铬污染土壤修复技术探究

宁怡

摘要：促进中国的现代化和工业的快速发展,城市建设从工业的发展是分不开的。在城市发展中注重环境保护，部分城市企业搬迁，导致工业垃圾工厂数量急剧增加，在工厂中留下大量有害物质，造成当地土壤污染。有毒物质会危害生态环境,工业废料铬污染将导致土壤污染,生物、化学和物理污染土壤中的铬。稀土金属广泛应用于冶金、电镀、印染行业，在实际生产中会产生大量的废气和水污染。金属铬会导致土壤污染和毒性在某种程度上,这是必要的对铬污染土壤。

关键词：铭污染；土壤修复；危害

1 铬污染土壤的来源及危害

随着经济社会的不断发展，铬已成为土壤污染的重要组成部分。工业废水中含有大量的铬。根据冶金的要求，铬的污染主要基于土壤中铬的含量。这是有关土壤酸碱度和氧化还原状态,结合土壤的污染和对土壤重金属铬材料的需求,以减少对人类健康的影响。随着社会的发展现代农业、铬在工业中得到了广泛的应用。如果铬污染超过标准,它将引起局部铬污染。铬是有毒、致癌、可溶性和腐蚀性。根据铬污染土壤的状况，会产生植物和农产品，导致铬在人体中积累。

2 土壤中重金属铬污染现状

铬是地壳中广泛分布,平均含量约为0.01%。铬及其化合物在冶金、电镀、皮革等工业生产领域有着广泛的应用。颜料、印染、制药、摄影制版和其他必要的原材料。近年来，随着铬工业的不断发展，含铬废水排放不规范，铬渣处理不及时，污染土壤和地下水，对农业、畜牧业和人类造成重大危害。铬工业园区，如锦州、天津，铬渣堆积如山，废渣长期未得到处理，工业区附近土壤严重受铬污染，影响树木、植物和作物生长。铬在土壤中可以通过植物进入人类和动物食物链,造成潜在危害。

3 铬污染土壤修复技术

多年来，国内外进行了大量的试验研究，并开发了多种修复土壤铬污染的方法。铬在土壤中的迁移和生物利用度由于沉淀和络合以及铬从土壤中分离而降低。

3.1 隔离法

隔离埋置是一种物理修复的方法，在受铬污染的地区建造水泥、砂浆和钢墙，在土壤上涂合成膜，或在土壤下铺设水泥和石头的混合物，达到防雨、防渗、防蝇、隔离周围环境的铬，减少对周围环境的污染。

3.2 固化稳定法

固化稳定的方法是将受铬污染的土壤与粘结剂充分混合，在固体基体中嵌入铬，以减少铬的迁移。水泥和硅灰是常见的粘合剂，它通常是用于化学还原反应。此外,该导电原理可用于产生热量来加热土壤，当土壤冷却时,它形成一个玻璃固体或玻璃化。

3.3 化学还原法

化学还原法是通过还原剂还原Cr(VI)，形成不溶性化合物沉淀。减少材料可以直接添加到土壤原位处理、渗透氧化还原或现场处理。常用的还原剂有无水硫酸铁、硫化物或单质铁。还原剂的选择取决于土壤条件和还原剂的成本。结果表明，当亚硫酸钠的浓度为1mol/L时，还原效果最好。pH为9.5，反应时间为5min。化学还原还原剂虽然品种繁多，成本低。但还原效果不够，难以接触和还原颗粒中的Cr(V)，其他氧化剂常存在于土壤中，导致还原剂的添加量远远大于理论值，造成还原剂的浪费和二次污染。

3.4 淋洗法

淋洗法是利用水压将浸出液推入铬污染土壤，通过淋洗剂与铬污染土壤的相互作用，增强了土壤中铬的物理化学性质，使铬从土壤中分离出来。常用淋洗剂包括无机酸、有机酸、表面活性剂或水。尽量选用易降解且不产生二次污染的淋洗剂，最好使用水作为清洗剂。淋洗法更适合粗粒土壤，如砂土，不适合粘土。

