重金属污染土壤固化稳定化修复技术研究进展
土壤重金属污染修复技术及其研究进展
土壤重金属污染修复技术及其研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，对生态环境和人体健康构成严重威胁。
因此，研究和发展有效的土壤重金属污染修复技术具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述当前土壤重金属污染修复技术的研究进展，包括物理修复、化学修复、生物修复等多种方法，并分析各种技术的优缺点、适用范围和未来发展前景。
本文还将探讨土壤重金属污染修复技术的研究热点和难点，以期为推动该领域的科技进步和实际应用提供有益的参考。
二、土壤重金属污染概述土壤重金属污染是指由于人类活动，如工业排放、农业活动、城市垃圾处理等，将重金属元素引入土壤，导致土壤中的重金属含量超过其自然背景值，进而对土壤生态系统和人类健康造成潜在危害的现象。
重金属元素，如铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、砷（As）等，具有生物毒性和环境持久性，难以被微生物降解，且能在食物链中累积，对人类和动物健康构成严重威胁。
土壤重金属污染的来源多种多样，主要包括工业废水排放、固体废弃物堆放、农药和化肥的滥用、大气沉降等。
这些污染源导致重金属在土壤中积累，破坏土壤结构，降低土壤肥力，影响农作物的生长和产量，甚至通过食物链进入人体，造成各种健康问题。
土壤重金属污染的特点是隐蔽性、长期性和不可逆性。
由于重金属在土壤中的迁移转化过程复杂，不易被察觉，往往在被发现时已经造成了严重的生态和健康问题。
重金属在土壤中的半衰期长，不易降解，治理难度大，需要长期持续的修复工作。
针对土壤重金属污染问题，全球范围内已经开展了大量的研究和实践工作。
研究内容包括重金属在土壤中的迁移转化规律、污染风险评估、修复技术研发等。
目前，已经开发出一系列土壤重金属污染修复技术，如物理修复、化学修复、生物修复等，这些技术在不同程度上对土壤重金属污染进行了有效的治理。
然而，由于土壤重金属污染的复杂性和多样性，现有的修复技术仍面临诸多挑战，需要进一步的研发和完善。
重金属土壤污染的修复技术研究进展
重金属土壤污染的修复技术研究进展引言：重金属土壤污染是当前环境问题中的一个重要课题。
由于工业发展和人类活动的影响，土壤中重金属超标成为严重的污染源，给人类健康和生态环境带来威胁。
针对这一问题，科学家们在过去几十年中开展了大量的研究，探索出了多种重金属土壤污染修复技术。
本文将对这些修复技术的研究进展进行综述和分析。
一、物理修复技术物理修复技术主要通过改变土壤的物理性质和结构，减少重金属在土壤中的迁移和转化。
其中，土壤稳定化是常见的物理修复方法之一。
通过添加硫化铁等沉淀剂，将重金属转化为不易溶解的沉淀物，从而减少其在土壤中的迁移。
此外，离子交换法和电渗析等技术也被广泛应用于重金属土壤污染的修复过程中。
二、化学修复技术化学修复技术主要通过添加化学物质来改变土壤中的重金属形态和稳定性，降低其毒性。
常用的方法包括改变土壤pH值、添加螯合剂和固化剂等。
例如，通过添加酸性物质可将土壤pH值降低，从而减少重金属的溶解度和活性。
此外，螯合剂的添加可以与重金属形成稳定的络合物，阻止其进一步迁移。
固化剂则可将重金属固定在土壤中，降低其可迁移性。
三、生物修复技术生物修复技术是利用生物体的吸附、转化和降解能力来修复重金属土壤污染。
植物修复是最常见的生物修复方法之一。
植物通过根系吸收、吸附和沉积重金属，降低其在土壤中的含量。
此外，植物还能促进土壤微生物活性，加速重金属的转化和降解。
菌类修复是另一种生物修复技术，利用菌类的生长和代谢过程将重金属转化为无毒物质。
四、复合修复技术复合修复技术是将多种修复技术相结合，充分发挥各自的优势，提高重金属土壤污染的修复效果。
例如，物化修复技术结合生物修复技术可以提高修复效率和稳定性。
物理修复技术与化学修复技术的组合可以减少修复剂的使用量，降低成本。
此外，复合修复技术还可以加强对不同种类重金属的修复效果，提高修复的适用性。
结论：重金属土壤污染的修复技术研究已取得显著进展，各类修复技术在不同程度上可以降低土壤中的重金属含量，改善土壤质量。
重金属污染土壤修复研究进展
重金属污染土壤修复研究进展重金属污染土壤是指土壤中含有超过环境质量标准或植物生长需要的重金属元素浓度的土壤。
由于重金属有毒、难降解、易积累等特性，一旦土壤受到重金属污染，就会对周围环境和人体健康带来极大的危害。
因此，对重金属污染土壤的修复问题一直得到了广泛的重视和深入研究。
本文将就重金属污染土壤修复的研究进展做简要介绍。
