典型重金属污染地块修复技术筛选方法探讨

环境科学

211 典型重金属污染地块修复技术筛选方法探讨

黄小妮

（广西中圳检测技术有限公司，广西 柳州 545006）

摘要：在典型重金属污染地块修复技术筛选过程中，对于阻隔技术、固化/稳定化技术、植物修复技术，以及电动修复技术要有正确认识。促使修复技术可以发挥出自身价值，为我国矿业更好发展打下基础。

关键词：典型重金属；污染地块修复技术筛选方法

在当今社会快速发展背景下，污染地块越来越多，在众多污染地块中，重金属污染居首位。回顾近年来我国重金属土壤污染事件，不难发现其中主要以镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍等重金属为主，局部地区还有锰、钴、硒、钒、锑、铊、钼等。它们多呈现隐蔽性、滞后性、积累性和不可逆性，给生态环境和食品安全带来了严重的威胁，同时，也是土壤污染防治和修复工作的一道难坎。为使得这一问题能够得到更好解决，针对典型重金属污染地块要加强对修复技术的应用，这样可以实现对地块的修复，使得环境污染问题能够在一定程度上得到缓解。所以，本文将针对典型重金属污染地块修复技术筛选方法相应内容进行阐述。 1 我国矿产资源、尾矿、尾矿库分析 1.1 矿产资源与矿山 在全世界范围内有大约17中矿种，有76%的矿分布在美国、俄罗斯与中国。截止到2004年在我国已经发展173中矿产资源，探明并且有储量的矿中为155种，人均占有矿产为世界人均矿产占有量的58%，其中铁、锰、铝等属于支柱性矿产。当前在我国共伴生矿产占据总矿产资源的80%，矿产资源面临资源约束情况，在45种较为重要的矿产资源中，只有23种能够得到保障，其中10种矿产资源需要长期进口，还有5种矿产资源短缺。直至2020年能够保障的只有5种矿产资源，到2050年没有矿产资源可以得到保障。 1.2 尾矿与尾矿库 在我国除了天津、上海、宁夏等没有尾矿库，在其他地区尾矿库大约有6162座，其中包含矿山自备电厂灰渣库，三等以上的大型尾矿库、中型尾矿库有196座；四等及以下小型尾矿库达到5504座，尾矿积存总量已经达到50亿吨。截止到2005年我国尾矿堆放已经占据1300万亩土地资源，在2007年环境矿山尾矿排放已经达到1.5亿吨。 2 典型重金属来源与迁移分析 金属矿山在开采等工作开展中，都会在不同程度上向环境中排放重金属物质。原生硫化物矿床，在开发利用期间废弃的硫化矿物，在经过长时间风吹雨淋、自然氧化之后，其中的重金属物质会直接进入到矿区中。固体废弃物在风化之后，会出现重金属林滤释放情况，尤其是在Pb-Zn 矿的开采利用中，尾矿废石中的Pb 元素、Ti 元素等，会随着地表水，或者雨水冲刷在土壤当中堆积。土壤当中存在的锰铁矿物，对于重金属而言能够起到一定固定作用，这使得重金属在土壤中积存，这也是土壤中重金属含量高于河流重金属含量的一个重要原因。对于典型重金属来源与迁移，本文主要从以下几点进行阐述与分析： （1）汞元素的迁移转化分析。汞元素不仅会对动植物造成影响，而且还会对人体产生危害，是一种有毒元素。土壤中的汞元素，一个最为主要特点是能够通过零价方式存在，也就是人们常说的单质汞，汞元素不仅拥有单指汞形态，还包括无机化合态汞、有机化合态汞。畜类HgCL 2、甲基汞之外，其他汞元素属于难溶化合物。甲基汞、乙基汞，在含汞化合物当中毒性最强。汞在土壤中的迁移较为复杂，包括汞氧化、汞还原、胶体对汞吸附作用、配位体对汞的配合作用等。 （2）镉元素的迁移转化分析。镉污染主要来源是，铅矿山、锌矿山、铜矿山等冶炼厂在冶炼过程中产生的废水、废渣等。还包括电镀、颜料、农业使用磷肥产生的镉污染。土壤自身具备较强吸附作用，使得镉元素会被积存在土壤表层位置。在降水后，土壤表层部分的镉元素会随着水流动，出现水平移动，从而进入到土壤、河流、湖泊当中，出现二次污染问题。在土壤当中还包括水溶性镉、非水溶性镉，在特定条件下两者之间可以实现相互转化。 （3）铅元素的迁移转化分析。在土壤中铅污染主要是因为受到，大气中铅沉降影响，以及铅应用工业三废排放。土壤中铅污染的出现，往往是通过不同介质，比如，空气、水等出现的二次污染。铅会通过二价态无机化合物的形式存在于土壤当中，四价态存在形式相对较少。而且往往是难溶态形式，比如，Pb（OH）2、Pb 3（PO 4）2。这一情况的出现，使得前的移动性、被作物吸收作用得到降低。在酸性土壤中，可溶性铅含量相对较高，主要是因为在酸性土壤当中，

