基于生物炭的穩定化技術工藝優化研究

李 燦，歐陽坤，彭 達，周 睿，游 萍，葉世民

（湖南有色金屬研究院有限責任公司，湖南 長沙 410100）

有色金屬行業重金屬排放量占全國總量40%以上，是重金屬污染的首要來源，重金屬污染土壤也成為了嚴峻的環境問題之一［1］。重金屬的開采和冶煉活動給土壤帶來Cd、Pb、As等污染，土壤重金屬污染具有隱秘性、富集性、難降解等特點，一旦進入土壤，會在土壤中長久存在，隨著重金屬在食物鏈中的累積，對人體健康存在巨大的威脅，同時土壤中重金屬濃度過高易造成地表景觀破壞、植被環境破壞、生物多樣性銳減等［2］。

目前，土壤重金屬修復技術包括客土法、化學固化、化學穩定化、微生物修復、植物修復、復合修復等。其中，化學快速穩定化技術是面對有快速開發利用需求的污染地塊時，最具適應性和有效性的重金屬穩定化技術，能廣泛應用于重金屬污染土壤修復［3］。穩定化技術是通過添加穩定材料，降低有害物質的可遷移性，從而降低其環境風險。生物炭是一種具有比表面積大、官能團豐富的穩定化材料，能通過吸附、表面絡合、化學沉淀等方式對Cd、Pb、As等重金屬實現穩定化，降低其的環境風險和生物可利用性［4］。Yang等［5］發現玉米桿制備的生物炭Pb的去除效率為97.50%，吳巖等［6］研究表明生物炭能顯著降低土壤中Cd的可提取態，降低其毒性。

化學快速穩定化技術雖然能實現土壤中重金屬穩定化，但穩定化藥劑如生物炭等，在應用于重金屬污染土壤的修復實踐過程中，其重金屬穩定化效率在很大程度上受穩定化藥劑用量、土水比、穩定化時間以及施用方式等工藝選擇的影響，且不同環境條件對重金屬穩定化效果和環境安全性能影響較為顯著。……