馬憲梅 黃曉飛

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)水平的不斷快速發(fā)展，已造成了大量環(huán)境污染問(wèn)題的出現(xiàn)，其中，鉻在工業(yè)活動(dòng)中的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致的土壤鉻污染問(wèn)題尤為突出。本文通過(guò)對(duì)鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)的深入了解和研究，系統(tǒng)全面地闡述了土壤鉻污染來(lái)源、污染的危害以及修復(fù)技術(shù)等具體的措施，以期能夠?qū)I(yè)內(nèi)人士提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：鉻污染;土壤修復(fù);技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.035

Study on the current situation of soil chromium pollution and remediation methods

Ma Xianmei1， Huang Xiaofei2

（1.Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Hohhot Inner Mongolia 010020，China;

2.Inner Mongolia Environmental Treatment Engineering Co.， Ltd.，Hohhot Inner Mongolia 011517，China）

Abstract：With the continuous and rapid development of industrial production and economic level， a large number of environmental pollution problems have been caused，especially the problem of soil chromium pollution caused by the extensive application of chromium in industrial activities.Based on the deep understanding and Research on the remediation technology of chromium contaminated soil，this paper systematically and comprehensively expounds the source of soil chromium pollution，the harm of pollution and remediation technology and other specific measures， in order to provide reference value for the industry.

Key words：Chromium pollution;Soil remediation;Technology

1 土壤鉻污染現(xiàn)狀

土壤對(duì)人類(lèi)的作用不言而喻，但隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，大面積的土壤被污染。在我國(guó)受重金屬污染的土壤有上萬(wàn)頃，占我國(guó)耕地總面積比例在15%以上[1]，以每年幾萬(wàn)噸糧食被重金屬污染為例，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億元。鉻及其化合物在鋼鐵、電鍍、制革、燃料等行業(yè)被大量應(yīng)用，故鉻成為土壤重金屬污染的主要污染物之一。

2 土壤鉻污染來(lái)源

土壤中有兩種主要的鉻來(lái)源：天然和人造來(lái)源。天然來(lái)源是指礦物和巖石中的鉻。在長(zhǎng)期的自然條件下，鉻通過(guò)各種渠道進(jìn)入土壤，即土壤中鉻的背景值[2]。人為來(lái)源主要有：污水灌溉、大氣沉降、固體廢棄物、化肥和農(nóng)藥的大量應(yīng)用。

3 鎘污染的危害

重金屬污染具有長(zhǎng)期性、不可逆性、不可降解性、高毒性等特點(diǎn)，鉻元素進(jìn)入土壤后不能被分解或降解，將一直存在于土壤中。土壤中的鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的形式存在。六價(jià)鉻的毒性是三價(jià)鉻的100倍[3]。六價(jià)鉻的強(qiáng)氧化將導(dǎo)致土壤硬化和作物產(chǎn)量減少。土壤是微生物聚居的地方，微生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)具有重要作用，當(dāng)土壤中鉻濃度超過(guò)某一濃度后，會(huì)引起微生物生物量碳、氮的下降，并且對(duì)微生物中酶的活性具有抑制作用，影響微生物的生長(zhǎng)代謝，甚至造成微生物死亡。

鉻對(duì)地表水和地下水的危害，首先，鉻會(huì)毒害浮游植物，甚至導(dǎo)致浮游植物死亡，從而降低地表水的自?xún)裟芰Γ瑢?dǎo)致水質(zhì)下降。其次，還會(huì)影響地表水的感官特性。三價(jià)鉻會(huì)使水渾濁。六價(jià)鉻能使水變黃。當(dāng)水中鉻濃度較高時(shí)，土壤表面對(duì)鉻的吸附能力迅速飽和。此時(shí)，含鉻廢水將進(jìn)入地下水。

4 鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)

4.1 物理修復(fù)技術(shù)

常用的物理修復(fù)方法包括更換土壤法、玻璃化法、熱解吸法。其中更換土壤法在工程中經(jīng)常采用，包括客土、換土和翻土法。客土法是指將大量未經(jīng)污染的土壤覆蓋在受污染土壤的表面，并與之充分混合，使受污染土壤的鉻濃度降低，減輕土壤鉻污染帶來(lái)的危害;換土法是指將受污染土壤部分或全部挖走，取未被污染的土壤填埋在換土區(qū)域;翻土法是指將受污染土壤翻入土壤深層，以降低土壤表層的鉻濃度。更換土壤法的優(yōu)點(diǎn)在于修復(fù)速度快，缺點(diǎn)在于成本高昂，難以在大范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用;對(duì)污染土壤直接丟棄，未能對(duì)鉻進(jìn)一步處理，因此易產(chǎn)生二次污染。

