上期说到化学淋洗法对治理修复含砷土壤的基本知识,今天笔者将给大家介绍另一种治理方法——固化稳定化技术。
稳定化技术是固化稳定化的一种,具有成本低、见效快的良好优势。其原理是通过化学试剂吸附、螯合、沉淀等化学反应,将土壤中的砷转化为化学性质不活泼的形态,阻止砷在环境中进行迁移、扩散等过程,从而降低砷的毒害程度达到修复污染土壤的效果。
常用的稳定剂包括黏土矿物(沸石、膨润土等)、锰氧化物、碱性材料(石灰)、有机物、硫化物以及铁基氧化物(硫酸铁、硫酸亚铁)等。黏土矿物具有很大的比表面积和大量的活性基团,可以很好地吸附土壤中的砷。锰氧化物能够与砷产生螯合物,且单独投放或配合添加铁氧化物,都能起到显著的效果。有机稳定剂能够被砷大量吸附,并显著降低蔬菜对砷的吸收。硫化物会与砷、铁反应产生毒砂等难溶性硫化物。铁基材料对砷具有吸附容量高,吸附速率快等优点,并且对土壤基质的影响较小,是目前稳定化中应用最广泛地稳定剂。
此外,影响稳定化效果的因素有土壤pH、氧化还原电位、竞争性阴离子及有机质。
pH是控制和影响砷形态的重要因素。pH可以改变土壤胶体表面的电荷从而影响砷的吸附或解吸。当pH增高时,土壤偏碱性,此时阴离子增多,砷开始解吸并以正价离子的形式存在;在中性条件下,三价砷和五价砷都能吸附在铁氧化物表面。氧化还原电位影响着砷的形态和移动性。在氧化条件下,三价砷被氧化为五价砷,与铁氧化物的吸附性增强。竞争性阴离子也能影响砷的移动性。实验表面,由于土壤对磷酸根的亲和力更强,土壤中的砷酸根会被置换出来。因此,磷酸根能够显著增加砷的移动性。溶解性有机质中含有羧基、羟基等活性官能团,通过与砷竞争吸附位点从而控制砷的迁移及转化。另外。颗粒态的有机质可以对重金属起到富集作用,这些都是影响砷污染土壤修复的重要因素。
稳定化技术是一种经济高效、针对性大并对土壤破坏较小的一项措施。下期,笔者将给大家带来客土修复法的介绍。
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