摘要：指出了原位鈍化技術(shù)以其諸多優(yōu)點被頻繁的應用于土壤重金屬污染修復，鈍化劑的選擇是該技術(shù)的核心和關(guān)鍵。就目前不同種類鈍化劑的優(yōu)缺點展開了綜述，旨在為原位鈍化修復劑日后的使用與研究提供幫助。

關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染；原位鈍化；鈍化劑

中圖分類號：X53；S15

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20008502

1引言

近年來，土壤重金屬污染問題越來越嚴重，無論是已經(jīng)污染的還是正在污染的土壤，都急需治理。因此也產(chǎn)生了各類修復技術(shù)，總體上可以分為兩類[1]：①將土壤中的重金屬與土壤分離，并處理，如植物修復、熱處理等；②降低土壤重金屬的活性，減少其對土壤、植物的危害，如玻璃化、深耕翻土、原位鈍化。原位鈍化以其成本較低、操作簡單、對土壤環(huán)境影響較小、適合大面積修復[2]等諸多優(yōu)點逐漸被頻繁利用，但是該技術(shù)也有其局限和短板；比如鈍化劑的長期穩(wěn)定性，像有機物質(zhì)、石灰性物質(zhì)；又如鈍化劑對土壤環(huán)境是否會造成二次污染，像赤泥、含磷物質(zhì)。因此，鈍化劑的選擇、創(chuàng)造、應用成了原位鈍化技術(shù)的核心與關(guān)鍵[3]。筆者就目前為止不同種類鈍化劑的優(yōu)缺點展開論述、分析，為原位鈍化技術(shù)的發(fā)展、鈍化劑的探索研究提供理論依據(jù)。

2原位鈍化劑種類

重金屬對土壤的影響主要取決于其在土壤中的有效量，而非全量[4]。原位鈍化法正是向污染土壤中添加鈍化劑后經(jīng)過各種化學反應來降低污染物的溶解性、擴散性以及生物毒性[5]，從而降低其有效含量。目前，重金屬污染土壤鈍化修復劑主要包括無機材料、有機材料、新型材料這3大類。

2.1有機材料

有機材料作為鈍化劑不僅可以增加土壤肥力、同時還能改善土壤理化性質(zhì)，而且還是土壤重金屬的絡(luò)合劑。有機材料主要是通過增加土壤陽離子交換量、提高土壤pH值、形成難溶性的金屬有機絡(luò)合物[6]等方式來降低重金屬的生物有效性，目前常用的有機材料主要有畜禽糞便、腐殖酸、農(nóng)業(yè)廢棄物[7～9]。

畜禽糞便主要是指牛糞、雞糞、豬糞等有機肥，將其施入重金屬污染土壤后均能降低重金屬的活性，促進重金屬向穩(wěn)定的殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化。腐殖酸的施入對土壤重金屬的影響也與畜禽糞便類似，可溶態(tài)的重金屬明顯下降，而且不同種類的腐殖酸對其影響也不盡相同。農(nóng)業(yè)廢棄物主要是指水稻、玉米、小麥等不同植物的秸稈，不同學者研究其對土壤重金屬的影響均取得了相似的效果，其具有降低重金屬的可提取態(tài)、生物有效性及遷移能力。

2.2無機材料

無機材料在重金屬污染土壤原位鈍化修復中應用廣泛、種類多樣，根據(jù)其理化性質(zhì)的不同大致分為5類：含磷物質(zhì)、黏土礦物、碳酸鹽礦物、石灰性材料、生物炭。

