固化穩(wěn)定化技術(shù)處理重金屬類污染土壤效果及應(yīng)用前景的研究

張志生

（廣州穗土環(huán)保工程有限公司，廣東 廣州 510220）

近些年，處理重金屬類污染土壤手段日益豐富，土壤處理技術(shù)人員可以視情況考慮選擇有機(jī)物料、水泥固化劑、礦物成分材料、穩(wěn)定化藥劑或者粉煤灰用于處理污染土壤。固化穩(wěn)定化的土壤處理技術(shù)手段本質(zhì)就是將化學(xué)試劑運(yùn)用于處理污染土壤，其中重點(diǎn)涉及重金屬污染類型的城市土壤以及農(nóng)田土壤。技術(shù)人員必須要結(jié)合土壤遭到重金屬類污染的現(xiàn)存情況與程度來進(jìn)行選擇。

1 常見的穩(wěn)定劑/固化劑

1.1 水泥

包含硅酸三鈣與硅酸二鈣的無機(jī)水泥材料比較容易凝固，在水分混合的情況下可以達(dá)到較好的穩(wěn)定性以及固化效果。技術(shù)人員針對土壤固化劑如果選擇了水泥，那么化學(xué)危險性較高的毒害物質(zhì)與廢棄物質(zhì)都能夠全面得到處理[1]。土壤深部如果含有較多的有害重金屬類物質(zhì)，那么經(jīng)過水化反應(yīng)以及元素分解處理后的土壤就不再包含任何毒性元素，并且對于流失與遷移重金屬元素的危險傾向能夠有效加以阻止。土壤深部在沉淀碳酸鈣的基礎(chǔ)上，可充分展現(xiàn)水泥固化劑與穩(wěn)定劑的良好土壤處理效果[2]。

1.2 有機(jī)物料

有機(jī)固化穩(wěn)定劑具有低廉造價以及廣泛材料來源的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)階段已經(jīng)得到普遍采用，尤其是涉及到處理帶有重金屬污染的城鄉(xiāng)地區(qū)土壤。通常情況下，有機(jī)類的固化穩(wěn)定劑重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)包含作物秸稈、禽畜排泄物與糞便、城市地區(qū)污泥以及農(nóng)田堆肥等。重金屬類物質(zhì)在遇到腐殖酸與有機(jī)固化劑的過程中，應(yīng)當(dāng)能夠充分確保土壤綠色植被得以旺盛生長，對于土壤進(jìn)行徹底凈化并且對于重金屬類的有害物質(zhì)進(jìn)行了分解。由此可見，具備優(yōu)良土壤凈化處理實施成效的有機(jī)物值得被普遍運(yùn)用于處理重金屬土壤。

1.3 粉煤灰/石灰

粉煤灰與石灰可以沉淀并且分解重金屬，進(jìn)而對于土壤本身原有的酸堿值進(jìn)行提升。技術(shù)人員對于少量粉煤灰在融入污染土壤以后，應(yīng)當(dāng)可以明顯增加可變的土壤電荷成分，對于植被根部的重金屬進(jìn)行了抑制。在激發(fā)硅酸鹽物質(zhì)活性的基礎(chǔ)上，具有凝膠屬性的水泥元素樣態(tài)將會充分展現(xiàn)，確保達(dá)到重金屬類物質(zhì)徹底被固定的土壤處理目標(biāo)[3]。

1.4 藥劑穩(wěn)定化

目前在處理污染土壤的環(huán)節(jié)中，很多技術(shù)人員選擇化學(xué)藥劑來實現(xiàn)針對重金屬固有樣態(tài)的改造處理，確保帶有毒害元素的土壤重金屬可以得到捕獲或固定在固體結(jié)構(gòu)中。現(xiàn)階段的土壤處理技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)選擇硫化鈉、氫氧化鈉、硫酸亞鐵或者磷酸鹽的穩(wěn)定化藥劑，進(jìn)而達(dá)到固化穩(wěn)定化重金屬的良好實施效果。