4.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)向受污染土壤中添加修復(fù)劑，使土壤的性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而改變土壤的形態(tài)和生物有效性，最終實(shí)現(xiàn)修復(fù)土壤污染的目的。常見(jiàn)的化學(xué)修復(fù)方法有淋洗法、電動(dòng)修復(fù)法、固化/穩(wěn)定化法等。

淋洗法是指將淋洗液通入受污染土壤，在重力及水壓的作用下，使土壤中的重金屬?gòu)耐寥辣砻娼馕聛?lái)，再對(duì)含有重金屬的淋洗液進(jìn)行處理。目前常用的淋洗液有水、螯合劑、表面活性劑等。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于費(fèi)用較低;人和污染物不會(huì)有直接接觸，缺點(diǎn)在于淋洗液易帶來(lái)二次污染;對(duì)粘質(zhì)土等滲透性較差的土壤修復(fù)效果不佳。

電動(dòng)修復(fù)法是指對(duì)受污染土壤施加電場(chǎng)，使土壤中的重金屬在電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，然后將聚集在電極附近的污染物抽提到地面上進(jìn)行處理[4]。土壤中的Cr（III）主要以陰離子的形式存在，而Cr（VI）則主要是以陽(yáng)離子的形式存在，在電場(chǎng)的作用下，Cr（III）和Cr（VI）分別在陰極和陽(yáng)極聚集，從而分離[5]。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于成本較低;易操作;去除率高等，缺點(diǎn)在于土壤pH值發(fā)生突變時(shí)，會(huì)造成Cr（III）在土壤中發(fā)生沉淀，影響修復(fù)效果。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)包括固化和穩(wěn)定化兩個(gè)過(guò)程，固化是將污染物固定在土壤中，穩(wěn)定化是指向受污染土壤中添加一定的穩(wěn)定化劑和還原劑，使土壤中高毒性的Cr（VI）轉(zhuǎn)化為毒性較小的Cr（III），然后生產(chǎn)沉淀或難溶性物質(zhì)，從而抑制污染物的遷移。有研究發(fā)現(xiàn)，將FeSO4和Na2SO4按照一定的比例混合后，對(duì)土壤中Cr（VI）具有很好的去除效果。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于成本較低;技術(shù)比較成熟，且能夠大面積的推廣應(yīng)用，其不足在于已被固化的重金屬污染物可能會(huì)再次被活化。

4.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是指生物通過(guò)食物鏈將土壤中的Cr（VI）富集到生物體內(nèi)，或者將其轉(zhuǎn)化為低毒的Cr（III），包括動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)和微生物修復(fù)[6]。植物修復(fù)是指在受污染區(qū)域種植植物，利用植物的固定、吸收、轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化等，使污染物轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)環(huán)境沒(méi)有毒害作用的物質(zhì)。具有運(yùn)行成本低、易回收和處理污染物、美化環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，但處理周期較長(zhǎng)、效率低。與植物修復(fù)類(lèi)似，動(dòng)物修復(fù)是指動(dòng)物通過(guò)自身的新陳代謝改善受污染土壤的理化性質(zhì)，通過(guò)提高土壤肥力，促進(jìn)植物和微生物的生長(zhǎng)，從而間接地對(duì)土壤起到修復(fù)作用。該方法對(duì)環(huán)境造成的影響較小，但其修復(fù)能力有限，還有可能破壞原有的生態(tài)平衡。微生物修復(fù)是指土壤中的某些微生物能夠?qū)⒅亟饘傥廴疚镛D(zhuǎn)化為自身需要的物質(zhì)或?qū)Νh(huán)境無(wú)毒害作用的物質(zhì)。微生物修復(fù)主要包括吸收和氧化還原兩種形式，因其具有費(fèi)用少、微生物資源豐富等特點(diǎn)可大面積的應(yīng)用于受污染土壤。但其對(duì)于多種重金屬同時(shí)存在的受污染土壤修復(fù)效果不佳，因?yàn)槠涫翘禺愋跃N，只能針對(duì)性的處理單一污染物。

5 結(jié)束語(yǔ)

雖然當(dāng)今鎘污染修復(fù)技術(shù)的過(guò)程中有很多種方法可以學(xué)習(xí)和利用，由于我國(guó)對(duì)鉻污染土壤修復(fù)起步較晚，在許多方面使用階段仍然需要改進(jìn)和完善。為了更好地解決這些問(wèn)題，鉻污染土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)繼續(xù)加大技術(shù)開(kāi)發(fā)力度，加快成熟技術(shù)應(yīng)用速度，全面推動(dòng)我國(guó)鉻污染土壤修復(fù)工作的全面開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-03-14

作者簡(jiǎn)介：馬憲梅（1987-），女，本科學(xué)歷，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏Νh(huán)保設(shè)計(jì)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)。