1. 植物修复技术植物修复技术是目前治理重金属污染土壤的一种有效方法。
植物能够通过根系和叶片吸收土壤中的重金属元素，从而达到修复土壤的目的。
一般情况下，植物可分为超富集植物、富集植物和耐重金属植物三类。
超富集植物具有高度的耐受性和低生长率，但能有效地吸收土壤中的重金属元素；富集植物具有较强的生长能力和对重金属的选择性吸收作用；耐重金属植物不仅具有对重金属的耐受性，而且对重金属有选择性吸收和积累能力。
通过植物修复土壤，可以减少污染物对环境的影响，但也需要选择适合种植的植物，以及控制植物的生长和寿命，避免富集植物和超富集植物的物种影响地下水和土壤质量。
微生物修复技术是一种利用微生物去除或转化污染物的方法。
微生物可以降解有机物，净化土壤中的污染物，研究发现微生物对重金属的修复效果也非常显著。
本着“生物吸附-微生物-菌根-植物”主导的修复过程，通过良好的菌种选择和配合，在重金属污染土壤中添加适量的有机肥等，可以使修复效果大大提高。
生物智能材料修复技术是将自然材料和人工材料相结合，制成具有沉降和吸附功能的生物智能材料，通过物理或化学方法，在污染区域逐步定向修复。
生物智能材料的主要成分是铁、锰、铜、磁铁矿及生物质等，并针对不同的重金属元素特点进行配比设计，加入了一定的有机物质和生物资源。
生物智能材料的修复效果可以保持较长时间，从而使修复效果更加突出。
稳态修复技术是通过改变土壤化学-物理性质，降低土壤的生物毒性和毒性影响，实现对重金属污染土壤的修复。
稳态修复技术主要采用物理方法和化学方法两种方式。
土壤重金属污染治理与修复方法研究进展
3、联合修复
联合修复是综合运用化学修复和生物修复的一种方法。通过联合使用化学修 复剂和生物修复剂，充分发挥两种技术的优势，达到快速修复土壤重金属污染的 目的。同时，可以降低治理成本，提高修复效果。例如，在植物修复过程中，结 合使用螯合剂等化学修复剂，可促进植物对重金属的吸收和降解。在微生物修复 过程中，联合使用特定的有机酸等化学物质，可提高微生物对重金属的转化效率。
二、土壤重金属污染的来源和特 征
土壤重金属污染的来源主要包括工业生产、农业种植和气候变化等因素。工 业生产过程中产生的废水、废气和废渣等，都会将重金属带入土壤中。农业种植 过程中使用的化肥、农药和污泥等，也会导致重金属在土壤中积累。气候变化如 降水分布不均、土壤风化和侵蚀等，也会促进重金属在土壤中的迁移和富集。
1、化学修复
化学修复是指通过向土壤中添加化学物质，与重金属元素发生反应，降低其 在土壤中的生物有效性。常用的化学修复剂有有机酸、无机酸、螯合剂等。这些 修复剂可与重金属离子结合，形成不易被植物吸收的形态，从而减少重金属对植 物的毒害作用。然而，化学修复存在成本高、可能造成二次污染等问题。
2、生物修复
三、土壤重金属污染修复效果评 估
为了客观地评价土壤重金属污染修复效果，需要建立一套完善的评估体系。 评估指标应包括重金属含量、生物有效性、土壤理化性质等。评估方法可采用化 学分析、植物生长试验、微生物数量及活性测定等。评估结果应综合考虑污染程 度、修复成本、环境影响等因素，以评估修复技术的可行性和优劣性。
土壤重金属污染治理与修复方 法研究进展
目录
01 一、土壤重金属污染 现状与危害
02
二、土壤重金属污染 治理技术
03
三、土壤重金属污染 修复效果评估
重金属污染河道底泥固化稳定化修复技术研究进展
2020年4月錄色斜仗Journal of Green Science and Technology第8期重金属污染河道底泥固化稳定化修复技术研究进展刘環裙U2(1.上海亚新建设工程有限公司，上海200436;2.自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心，上海200436)摘要：指出了固化稳定化技术是当前处理污染河道底泥中重金属的一种重要方法。
综述了目前常用的水泥、石灰、火山灰质混合材料、化学药剂4种固化稳定剂的主要成分、固化稳定化机理、处理效果.对比分析了各种药剂的优缺点。
同时，对固化稳定化技术在重金属污染河道底泥修复中的应用前景进行了展望，提出了修复基础上的资源化利用是未来发展的必然趋势。
关键词：重金属；河道底泥；固化稳定化中图分类号：X522 文献标识码：A文章编号：1674-9944(2020)8-0081-021引言河道底泥中重金属污染已成为引起河道水质下降的一个重要因素。
底泥中的重金属一方面经过解析、溶 解后进人上覆水体.导致二次污染，另一方面通过进人 食物链，影响其它生物，进而影响人体健康，并对生态环 境系统造成一定危害。
并且，底泥重金属污染具有一定 的隐蔽性、持久性及可释放性，其危害在短期内难以消除。
因此，开展污染河道底泥修复迫在眉睫。
当前重金属污染河道底泥修复技术主要分为原位和异位两大类修复技术。
