铅污染土壤的原位钝化技术的研究进展

邓华健，匡 桢

（1.西南大学资源环境学院，重庆 400715；2.万盛经开区环保局，重庆 400800）

据统计，过去的50年中大约有7.83×105吨Pb排入土壤环境中，造成土壤重金属铅污染［1］。铅主要是人类在生产活动中排入到土壤中的，具体包括矿产开发，工业生产，农业生产等［2］。铅对人体健康及植物生长的毒害性极强［3-6］。由于土壤的吸附性，铅易在土壤中富集。目前，土壤铅污染的修复有两种思路：将铅从土壤中提取出来，减少总量；降低铅的活性。而原位修复技术正是在此思路下，向土壤中施加修复剂降低土壤铅的危害性。本文对石灰、生物炭、羟基磷灰石三种常见的修复剂进行论述。

1 原位钝化修复技术

原位钝化修复技术的思路是降低重金属的活性来减少其危害。主要是向被污染的土壤添加石灰，生物炭，钢渣等修复剂。修复剂和重金属反应生成沉淀或其他稳定物质，从而降低重金属的毒性和迁移能力［7］，同时改变土壤基本理化性质及微生物种群，进而抑制土壤中重金属向农作物的迁移。

2 生物炭的修复机制

生物炭是指生物质在缺氧或厌氧环境下，经热解处理而得的一种稳定多孔的富碳固体物质。生物炭可以改善土壤理化性质，提高土壤有机质，提高土壤肥力从而提高农作物产量［9］。研究表明，生物炭主要通过络合作用，阳离子交换作用提高土壤对Pb的吸附量，进而降低土壤Pb的活性。同时，施加生物炭可有效提高土壤的pH，降低酸性土壤中有效Pb含量［10］。不同的施加量，钝化效果不同，5%的生物炭投加量可取得显著的铅固定效果，考虑到成本问题，生物炭投加量不超过10%［11］。同时，施加生物炭做修复剂可改善作物生长状况，减少植物对铅的吸收量。

3 石灰的修复机制

石灰修复的机理为石灰呈碱性，可以提高土壤pH，从而减少溶解态的铅的含量，而碳酸盐态，氧化态的铅含量得到提高，从而减少了植物对铅的吸收量。有研究表明，施用石灰后土壤的pH会快速升高。石灰施加量越大，土壤中铅的有效量越低，并且施加时间越长，效果就越不好，可能是时间增长后土壤pH得到了降低，铅有效量又升高［12］。同时，施加石灰可以提供生物的生物量（株高，茎叶鲜重），用小白菜做实验，施加石灰后白菜茎叶内的铅降低75%左右，根部铅含量降低效果不显著。

4 羟基磷灰石的修复机制

羟基磷灰石修复铅污染土壤的机理是土壤中溶解态的铅可以和羟基磷灰石反应生成羟基磷氯铅矿沉淀，从而降低了铅的迁移性和生物有效性。同时，羟基磷灰石的修复过程存在溶解沉淀机理，所以通常还需要对要修复的土壤进行预酸化处理。影响修复效果的主要因素包括温度、pH值、用量等。pH值在4～5之间，含磷物质对铅的固定效果最好［13］。