3.5 电化学修复法

电化学修复的基本原理是在土壤两端施加直流电压形成电场梯度，通过迁移、透析和电泳沉积将带电粒子沉积在电极两端的土壤中。对于铬离子，(r(1I)转移到阴极室，Cr(V)转移到阳极室。土壤性质、电场参数和铬形态对电动力学修复效果有影响。通过调整土壤pH值或添加络合剂和氧化剂，可以提高电修复的效率。添加EDTA和柠檬酸后,铬污染的沙质土壤电动修复效率增加了40%。对不同的控制模式进行分析，研究对于电动修复的效率产生的影响，发现用盐酸中和控制是最有效的。电化学修复方法对土壤结构和周围环境没什么影响,适合修复低渗透的土壤和其他特殊的场地。

3.6 微生物修复法

通过微生物与重金属的相互作用或微生物与重金属的接种，降低了微生物的土壤毒性。目前，可利用的微生物是大肠杆菌、肠道细菌等等。微生物对铬污染土壤的修复一般是一种生物还原沉淀，可以通过微生物还原酶催化还原Cr(M)，也可以通过微生物代谢间接还原Cr(V)。目前，微生物修复技术主要集中在新菌株的培养、去除机理和拮抗基因的研究等方面。采用直接添加培养基激活本地微生物的方法对铬渣污染土壤进行了原位修复。采用优化的本地硫酸盐还原菌溶液对铬污染土壤进行治理。

生物修复可以保护土壤结构和周围的环境。农村常用堆肥、厩肥、小麦秸秆发酵、牛粪和鸡粪改良土壤，增加养分，促进微生物的生长和繁殖。值得注意的是，过量的土壤养分会导致微生物的增殖，造成生态系统的不平衡。

4 铬污染土壤修复展望

铬污染的各种修复技术各有优缺点。例如,电气技术对景观结构的影响很小,不会造成二次污染,但会影响土壤的组成、化学浸出技术的长期有效性和操作简单的特点,但是它的低成本的性能在一定程度上限制了它的使用。生物修复具有广阔的应用前景。本文对铬污染的生物修复方法进行了分析，希望对我国铬污染修复技术的发展有所帮助。

生物修复技术主要添加了人工应变或提供微生物,进一步实现了微生物降解转化,生物修复技术操作方便,可以形成景观与当地土壤植物,装饰性能,和对环境的损害程度很低,这是对铬污染土壤的修复。我国对铬污染土壤微生物修复的研究较少，有必要加强研究范围，实现铬与微生物的相互作用。在微生物的作用下，铬可以转移和转化，微生物群落可以逐步合成。利用微生物作用机理分析土壤群落结构、多样性和分布，利用先进技术实现形态分布和长期安全评价报告。

在工业废弃地的综合治理中，工业废弃地中含有大量的重金属元素。重金属元素的积累会导致土壤污染，并影响土壤肥力和水分含量。我国的铬污染修复技术起步较晚，与发达国家的铬污染修复技术还存在一定的差距，机械设备落后，操作上也存在一定的不规范，这将导致土壤污染修复的难度。铬污染土壤修复技术仍处于研究和开发阶段。逐步采用成熟的修复技术对铬污染土壤进行修复，对现代环境保护具有重要意义。今后，铬修复技术将逐步发展和选择高效、绿色、环保、经济有效的方式，实现现代技术的应用，创造高效、环保的方案。

5 结语

土壤中重金属铬污染的原因是复杂多样的。目前，对铬污染土壤的研究大多集中在实验室阶段，对其在实际工程中的应用研究较少。因此,有必要详细分析铬污染的来源,明确铬污染的危害,采取适当的补救方法根据当地条件经过全面的考虑,以及改善生产过程,调整产业结构,减少铬污染来源,并提高我们的科学研究的深度,发展低成本、清洁土壤铬污染修复技术。

参考文献：

[1]王鑫.铬污染土壤的修复技术研究综述[J].环境工程.2015(S1)

[2]姜苹红,陈灿,向仁军.铬污染土壤的单一/复合还原处理及其长期稳定性研究[J].环境工程学报.2015(10)