第七届青年地学论坛

场地土壤铅污染一直是人们关注的环境问题，严重危害生态环境和人体健康。向污染场地土壤中加入新型、经济、有效的活性材料可吸附、配合和/或沉淀重金属，改变其流动性和生物可利用性。该研究选取广州市某废弃的化工污染厂作为中试场地，现场研究了一种新型的羧甲基纤维素钠桥连的氯化磷灰石（CMC-CAP）对土壤铅的存在形态、硫酸-硝酸可浸提浓度以及长期稳定性的影响。利用工业级别试剂大量制备CMC-CAP（18 g/L）并现场加入到污染土壤中。CMC-CAP以微粒的交织簇形式出现，其流体动力学直径为2442 nm，比单纯的CAP颗粒粒径小2.2倍。CMC-CAP具有更大的比表面积、反应活性和更好的土壤可传递性。向土壤中加入0.5%的CMC-CAP，在野外条件下反应1天后，土壤中硫酸-硝酸可浸提的铅浓度从1.46 mg L^-1降至0.008 mg L^-1。继续老化180天和365天后，硫酸-硝酸可浸提的铅浓度进一步降至0.005-0.006 mg L^-1，满足我国标准限值（0.010 mg L^-1）。CMC-CAP可持久有效地固定化土壤中可浸提的铅，同时可调节土壤pH值，使其呈现碱性。CMC-CAP的加入，将土壤中的铅从可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态转化为有机物结合态和残渣态。处理120天后，风险评估代码从未处理土壤的“高风险”降低为处理后的“低风险”。XRD和FTIR结果表明，CMC-CAP通过化学沉淀（与铅反应形成高稳定性的焦晶石）、表面络合和/或离子交换反应有效固定化铅。基于现场数据，利用CMC-CAP固定化土壤中铅的修复成本为237元/立方米，低于已报道的其它固定化方法。该研究为CMC-CAP经济高效固定化土壤中的铅提供了重要的现场数据。

土壤修复；重金属；污染场地；化学固定