铬污染土壤修复技术研究进展

发表时间：2020-12-17T08:01:17.933Z 来源：《建筑细部》2020年第24期 作者： 王国瑞

[导读] 由于工业的不断发展，日益严重的铬污染土壤问题不断造成不良后果。寻求有效、适当的铬污染土壤修复技术已成为相关研究的重点之一。本文系统地介绍了铬污染的危害，总结了铬污染土壤的修复技术，并期待能为土壤铬污染修复提供新的思路、方向和突破。王国瑞

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摘要：由于工业的不断发展，日益严重的铬污染土壤问题不断造成不良后果。寻求有效、适当的铬污染土壤修复技术已成为相关研究的重点之一。本文系统地介绍了铬污染的危害，总结了铬污染土壤的修复技术，并期待能为土壤铬污染修复提供新的思路、方向和突破。 关键词：铬污染；土壤修复；研究进展 前言

铬是一种重金属元素，在社会经济与工业发展中起着重要作用，尤其是在纺织、印染、冶金、电镀、木材防腐等行业中大量应用。导致大量铬及其化合物给土壤带来严重污染，导致我国土壤环境总体状况不容乐观，部分地区耕地质量令人担忧。Cr(III)和Cr(VI)在自然环境中是稳定的，铬金属和土壤颗粒的各种吸附作用产生转化，使得Cr(VI)具有很大的消极影响与作用，如中毒、致癌等影响。这就是为什么六价铬土壤污染的修复成为国内外研究的热点。本文系统地介绍了铬污染的危害，总结了受铬污染土壤在物理、生物方面的修复进展，并期待为该领域的研究提供一定参考。 一、环境中铬的危害 1.对人和动物的危害

六价铬对人身体的危害较重视，这里集中介绍六价铬。Cr（VI）由于其氧化性和高渗透性，可以干扰酶系统蛋白质特性的变化，并具有致畸和致癌作用，对人有剧毒。同时，Cr（VI）在人体中被还原为Cr（III）时，细胞中其他的物质，会产生如Cr（IV）和Cr（V）等，这些可以与DNA反应，导致DNA断裂，因此会使人类和动物发生突变作用。 2.对农作物的影响和危害

铬也是植物生长的必要微量元素，但过多的铬不仅会影响作物的质量和产量，而且会破坏植物环中的叶绿素结构，使植物变黄甚至枯萎。除了外在的破坏与影响，铬达到一定浓度后，对于植物内部细胞结构也会产生毁灭性的影响。使它们无法合成抗氧化剂，导致整个抗氧化系统崩溃，最终可能表现为植物生长不良。研究结果表明，土壤中Cr(VI)超标会对小麦生长有抑制作用，对稻田也有突出影响，会出现稻叶狭窄和发黄，出现化根和缺根等现象。这些案例都证实了铬污染巨大的破坏性，值得我们警惕。 二、铬污染土壤的修复技术

受重金属污染的土壤修复原则是使用各种技术来清除重金属，并减少重金属对农作物的破坏性，以达到土壤修复的目的。铬污染是重金属污染中最典型的之一，其修复方法是通过铬离子化学价的变化，通过这些措施将六价铬离子转化为三价或其他无毒化合物。因此铬污染土壤可通过物理修复、生物修复和综合修复方法等进行处理，综合应用不同技术。 1.物理修复

（1）电动力学修复技术

1947年，科学家开始使用电动力学修复技术。此后，有关研究人员总结了电动力学修复的基本原则，并开发了在电场操作下将重金属转移出土壤的初步模型。主要用于修复大多数无机土壤和低渗透性土壤。能有效地消除铬、汞、镉、铅、锌、锰、铜等重金属，最大消除率超过90%。使用电动力学修复和还原技术后，铬污染土壤的修复结果表明升高温度或增加PH值有助于从土壤颗粒表面去除六价铬，而在90摄氏度的温度下增加PH值，六价铬在土壤中去除量可以达到86.1%。 （2）固化/稳定技术。

固化/稳定技术是一种无害处理技术，此种技术针对于土壤中重金属和放射性物质的污染治理，具有较高的经济效益、和简单操作等优势，已被广泛用于重金属污染土壤的修复。首先通过投加稳定化药剂使得六价铬还原为三价铬这种毒性较低的价态，再通过固化药剂、材料将污染土壤包裹起来，切断其与外界的接触途径，达到污染控制的目的。研究土壤中的铬离子去除效果，可以发现土壤中的铬总量有不同程度的下降。

这种技术由于经济效益较高在美国被广泛的应用，但这种技术的缺陷在于没有达到污染物去除的目的，反而增加了污染土量。有的发达国家还将污染浓度较低、固化后浸出值较低的处理后土壤做混凝土材料用于道路、楼梯基础的建设材料。 2.植物修复技术

即用于吸收和收集被污染的土壤中的一种或多种重金属元素的技术，使用植物进行收集和处理，以修复受污染的土壤。许多科学家认为，十字花科的植物具有优秀的重金属积累基因，而印度芥菜等植物生长缓慢，且对环境要求高，因此其还原能力有限。因此，植被修复技术的新方向是将研究对象转向生长迅速的植物物种，并能适应大多数环境。实验室土壤铬污染模拟修复试验结果表明，甘蓝对铬污染的还原能力较强。 结束语

上述受铬污染土壤修复技术在实际使用中，无论是电动力学技术还是植物修复等技术都各有优缺点。而铬污染土壤的治理研究具有良好的发展前景，根据土壤情况如何选择最适合、最经济的修复技术是需要我们不断去实践和研究的。但是，在生物恢复的实际应用上仍然存在一些不足。微生物对于环境的要求，也容易受到外部因素的影响。同时，植物的金属吸收效果仍然有限，一方面是生物量低，还有生长周期慢。因此，如果对修复周期有要求，最实际的修复技术就是固化、稳定化修复技术，它是现今公认为修复周期最短、效果较好的修复技术。 参考文献

[1]龚亚龙,范敏,高晓梅,宋安康,胡思扬.铬污染土壤还原固化稳定化药剂的筛选[J/OL].土木与环境工程学报(中英文):1-9[2020-08-11]. [2]黄开友,申英杰,王晓岩,王兴润,苑文仪,张承龙,白建峰,王景伟.生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展[J/OL].环境工程: 1-11[2020-08-11].

[3]宋安康,龚亚龙,高晓梅,李春全.季铵盐改性膨润土对铬污染土壤的稳定化性能[J].非金属矿,2020,43(04):96-98.