1.5 礦物材料

礦物元素材料本身具備價格低以及處理成效優(yōu)良的特性，很多礦物材料包含堿性物質(zhì)成分，因此可用于偏酸性重金屬的處理，不僅不會給土壤添加額外污染，同時還能夠在根本上改善土壤屬性與理化特征[4]。

2 固化穩(wěn)定化技術(shù)處理重金屬類污染土壤效果

2.1 浸出毒性

土壤重金屬并不是固定存在于某個土壤區(qū)域部位，而是伴隨雨水以及地下水流的沖刷與帶動作用，從而表現(xiàn)為緩慢浸出的特性。因此在處理污染性土壤時，處理技術(shù)人員必須要首先考慮到重金屬特有的浸出毒性影響，浸出毒性指標(biāo)應(yīng)當(dāng)屬于非常關(guān)鍵的土壤處理成效判斷評估指標(biāo)。

2.2 物理性質(zhì)

土壤物理性質(zhì)在經(jīng)過重金屬處理的操作過程之后將會產(chǎn)生相應(yīng)改變，技術(shù)人員據(jù)此就可以判斷土壤物理性質(zhì)?，F(xiàn)階段的物理處理手段已經(jīng)能夠被普及運(yùn)用于很多種類的重金屬土壤，通過改善土壤深部原有的物理性質(zhì)，充分保證土壤深部以及土壤表層部位的整體顆粒組成結(jié)構(gòu)更為合理。

2.3 小型試驗

土壤處理的技術(shù)人員不僅需要完成全面與準(zhǔn)確的土壤固化穩(wěn)定化處理試劑種類的選擇過程，在此前提下還必須通過實施開展專門小型試驗，進(jìn)而判斷土壤現(xiàn)有的化學(xué)與物理特性是否達(dá)到安全檢測標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員對于土壤樣本需要進(jìn)行準(zhǔn)確的采集操作，經(jīng)過小型試驗來確保土壤各個層面的指標(biāo)性能達(dá)到良好狀態(tài)[5]。

2.4 微觀檢測及其形態(tài)分析

土壤微觀檢測以及土壤形態(tài)分析環(huán)節(jié)重點(diǎn)涉及到土壤顆粒的組成形態(tài)結(jié)構(gòu)專項測試工作，土壤成分的分析測試人員必須要確保土壤現(xiàn)有的微觀形態(tài)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)與程度。土壤中的有害有毒重金屬如果得到穩(wěn)點(diǎn)化固定下來，那么經(jīng)過微觀檢測以及土壤形態(tài)測試的專門測試過程后，應(yīng)當(dāng)能夠判斷為土壤達(dá)到安全指標(biāo)，符合土壤凈化后的生態(tài)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

3 固化穩(wěn)定化技術(shù)應(yīng)用前景

在目前的情況下，固化穩(wěn)定化的土壤表面以及土壤深部有害物質(zhì)處理手段技術(shù)正在迅速獲得完善。技術(shù)人員通過創(chuàng)新固化穩(wěn)定化的土壤有害重金屬處理工藝措施，應(yīng)當(dāng)能夠切實保證土壤有害重金屬得到固化，防止表現(xiàn)為流失重金屬以及遷移重金屬的狀況。具體在實踐中，土壤處理人員應(yīng)當(dāng)充分重視固化穩(wěn)定化技術(shù)的如下應(yīng)用前景：

3.1 合理改進(jìn)物理與化學(xué)處理技術(shù)手段

化學(xué)處理手段以及物理處理手段目前都已經(jīng)普遍運(yùn)用在處理有害土壤深部元素物質(zhì)過程中，并且顯示出優(yōu)良的土壤深部固化與處理綜合實施成效。與化學(xué)試劑處理的傳統(tǒng)工藝做法進(jìn)行對比，能夠判斷得出物理技術(shù)手段更加可以防控土壤二次污染，同時還不會消耗與浪費(fèi)過多的土壤處理物質(zhì)資源。

