常规重金属污染土壤稳定化药剂1


   重金属污染土壤修复中可以使用的稳定化药剂包括碱性药剂、磷酸盐药剂、粘土矿物、硫化物、重金属螯合剂、有机药剂、矿渣等,这些药剂可作用于大多数重金属污染土壤的修复。砷和六价铬由于其存在形态和性质的特殊性,所使用的稳定化修复药剂类型也会有所不同。

碱性药剂主要指一些金属氢氧化物、水合金属氧化物、羟基氧化物和金属碳酸盐。碱性药剂的稳定化作用机理在于提高土壤的pH 值使大多数重金属污染物形成金属氢氧化物沉淀而稳定化。碱性药剂具有一定的普适性, 除了六价铬和砷酸根、亚砷酸根外,基本上所有的重金属都可以和碱性药剂作用。由作用机理可知, 碱性药剂会造成土壤pH值升高,而铅和锌是两性金属,过高的pH 值会使其重新变成溶解态,所以对这两种金属处理时应控制碱性药剂添加量。碱性药剂在重金属污染土壤修复过程中往往可以在短时间内取得比较好的稳定化效果。但随着时间的推移,土壤pH 值的逐渐降低,往往伴随着重金属的再次沥出。在实际操作时,碱性药剂往往根据处理目标物不同而和其它药剂复配使用。常用的碱性药剂有:石灰石、生石灰、熟石灰、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸镁等。

磷酸盐药剂在重金属污染土壤稳定化修复中的主要作用机理为生成磷酸盐类重金属沉淀,此外部分磷酸盐药剂还有一定的吸附效果。常用的磷酸盐药剂有磷酸、羟基磷灰石、氟磷灰石、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸钙、磷酸氢二氨、重过磷酸钙、过磷酸钙、钙镁磷肥及含磷污泥等。在土壤修复领域, 磷酸盐药剂因其价格低廉、对铅修复效果好,被美国环保署列为最好的治理铅污染的土壤管理措施之一。在处理铅污染土壤时,土壤中各种形态的铅经磷诱导后,转变为稳定性更高的磷酸铅,从而有效降低了铅的生物有效性。土壤的微酸性(pH<6)有利于磷酸铅类物质的形成。磷与铅发生沉淀的理论摩尔比均为PPb=35,因此利用不同磷酸盐药剂修复铅污染土壤时,磷的用量至少要满足以上摩尔比。此外, 磷酸盐药剂对镉、铬、铜、锌等的修复也有一定的效果。需要指出的是,过量的溶解性磷会导致地表水富营养化和地下水污染,以及植物吸收微量元素障碍等情况。所以在实际操作过程需要注意磷的添加量, 同时注意可溶性磷酸盐和微溶性磷酸盐的比例,充分发挥可溶性磷酸盐的反应速率优势和微溶性磷酸盐的缓释能力。