土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化研究

（朔州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 朔州 036000）

摘 要：隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，很多工廠在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多重金屬，在排水污水、廢物時沒有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致土壤重金屬污染非常嚴(yán)重。為了解決這一問題，保護(hù)周圍土壤，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，在處理中應(yīng)用了化學(xué)固化方法，該方法價格成本低，處理方便，應(yīng)用范圍廣。下面就對這些方面進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：重金屬污染；治理；化學(xué)固化

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170230222

1 土壤重金屬污染危害

1.1 重金屬污染導(dǎo)致的危害分析

重金屬對土壤和水生態(tài)環(huán)境會造成嚴(yán)重的危害，在自然環(huán)境中，重金屬是不能被降解的，植物在生長過程中，會吸收到植物內(nèi)部，這樣對植物的生長發(fā)育帶來很大影響[1]，不僅如此，人和自然是一個統(tǒng)一的整體，形成一個完整的食物鏈，如果人類誤食了這些植物，就會對人體造成傷害，重金屬危害性非常大，人體的微量元素含量都是有限的，如果超標(biāo)，對人體是致命的傷害，人體中的蛋白質(zhì)，核酸會和重金屬發(fā)生作用，進(jìn)而導(dǎo)致人體酶活性的下降，嚴(yán)重的情況還會消失，最終導(dǎo)致核酸結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，甚至?xí)霈F(xiàn)基因突變的問題[2]。

1.2 分析當(dāng)前土壤中的污染情況

通過調(diào)查研究得知，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、以及城市事故污染是重金屬主要的污染來源。比如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，如果使用含有重金屬的水體進(jìn)行農(nóng)作物的灌溉，或者使用含有重金屬的化肥農(nóng)藥，對周圍的土壤都會造成嚴(yán)重的重金屬污染。而在工業(yè)方面，比如選礦采礦，還有冶煉和鍛造過程中，其操作的每一個過程都會產(chǎn)生重金屬，在排放的廢水廢氣以及廢渣中，如果不能很好的過濾消毒處理，那么水體進(jìn)入土壤中，也會有嚴(yán)重的重金屬污染[3]。在這種重金屬濃度嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，會對周圍的空氣，水體，以及土壤造成嚴(yán)重的危害。而在城市當(dāng)中，污水處理廠是重金屬污染的主要來源，有關(guān)部門監(jiān)管不力，導(dǎo)致污水沒有達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)行了排放，大量的污水引入生活用水中造成污染。

2 土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化分析

2.1 分析重金屬固化的原理

為了避免重金屬對土壤、地下水造成持續(xù)的污染，在應(yīng)用化學(xué)固化方法中，先要向被污染的土壤中添加固化劑，土壤中的活性就會被改變，這樣重金屬和土壤中的移動元素會相互結(jié)合，在外在形式下出現(xiàn)一定的固化現(xiàn)象，為了保證土壤有記性，遷移性等，必須進(jìn)行化學(xué)處理，恢復(fù)土壤的活性。化學(xué)固化作用后，土壤中的元素都有很大的改變，最終做到對污染土壤的修復(fù)。

2.2 沉淀在化學(xué)固化中的作用分析

在土壤中放入固化原料后，在不斷溶解中產(chǎn)生一定的陰離子，這些陰離子和重金屬相互結(jié)合，之后就開始出現(xiàn)重金屬沉淀，生物有效性等都開始降低。最為常用的固化劑有石灰石，作用機(jī)理是將土壤中的pH提高，這樣在其中重金屬元素發(fā)生沉淀，重金屬在土壤中其毒性會隨時浸出，石灰石可以減少浸出量，這樣重金屬就會被固定，不會將污染范圍繼續(xù)擴(kuò)大，控制污染的進(jìn)一步惡化。

2.3 吸附在化學(xué)固化中的作用分析

通過應(yīng)用化學(xué)固化方式，使用的化學(xué)元素作用在土壤層中后，這些固化材料對重金屬有一定的吸附作用，原理是吸附劑對吸附質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)有很強(qiáng)的吸引作用，但是處理中分為化學(xué)吸附和物理吸附，其中的沸石是主要的添加劑，經(jīng)過科學(xué)人員的研究，沸石具有特殊的Si-O四面體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)吸附性非常好，在物理吸附作用下可以將 Pb 、Cd等重金屬吸附到表面上，這樣重金屬就被固定減少土壤中的重金屬污染。

2.4 分析配位在其中的作用

在固化過程中，會出現(xiàn)配位問題，不同配位表現(xiàn)的情況也不同，黏土礦物中層和層利用分子之間的作用相結(jié)合，這樣在實(shí)際應(yīng)用中，被重金屬污染的土壤中，其金屬離子可以進(jìn)入到這些化學(xué)元素的內(nèi)部，和層間元素結(jié)合，之后會和SiO元素發(fā)生晶間的配合，黏土礦物添加到污染土壤中后，就可以有效降低重金屬生物性和遷移性，這樣就對這些污染土壤進(jìn)行了一定程度的化學(xué)修復(fù)。除此之外，這些改良劑還能和重金屬離子發(fā)生很好的配位作用，將 Pb，Cd等重金屬吸收，控制其對土壤的污染。

3 總結(jié)

通過以上對土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化研究，發(fā)現(xiàn)化學(xué)固化的作用非常大，其對重金屬污染的處理非常強(qiáng)，效果非常好，在以后的發(fā)展中，要深入研究這一技術(shù)，進(jìn)一步完善和提高，推動我國對處理重金屬污染的技術(shù)和水平，為以后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫朋成，黃占斌，唐可，等.土壤重金屬污染治理的化學(xué)固化研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程，2014（1）：158-161.

[2]劉云國，夏文斌，黃寶榮，等.重金屬污染土壤化學(xué)固化技術(shù)與萃取修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用及修復(fù)效果（英文）[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2012（4）：129-135.

[3]景生鵬，黃占斌，景偉東.化學(xué)改良劑對礦區(qū)重金屬Pb、Cd污染土壤治理的作用[J].資源開發(fā)與市場，2016（1）：72-76.

[4]曾卉，徐超，周航，等.幾種固化劑組配修復(fù)重金屬污染土壤[J].環(huán)境化學(xué)， 2012（9）：1368-1374.

作者簡介：溫國琴（1985-），女，山西朔州人，碩士，助教，研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)。