含磷物質(zhì)目前主要應用于鉛污染土壤修復，例如：骨粉、磷酸鹽、磷礦粉、羥基磷灰石等。這類物質(zhì)均能促使土壤中的鉛向更加穩(wěn)定的磷酸鉛轉(zhuǎn)化，但是過量的使用會造成土壤中磷含量升高，進而造成地表水、地下水富營養(yǎng)化[10]。黏土礦物是指海泡石、凹凸棒石、沸石、蒙脫石、高嶺石、蛭石、膨潤土等一系列天然非金屬礦物。這類物質(zhì)修復土壤重金屬主要是利用其比表面積較大、結(jié)構(gòu)層帶電荷等自身特性，通過吸附、共沉淀、配位反應等降低土壤中重金屬離子的活性。對于重金屬鎘、鉛、銅、鋅、鎳等均有較好的修復效果[11]。碳酸鹽礦物主要包括方解石、石灰石、白云石、文石等，它們是利用所含碳酸鈣在土壤水中的溶解平衡來提高土壤pH值、降低土壤中重金屬的有效性，同樣對于各種重金屬均有較好的修復效果。石灰性材料的修復原理是應用其本身的強堿性提高土壤的pH值，并與重金屬離子反應形成氫氧化物或者沉淀。例如：赤泥、石灰等。這類物質(zhì)對于土壤重金屬污染的修復效果較好，但是其強堿性會導致土壤板結(jié)、有機質(zhì)過快分解[12]。生物炭是在無氧或者缺氧的條件下對秸稈、木材等進行熱裂解而生成的物質(zhì)。具有孔隙度大、比表面積大、表面有大量的負電荷等良好的吸附性能，因此生物炭修復重金屬污染土壤的原理是吸附作用[13]。

2.3新型材料

新型材料在近年來的土壤重金屬污染修復中被廣泛應用，主要包括：納米材料、人工合成材料、功能膜材料、介孔材料。利用新型材料獨特的表面結(jié)構(gòu)、組成成分能達到較好的修復效果。研究表明，新型材料可以降低土壤中可溶性重金屬的含量，同時也能減少植物體內(nèi)重金屬的積累，促進重金屬向殘渣態(tài)轉(zhuǎn)化[14～16]。

3展望

雖然目前關(guān)于鈍化劑的研究、試驗、應用都已經(jīng)非常成熟，但是還存在不少問題，許多地方仍然有待改進。因此，筆者對于鈍化劑未來的研究方向提出3點建議。

（1）鈍化劑長期穩(wěn)定性的問題。目前很多的研究、試驗都只是探究了鈍化劑當下對于重金屬污染土壤的影響，而沒有從長期修復的角度去思考問題，也沒有從土壤環(huán)境改變后鈍化劑是否還有效的角度去試驗。因為很多情況下當土壤環(huán)境變化時鈍化劑的修復效果就沒那么好了，因此鈍化劑的長期穩(wěn)定性是修復成功與否的關(guān)鍵。

（2）鈍化劑是否會造成二次污染的問題。有些鈍化劑對于土壤環(huán)境、結(jié)構(gòu)還以有一定的影響，很多專家、學者在研究修復過程中并沒有提及此事。例如，含磷材料的使用會導致土壤中磷含量過高從而流失，造成水體富營養(yǎng)化；過量赤泥的使用會導致土壤板結(jié)，甚至會造成土壤鹽堿化。

（3）鈍化劑的修復效果問題。很多鈍化劑對于土壤重金屬的修復效果并不是很好，添加大量的鈍化劑仍達不到預想的效果。即使達到預期目標，那么鈍化劑的生產(chǎn)、運輸、施灑等一系列的工作勢必會提高修復成本。

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Discussion on In|situ Immobilization Remediation Agent of Heavy MetalContaminated Soil

Zhu Deqiang

（Shanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Institute of Land Engineeringand

Technology， Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.，Key Laboratory

of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering， the Ministry of Land and Resources，

Shanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center Xian， Shanxi， 710075， China）

Abstract： In-situ immobilization remediation technology is widely used in soil heavy metal pollution remediation because of many advantages. The choice of immobilization agent is the core and key of this technology. This paper intended to provide a reference for the use and research of in situ remediation agent.

Key words： soil heavy metal pollution； in|situ immobilization； immobilization agentendprint