原位修复技术主要包括覆盖、引水、电化学技术，异位修复技术主要包括淋洗技术、固化稳定化技术、植物修复技术。
其中固化稳定化技术具 有易操作、工期短、费用低等优点，且可以将疏浚工程产 生的大量底泥转化为工程用土，是实现其资源化的一个 重要方向[1],因此该技术被广泛应用于疏浚底泥处理。
2常用河道底泥固化稳定剂2. 1水泥水泥是一种粉状水硬性无机凝胶材料，加水经搅拌后 可以生成坚硬的水泥固化体，是最常用的固化剂。
水泥固 化稳定化是通过水化反应的产物包裹住目标物质,将污染 底泥中的金属离子转化为金属沉淀物或将其转化成化学 性质不活泼形态，从而将有毒有害物质转化成符合指标要 求的物质，降低污染物的迁移和扩散[2'3]。
土壤重金属污染修复技术及其研究进展_孙鹏轩
土壤重金属污染修复技术及其研究进展孙鹏轩（辽宁省大气污染防治管理中心，辽宁沈阳110161）摘要：目前土壤污染问题日趋严重，已威胁到农产品质量安全。
重金属污染是土壤污染的一个主要方面。
如何有效治理土壤重金属污染，保护耕地，保障食品安全已成为一个热点问题。
对各种修复技术的原理、实用性及其国际研究与发展动态作一简述，并提出几点新的研究方向。
关键词：土壤污染；重金属污染；植物修复；食品安全Abstract ：Currently growing problem of soil pollution,has threatened the quality and safety of agricultural products.Heavymetal pollution is a major aspect of soil pollution.Effectively control of soil heavy metal pollution for protection of arableland and food safety has become a hot issue.In this paper ，the principles of various repair techniques ，practical and international research and developments are briefly described ，and some newresearch directions are put forward.Key words:soil pollution ；heavy metals pollution ；phytoremediation ；food safety中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-1021（2012）11-0048-04收稿日期：2012－11－06；修订日期：2012-11-09。
土壤重金属污染治理的化学固化研究进展
《资源节约与环保》202T年第5期土壤董金属污染治理的化学固化研究进展张显军1胡悦2朱超彳（1浙江裕腾百诺环保科技股份有限公司浙江杭州3100122上海建科环境技术有限公司杭州分公司浙江杭州3100003浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012）摘要：随着我国工业现代化的稳定发展，很多工厂在生产过程中都会产生多种金属，而且在排水排污、废物处理时并没有达到环保要求，这种情况会导致土壤重金属污染较为严重，甚至会威胁生态环境。
因此，要有效将中进入污染问题解决，则应该全面分析当前土壤污染情况，并分析其对农产品质量产生的影响，从而做好更为全面的分析，需要合理的应用化学固化方法，有效对成本控制，为处理工作带来更多便捷，解决传统生产对环境所造成的影响。
基于此，文章主要围绕土壤重金属污染的危害开展分析，并阐述了化学固化方法在土壤重金属污染治理中的实际应用对策，仅供参考。
关键词：化学固化；污染治理；土壤重金属；进展引言重金属在土壤理化性质相对较为稳定，而且迁移性相对较差，若重金属含量没有得到有效控制，其会对土壤造成相对较为严重的影响，难以保证土壤的结构。
要想通过优化处理将问题解决，应该注重分析各项问题产生原因，从而适当的进行优化与改善，确保可以全面保障各个区域生态环境,避免受重金属污染的影响而导致土壤质量无法得到保障。
而且在实际运用化学固化方法的过程中，还应该对其有着相对较为全面的了解，掌握土壤重金属污染修复技术的应用效果，从而促进其健康发展。
1土壤重金属污染危害1.1重金属污染导致危害分析重金属作物高污染元素，若不够重视对其的处理，则产生的影响污染无法有效解决，尤其是对水环境及土壤产生的危害较为严重，影响生物的生长，同时违背保护环境原则。