H +

能够将铅从不溶铅化合物当中溶解出来。铬元素的迁移转化分析。土壤当中铬污染的主要来源是，三氧化铬工业三废配方、电镀、金属酸洗、耐火材料等。铬元素往往会通过不同化合形式存在与土壤

当中，比如，三价铬离子、六价铬阴离子等[1]

。其中水溶性六价铬含量相对较低，但是毒性较大。土壤中有机质具备较强还原能力，能够将六价铬还原为三价铬。 （4）砷元素的迁移转化分析。土壤当中砷污染的主要来源为工业三废排放、火力发电、早知等，同时在冶金、化学工业中也会造成砷污染情况。在土壤中砷元素会通过正三价或者正五价形式存在，具体类型被分为水溶性砷、吸附态、难溶性。如果土壤中存在的硫含量相对较高，而且处于还原条件下，M 那么可以形成较为稳定，且难溶性的As 2S 3。土壤中的砷元素，往往是通过非水溶性形式存在，

还会被积存到土壤表层部分。 3 典型重金属污染场地修复技术筛选方法 3.1 阻隔技术分析 阻隔主要是指将已经污染的土壤限制到一定区域之内，对污染物水平迁移以及垂直迁移进行有效控制，同时也可以控制经过空气、地表径流等扩散对环境的污染。将与受体之间的暴露途径切断，这

样可以减少污染问题的出现[2]

。该项技术方式会被分为不同类型，

比如，一般固废填埋场、危险废物填埋场、垂直阻隔、表面封盖等。其中表面封盖主要是通过创建一个防水层与排水系统，能够避免地表水渗透到污染土壤中，从而在一定程度上避免污染物随着水流流入到地下水等环境中。除此之外，能够在实现对气体以及气味扩散的控制，针对防身覆盖层进行绿化，可以实现美化环境效果。表面封盖技术因为自身所具备的优势，比如，还原自然优势、费用低优势等，被广泛应用在矿山污染修复工作当中。避免覆盖又被分为不同类型，比如，混凝土覆盖、天然防渗材料覆盖、人工防渗材料覆盖等。具体覆盖方式要结合实际情况展开，这样才能达到良好覆盖效果。

3.2 固化/稳定化技术分析 固化/稳定化技术原理主要是将污染土壤与可以结成固体的粘结剂之间进行混合，这样可以实现对污染物的固定与捕获，将污染物固定到结构中，固化/稳定化技术在当前有害有毒废物处理中得到

广泛应用[3]

。固化/稳定化技术在应用期间，污染土壤与粘结剂之间可以不产生化学反应，粘结剂能够直接对污染土壤进行覆盖，这样可以阻断土壤中污染物与外界环境之间的联系，实现对污染物的有效控制。在对重金属污染场地的处理中，往往使用的是无机胶合剂

以及添加剂，针对特殊污染物，比如，放射性污染物可以使用有机胶合剂，这样可以达到更好隔离效果，尽量避免污染物对外界环境造成的影响。 3.3 植物修复技术分析 植物修复技术通常情况下主要是指，通过对重金属超富集植物