孫玲玲 范彬
(廣東省生態環境與土壤研究所 廣東廣州 510650)
土壤鉛污染修復工藝論述
孫玲玲 范彬
(廣東省生態環境與土壤研究所 廣東廣州 510650)
綜述了土壤鉛污染修復技術。目前應用于土壤鉛污染修復技術可以分為物理化學修復技術和生物修復技術。其中物理化學修復技術又包含電動修復技術、固化穩定技術、土壤淋洗法。生物修復技術主要有植物修復技術和微生物修復技術。近年來,隨著研究的深入,出現了摩擦清洗法、泡沫浮選法處理土壤鉛污染新技術。
鉛污染;土壤特性;修復技術;研究進展
隨著城市化進程的加快和現代科學技術的發展,大量含有鉛金屬,如油漆、汽油、電池等得到了廣泛的應用,這些物品使用后如果不經任何處理,直接丟棄便會產生一定量的含鉛重金屬污染,尤其是丟棄在土壤中或者經過水體循環,長期在土壤中會積累鉛污染,不僅對農作物的產量和質量產生較大危害,而且經過食物鏈之后進入到人體會對人的健康產生較大影響。因此,加強土壤鉛污染研究意義重大。
隨著人們環保意識的增強,針對土壤修復技術領域的研究也越來越多,無論是在理論界還是在實際工作中都取得了長足進步,尤其是在西方發達國家,有比較成熟的技術和先進的修復工藝,受污染土壤的具體分類和修復技術[1]。根據土壤修復場位要求的不同,可以把土壤修復分為異地修復和原位修復,與異地修復相比,原位修復雖然不需要搬運土壤,但處理時間較長,加之土壤以及含水層的多變性,難以證明原位修復的有效性。
1.1 電動修復
電動修復土壤鉛污染,是通過在受鉛污染的土壤中形成直流電場梯度,讓土壤中的重金屬離子產生電遷移,再通過電場能量將這些金屬離子收集并進行適當處理,從而實現土壤去污效果,由于電場能量或其它方式的電泳磁極的流被帶到在收集位于上述處理室,并集中收集和處理,以達到減少或清潔污染的樣品土地[2]。電動修復工藝適合那些滲透性不強的粘土和淤泥土的重金屬去除,對于受污染的土壤中的鉛、砷、銅等具有良好的處理效果,但傳統的電動修復技術也存在一些不足,容易受到土壤中的電導率以及水含量等影響修復效果。
1.2 鉛污染土壤的固化和穩定化
土壤固化技術是指通過惰性基質的固定囊達到包圍污染物,從而進一步縮小土壤受污染的接觸面,以實現阻止污染物遷移的效果。還有就是通過對受污染的土壤污染物成效的穩固,使這些土壤中的污染物難以發揮出來,進而降低土壤的毒性或減少污染物的遷移,達到控制土壤中的生物毒性和流動性,減少其中的重金屬狀態的變化。目前,較為常見的土壤穩定技術主要有石灰固化、藥劑技術穩定以及水泥固化等等。
1.3 土壤淋洗法
土壤淋洗法是指對受污染的土壤原地噴灑洗液在土壤上面,通過噴灑的淋洗液萃取功能,達到去除重金屬污染物的效果,土壤淋洗要做好淋洗液的防滲或收集處理,否則極易造成二次污染。通常采取土壤淋洗法去除土壤中的重金屬污染物一般分為兩個步驟,第一步是先挖掘受污染的土壤,采取水洗滌或水溶性化學清潔劑來達到去除污染物的效果;第二步對含污染物的廢水進行再次加工或處理,做好分離和回收利用洗滌液,并將處理后的土壤回填。
1.4 植物修復
植物修復技術具有成本低、操作簡便,對于水土保持和環境保護具有很好的功效,是一項應用前景十分廣闊的土壤修復技術。但植物修復技術也有許多現實問題亟待解決:重金屬含量高的土壤中植物生長存活率不高,即便存活下來,生長的周期也是十分漫長,這對含鉛污染的土壤修復來說難以起到立竿見影的效果。目前,對于鎳、鋅等污染物的超富集生態適宜性研究較多也取得了一定進展,但對其他的重金屬超富集植物研究較少。
所有的實驗土樣取3次,然后進行數據檢測,最后取3次檢測的平均值,其中,R值為污染物質量分數÷質量百分數,清洗效率為清洗前的R值-清洗后的R值/清洗前的R值,詳見公式:

在檢測時,先選擇三分不同土質的樣品進行摩擦清洗實驗,通過實驗后測得每一份樣品的質量、Pb、以及有機質含量(見表1)。分別計算出三個樣品中的泥質砂和粘土的含鉛值來評價清潔情況的功效,對清冼效率進行評價并分析砂粒、粉粘粒的鉛富集情況[3]。

表1 摩擦清洗前后土壤性質測定
從三分土質的樣品摩擦清洗實驗后的檢測數據來看,1號、2號和3號三分土樣的摩擦清洗效率分別達到了67.61%、31.71%和41.01%。其中,1號的土樣中的鉛的沙質土壤濃度最高,其鉛的清洗效率也較高;而2號、3號的土樣中含沙量在土壤中的差別不大,但在土壤中砂的濃度質量上有著很大差,三號土壤的砂含量比第二號土壤的砂質量分數高,導致在三號土樣比二號土樣清洗效果好,清潔效率更高。
綜上,對傳統的土壤鉛污染修復技術的分析,得出不同修復技術的工藝特點,最后通過摩擦清洗在土壤鉛污染中的實驗檢測得出,該工藝對于處理土壤鉛污染具有良好的處理效果。
[1]崔德杰,張玉龍.七壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].士壤通報,2004,35(3):366-370.
[2]王立群,羅磊,馬義兵,等.重金屬污染土壤原位鈍化修復研究進展[J].應用生態學報,2009,20(5):1214-1222.
[3]劉春陽,張宇峰,崔志強.土壤中重金屬污染修復的研究進展[J].江蘇環境科技,2005,18:139-141.
孫玲玲(1984—),女,漢族,江蘇南京人,碩士,中級工程師,主要從事環境影響評價工作。