而且人与自然是一个生态系统，要想避免受到多种因素影响与限制，应该注重分析，掌握各项工作发展面临的问题，有效进行优化与创新，这样可以根据重金属危害程度，适当的对各个环节工作进行优化，最大化发挥处理的效果，解决污染所带来的影响。
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展
农田土壤重金属污染修复技术最新研究进展农田土壤重金属污染修复技术是解决农田土壤中重金属污染问题的重要手段。
随着农业生产和工业化进程的加快，农田土壤重金属污染问题日益突出，给农田生产和人类健康带来了严重威胁。
研究和发展一种高效、经济、环境友好的农田土壤重金属污染修复技术至关重要。
本文将介绍农田土壤重金属污染修复技术的最新研究进展。
一、物理修复技术物理修复技术主要包括土壤剥离、堆积覆盖和土壤修复机械处理等方法。
研究发现，土壤剥离能有效地去除表层污染土壤，减少植物吸收重金属的机会。
堆积覆盖则是将清洁土壤覆盖在受污染土壤上，起到隔离和稳定重金属的作用。
土壤修复机械处理则是利用机械设备将受污染土壤进行翻耕、破碎等处理，增加土壤通气性和改善土壤结构。
这些物理修复技术已得到广泛应用，并取得了一定的治理效果。
生物修复技术是利用植物、微生物等生物资源，修复农田土壤中的重金属污染。
植物修复技术是通过选择适应重金属污染环境的植物，生长于受污染土壤中，通过吸收、累积和转运重金属，并固定在植物体内，起到修复土壤的效果。
微生物修复技术则是通过利用土壤中存在的微生物，将其应用于土壤重金属污染的修复中。
这些生物修复技术具有低成本、环境友好等优势，并已被广泛应用于农田土壤重金属污染修复中。
化学修复技术是利用化学物质对农田土壤中的重金属进行修复。
常用的化学修复技术包括添加固化剂、络合剂、还原剂等方法。
添加固化剂可促进土壤中重金属的固化，并形成难溶化合物。
络合剂则是通过与重金属形成络合物，降低重金属的毒性。
还原剂则是将重金属从高价态还原为低价态，减少重金属的毒性。
这些化学修复技术虽然具有一定效果，但其成本较高，对环境影响较大，并不是最理想的修复技术。
农田土壤重金属污染修复技术的研究已取得了一定的进展，物理修复技术、生物修复技术和化学修复技术均在不同程度上应用于农田土壤重金属污染的修复中。
目前仍存在一些问题需要解决，如如何提高修复效率、降低修复成本、减少环境污染等。
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the bioavailability and mobility of the pollutants by adding the solidified/stabilized reagent to the soil, so as to
achieve the goal of restoration, with fast, simple, economic and effective characteristics. The research and application
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重金属污染土壤固化稳定化修复技术研究进展
张大同 谢爱军 高素萍
（上海立昌环境工程股份有限公司，上海 200135）
摘 要：土壤重金属污染通常是 2 种或 2 种以上多种重金属并存的复合污染，目前对土壤重金属污染的修复主要集中在单
一元素上面，对多种重金属并存的复合污染研究较少。固化/稳定化处理技术是指通过添加固化/稳定化试剂固定土壤中重金属元
收稿日期：2016－04－25；修订日期：2016-06-15。 作者简介：张大同，男，１９８６ 年生，助理工程师，硕士，主要从事污水治理与土壤修复研究工作。
46 环境保护与循环经济
3．1 水泥 水泥是一种无机胶黏剂，经水化反应后可形成坚
硬的水泥块，能将砂、石等添加料牢固地凝结在一起。 水泥固化有害废物就是利用水泥的这一特性，对污染 物进行固化时，水泥与污染物中的水分发生水化反应 生成凝胶，将污染物微粒包裹并形成水泥化固体。在 水泥固化过程中，由于水泥具有较高的 pH 值，使得 重金属离子在碱性条件下转化成溶解度较低的氢氧 化物或者碳酸盐等。某些重金属离子也可以被固定在 水泥基体的晶格中，或以氢氧化物或络合物的形式固 定在水化硅酸盐胶体表面，从而有效地防止重金属的 浸出与转移［7-8］。
of the solidification/stabilization of heavy metal contaminated soil in recent years are introduced, and the existing
s and the development trend are analyzed.
