重金属污染土壤治理技术特点及其应用领域.doc

重金属污染土壤治理技术 一、重金属治理技术类型及其特点分析 目前针对重金属污染土壤的治理技术主要有三种类型：物理法、化学法和生物法。 1.1 物理法 通常包括客土法、热解析和电动修复等。 （1）客土法 对于污染严重的土壤，采用机械挖掘、清理干净，再用洁净的客土回填。污染土壤被转移到固体废物填埋场经固化/稳定化处理后进行填埋处置，或者送往水泥窑处置。 对于污染较轻的土壤，通过在土壤表层加入大量干净的客土后、翻耕混匀，使污染物浓度降低到国家土壤标准值之下；或者通过机械翻耕方式，将表层污染土壤与底层干净土壤进行位置互换，原来的表层土壤成为新的底层土壤，原来的底层土壤成为新的表层土壤，这样减少了污染物与植物根系的接触，从而达到减轻危害的目的。 优点：客土法对于污染重、面积小的土壤具有非常明显的修复效果，治理效果明显、彻底。缺点：对于大面积污染土壤的修复不仅需要大量的人力、物力，成本高，而且洁净土壤的来源也难以保障。另外，客土法容易破坏土壤结构，导致土壤肥力下降，而且转移到下层的重金属污染土壤很容易导致重金属的释放、转移进入地下水，造成新的地下水危害。 （2）热解析法 通过对土壤加热升温，将挥发性污染物从土壤中解析出来，并进行收集、处理。目前，热解析法主要用于有机物污染土壤的修复，如石油污染土壤。 对于挥发性重金属(主要是汞、硒)污染土壤修复，理论上可以采用热解的方法。但是，由于热解析法需要在300°C左右进行，易使土壤有机质和结构水遭到破坏而丧失土壤功能。同时，挥发的汞蒸汽等进入大气会造成二次污染。由于需要消耗大量能源，每立方米土壤的修复成本估计在1200~1500元人民币左右。 （3）电动修复 将电极插入受污染土壤，通过施加微弱电流形成电场，利用电场产生的电渗析、电迁移和电泳等效应，驱动土壤中的重金属粒子沿电场方向定向迁移，从而将重金属富集至电极区进行集中处理或分离。电动修复技术是一种原位修复技术，可有效去除土壤中的重金属，但该技术局限性非常明显，仅适用于小面积的污染区土壤修复。对于大面积污染农田的修复而言，由于工艺复杂和成本高昂，该技术基本不具备可行性。 1.2 化学法 根据土壤中重金属的形态特点，通过在土壤中添加有机质或化学药剂，经吸附、氧化还原、络合、沉淀或者矿物学反应，改变重金属在土壤中的存在形态，降低其在土壤环境中的迁移能力和生物可利用性，大幅度降低植物对重金属的吸收能力，使植物中重金属浓度满足食品质量要求。常用的化学修复方法有稳定化、化学淋洗、萃取分离等。 （1）稳定化 通过向土壤中添加化学物质，改变重金属的形态或价态，将转化为不易溶解、迁移能力毒性小的，使得土壤中的重金属不再具有迁移性和生物有效性，植物不再构成直接威胁稳定化技术是工程中常用的修复技术。 优点：可以实现大面积污染土壤的快速修复，成本较低，工艺过程简单。 缺点：被稳定化的重金属仍然存在于土壤之中，因此为了保证重金属稳定化的长期效果，针对不同质地类型的土壤和不同的重金属赋存形态，必须采用不同的稳定化药剂配方。对项目实施单位的科研实力要求很高。 （2）淋洗 利用清水或化学溶剂把从土壤轻质土或砂质土中淋洗出来通过离子交换、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤中的重金属转移到液相中，再把含重金属的淋洗液进一步处理，回收重金属，并循环淋洗液。 土壤淋洗技术中最重要的是找到合适的淋洗剂理想的淋洗剂应具备以下几个条件：一是较高的稳定性，自身不易随时间和环境的改变而分解；二是较强的结合性，即通过专性吸附、沉淀或共沉淀等作用机制对重金属离子有较高的吸附结合能，从而使重金属离子钝化或失活；三是环境友好性，不会破坏土壤的结构和性质，不会对植物形成新的毒害；四是可操作性，应成本低廉，可在实践生产中大面积推广应用；五是，理想的不仅可钝化某一种重金属离子，而且还可修复重金属复合污染的土壤。 目前常用的淋洗剂对不同土壤、不同作物以及不同重金属离子的修复效果中依然存在着一定的问题 优点：对水溶性重金属的去除效率很高，可快速修复污染土壤。对于低污染土壤，通过化学淋洗可以使土壤重金属浓度接近或达到土壤的使用标准要求。 （3）萃取分离法 通过化学萃取洗涤的方法将土壤中各种形态（包括离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态）的重金属（如汞、镉、铅、砷、铬、铜、锌、锰等）以络合物的形式萃取进入萃取剂溶液中，再通过化学交换实现萃取剂再生和重金属离子的去除。再生后的萃取剂回用于萃取过程，实现萃取剂的循环使用。修复后的土壤重金属含量满足国家农田土壤质量标准（GB15618-1995）要求。 萃取分离技术中最重要的是找到合适的理想的应具备以下几个条件：一是较强的结合通过重金属是环境友好不会破坏土壤的结构和性质，不会对植物形成新的毒害是性，成本低，可在实践生产中大面积推广应用；是，理想的可修复重金属复合污