未來在土壤重金屬類元素與物質(zhì)的處理工藝實踐中，土壤化學(xué)處理手段還將會全面獲得完善與創(chuàng)新[6]。固化穩(wěn)定化的土壤化學(xué)處理試劑種類將會得到更新與豐富，確保將具有更好處理成效以及更低處理工藝成本的土壤固化劑納入土壤處理范圍領(lǐng)域中。技術(shù)人員針對目前經(jīng)常用到的土壤有毒重金屬固化穩(wěn)定化處理工藝措施都要積極加以改進(jìn)，旨在嚴(yán)格保障土壤處理整個操作與實施過程的安全性。

3.2 優(yōu)化利用土壤處理的資源與經(jīng)費(fèi)

城鄉(xiāng)污染土壤的全面處理過程必須要耗費(fèi)成本與資源，但是現(xiàn)有的土壤處理工程資源相對比較緊缺，那么就會涉及到優(yōu)化配置以及高效利用土壤處理資源。目前現(xiàn)有的城市土壤以及農(nóng)村地區(qū)土壤全面處理與修復(fù)工藝技術(shù)正在獲得改進(jìn)，旨在降低與控制土壤處理領(lǐng)域的資源成本投入比例，切實保證了土壤修復(fù)的全面實施與開展過程達(dá)到最佳綜合經(jīng)濟(jì)效益。土壤物理凈化以及化學(xué)固化處理中的經(jīng)費(fèi)資源應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁咝У呐渲檬褂?，切實降低土壤深部的重金屬毒害性與污染性，從而保證土壤與水源的安全。

土壤處理技術(shù)人員以及環(huán)境生態(tài)保護(hù)部門針對土壤處理資源在高效加以分配使用的前提下，還應(yīng)當(dāng)能夠保證土壤處理后的總體生態(tài)效益達(dá)到最佳。例如在選擇適用的物理處理手段的實踐中，技術(shù)人員針對土壤顆粒的密度、土壤金屬流失的程度以及水土保持的狀態(tài)等關(guān)鍵指標(biāo)都要展開全面測試評估，結(jié)合土壤處理的總體目標(biāo)需求來實現(xiàn)針對現(xiàn)階段土壤處理工藝措施的改進(jìn)調(diào)整。土壤處理的工程技術(shù)人員必須要積極引進(jìn)化學(xué)與物理的全新處理工藝措施，確保土壤結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)的穩(wěn)定固化效果。

3.3 改善土壤有害有毒重金屬的處理實施成效

土壤有毒以及有害的重金屬物質(zhì)元素應(yīng)當(dāng)?shù)玫饺娓咝У奶幚?，如此才能確保經(jīng)過固化處理以后的土壤深部能夠達(dá)到清潔與安全的狀態(tài)。因此在目前看來，土壤處理技術(shù)人員必須要側(cè)重于全面改善土壤有害重金屬在土壤深部區(qū)域的埋藏與流動狀態(tài)，避免經(jīng)過雨水沖刷后的土壤深部重金屬存在浸出污染的安全隱患。土壤處理技術(shù)人員對于固化穩(wěn)定化的土壤處理化學(xué)制劑應(yīng)當(dāng)合理加以改進(jìn)，調(diào)整固化穩(wěn)定化的土壤處理制劑物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

經(jīng)過分析可見，重金屬類元素如果較多存在于土壤深部，那么土壤污染狀況將會表現(xiàn)得較為顯著。在情況嚴(yán)重的時候，遭到重金屬類物質(zhì)破壞與污染的土壤還會危害居民飲水飲食安全，導(dǎo)致非常顯著的不利影響后果。具體在處理重金屬污染土壤的實施過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)善于綜合運(yùn)用多種不同的土壤修復(fù)以及污染降解處理手段措施，針對修復(fù)區(qū)土壤必須要嚴(yán)格實施微觀檢測以及浸出毒性測試，從而選擇固化穩(wěn)定化的土壤修復(fù)措施。