由于水泥材料具有来源广泛、处理费用低、操作 简单等优点而得到了广泛应用，但处理后的水泥固化 体有较多毛细孔，固化在其中的重金属易于解吸；增 加了污染物的总体积，而且固化后的土壤难以再利 用。目前，基本上没有采用外添加剂对固化体进行性 能调整，如增强固化体的强度，添加填充剂缩减和封 闭固化体的毛细孔，降低其渗透性。 3．2 石灰、粉煤灰
石灰固化是以石灰为主要固化剂的一种固化处 理方法。由于固化后的石灰强度不高，而且处于潮湿 环境中时还会溶解溃散，因此石灰一般与其他物质混 合使用。吴烈善等［9］研究发现，在重金属污染的土壤 中添加 2％的石灰可以提高 Cd 的稳定性。丁旭彤等［10］ 选择氧化钙、氯化钙、羟基磷灰石三种钙基固化剂对 钒及其伴生重金属的固化效果进行了研究，固化剂添 加量为 2％时，氧化钙对钒及铬均有良好的固化效果， 酸性环境利于其对铬的固化；中性环境有利于氯化钙 对钒的固化，酸性环境会增加其对铬的固化效果；羟 基磷灰石在中性环境下对钒的固化效果较好，但其会 促进铬的浸出。
2 固化/稳定化技术
固化/稳定化处理技术是指通过添加固化/稳定化 试剂固定土壤中重金属元素，以降低污染物的生物有
效性和可迁移性，进而达到修复目的的方法。根据 EPA 的定义，固化和稳定化具有不同的含义。固化技 术是将污染物封入惰性材料中，或在污染物外面加上 低渗透性材料，通过减少污染物的淋洗面积从而达到 限制污染物迁移的目的；稳定化是指通过向土壤中加 入稳定剂，将污染物转化为不易溶解、迁移能力和毒 害更小的形式来实现无害化，以降低对生态系统的危 害。在实际修复应用中，固定化和稳定化过程同时存 在，通过固化剂和稳定剂对被处理物质的吸附、络合、 螯合和沉淀等作用，在使污染物固定在固体块中的同 时达到化学性质稳定的作用。
coexist, at present, remediation of heavy metal pollution in soil is mainly focused on the single element, and less re－
search on the compound pollution of heavy metals. Solidification/stabilization treatment is a method that can reduce
Key words：soil；heavy metal；pollution；solidification／stabilization
中图分类号：X53
文献标识码：A
文章编号：1674－1021（2016）06-0045-04
1 引言
我国重金属污染形势日趋严重，受 Cd，Pb，Hg， Zn，Cr 等重金属污染的耕地面积约 2 000 万 hm2，约 占总耕地面积的 1/5［1］。重金属能够在土壤中长期残 留且不能被生物降解，通过直接接触或者食物链进入 人体，危害人体健康。广东韶关大宝山多金属矿有毒 废水灌溉农田导致生产的蔬菜等农作物中 Cd 元素 严重超标，200 多人死于癌症［2］。同时重金属污染还 会导致土壤肥力退化，重金属多为植物生长的非必需 元素，重金属含量过高会影响植物对 K，P，Ca，Mg 等 营养元素的吸收，还能导致植物体内产生大量的活性 氧自由基，破坏植物的细胞结构，严重影响植物的正 常生长［3］。因此，修复重金属污染土壤，恢复土壤原有 功能，成为国内外的热点研究课题［4-5］。
素，以降低污染物的生物有效性和可迁移性，进而达到修复目的的方法，具有快速、简单、经济有效等特点。系统介绍了近年来重
金属污染土壤固化/稳定化研究和应用现状，同时分析了存在的问题及发展方向。
关键词：土壤；重金属；污染；固定/稳定化
Abstract：Soil heavy metal pollution is usually a kind of combined pollution that two or more kinds of heavy metals
3 常用的土壤固化/稳定剂
固化/稳定化材料是影响重金属固化/稳定化效果 的主要因素，分为固化材料和稳定化材料。固化材料 主要是水泥类和火山灰类（高炉矿渣和粉煤灰） 凝胶 材料；稳定化材料包括石灰和氧化镁等碱性材料、含 铁材料、含磷材料、氧化铝和氧化锰、黏土和沸石、氧 化剂和还原剂、硫化物、螯合物、生物炭和有机肥等［6］。