分析，確保養(yǎng)分充足，從而呈現(xiàn)氧化環(huán)境，提高重金屬離子化學(xué)固化的效果，同時應(yīng)該加強對各項工作的重視，掌握固化過程中面臨的問題，有效的進行優(yōu)化與完善，并通過方法的創(chuàng)新與調(diào)整，使得重金屬化學(xué)固化效果更加穩(wěn)定，避免受重金屬影響而導(dǎo)致土壤質(zhì)量無法得到保證。

4.2 固化材料及配套應(yīng)用技術(shù)

部分固化材料吸附或固化效果不夠顯著，而且固化材料自身的化學(xué)穩(wěn)定性和生物降解性，無法得到保障，為了能夠有效解決多種問題，則應(yīng)該加強對改性固化材料的重視，確保可以通過各項材料的代替語應(yīng)用最大化發(fā)揮土壤污染治理的效果，避免受多種固化材料效果不佳的影響而導(dǎo)致工作無法有序進行。除此之外，與生物技術(shù)和工作環(huán)境結(jié)合，可以加強固化材料自身的效果，從而能夠最大化發(fā)揮土壤污染治理的能力，最大化發(fā)揮多元化技術(shù)的效果[4]。

結(jié)語

總而言之，通過對土壤重金屬污染治理，可以全面保障土壤質(zhì)量，并且避免受多種因素影響而導(dǎo)致周邊環(huán)境受到一定的限制。所以，在實際開展治理工作的過程中，需要加強對化學(xué)固化方法的應(yīng)用，掌握其運用優(yōu)勢，提高重金屬污染處理的效果，并深入研究這項技術(shù)，不斷的進行完善，推動重金屬污染技術(shù)水平的提升，為日后的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，解決傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用所面臨的問題。