重金屬污染具有污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染隱蔽、無法生物降解等特點,并可能通過食物鏈不斷在生物體內(nèi)富集,最終在人體內(nèi)積累,對健康有害。重金屬固化/穩(wěn)定化土壤修復技術是指利用物理或化學方法固定土壤中的有害污染物,或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化為化學上無活性的形式,阻止其在環(huán)境中遷移擴散,從而降低污染物毒性的修復技術。
目前常用的固化/穩(wěn)定化技術主要有以下幾種:
(1)水泥、石灰、粉煤灰等無機材料的固化;
(2)固化瀝青、聚乙烯等熱塑性有機材料和脲醛、聚酯等熱固性有機材料;
(3)玻璃化技術;
(4)穩(wěn)定劑,如硫酸亞鐵、磷酸鹽、氫氧化鈉和聚合物有機物。由于技術和成本的原因,無機材料如水泥、石灰、粉煤灰和硫酸亞鐵被廣泛用作固化/穩(wěn)定的添加劑。
水泥:
水泥是一種無機膠凝材料,經(jīng)過水化反應后能產(chǎn)生堅硬的水泥固化體。水泥固化的機理是重金屬可以通過吸附、化學吸收、沉降、離子交換、鈍化等方式與水泥發(fā)生反應。最后以氫氧化物或絡合物的形式留在水泥水化形成的水化硅酸鹽膠體表面。同時,水泥的加入也為重金屬提供了堿性環(huán)境,抑制了重金屬的滲透。
石灰:
應用石灰、粉煤灰、鋼渣、高爐渣等堿性物質(zhì)或
鈣鎂磷肥、硅肥等堿性肥料,可以提高土壤pH值,促進重金屬沉淀硅酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物。石灰對土壤重金屬的主要作用是提高土壤pH值,Ca2+對Cd2+有拮抗作用。因此,石灰被認為是抑制鎘污染、促進酸性土壤中植物吸收鎘的有效措施。
硫酸亞鐵:
添加化學物質(zhì)的目的是改變土壤的理化性質(zhì),通過pH控制技術、氧化還原電位技術、沉淀技術、吸附技術和離子交換技術改變土壤中重金屬的存在狀態(tài),從而降低其生物有效性和遷移性。硫酸亞鐵價格相對較低,大量使用硫酸亞鐵可以降低成本。污染土壤與硫酸亞鐵的混配主要包括污染運輸車輛卸土、土堆整形、化學品撒布、污染土壤化學品混配、按照小試確定的化學質(zhì)量/污染土壤質(zhì)量比添加修復化學品。首先在污染土壤表面加入硫酸亞鐵,然后將硫酸亞鐵和土壤盡可能長時間攪拌混合,保證硫酸亞鐵藥劑和土壤的均勻性,使硫酸亞鐵藥劑與污染土壤充分接觸。