技术文章

 1.无机淋洗剂在土壤淋洗中的应用

无机淋洗剂包括酸、碱、盐等无机化合物，其作用机制主要是通过酸解、络合或离子交换作用来破坏土壤表面官能团与重金属形成的络合物，从而将重金属交换解吸下来，进而从土壤溶液中溶出。无机淋洗剂具有成本较低、效果好、作用速度快等优点。Tampouris等通过土柱实验,研究了以HCI+CaCl2溶液作为淋洗剂去除污染土壤中的重金属。结果表明，该淋洗剂对Pb的去除率为94%，对Zn的去除率为78%，对Cd的去除率为70%，证明HCI和CaCl2溶液配合使用对修复重金属污染土壤是非常有效的。Alam 等通过批处理实验研究了磷酸盐对土壤中砷的去除率，表明磷酸盐对铁铝结合态的砷有较高的去除率，去除率可以达到40%以上，而对于残余态的砷无明显效果。

尽管无机淋洗剂对于重金属具有很好的淋洗效果，但由于淋洗过程中pH的变化严重破坏了土壤的理化性质及其结构，并且由于无机淋洗剂自身的性质，不易再生利用，产生的大量淋出液需要后续处理，大大增加了运营成本，因此限制了其在土壤淋洗中的应用。

2.螯合剂在土壤淋洗中的应用

很多学者研究了螯合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸、二乙基三乙酸(NTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)对重金属的去除效率。Liliane Jean等通过批次实验研究了柠檬酸、EDTA和组氨酸对土壤中Cr和Ni的去除，结果表明，淋洗剂浓度为0.05 mol.L'佳，对Cr的去除表现为柠檬酸>EDTA>组氨酸;对Ni的去除表现为EDTA>柠檬酸>组氨酸。螯合剂对多种金属都具有很好的亲和性。在用螯合剂作为淋洗剂时，螯合剂与重金属的比非常重要，因此,为了达到佳的淋洗效果，螯合剂的浓度应该大于重金属的浓度。在使用螯合剂的同时，土壤中许多大量元素如Fe, Al, Mn, Mg和Ca也同时被去除。

3.表面活性剂在土壤淋洗中的应用

表面活性剂按其所带电荷不同，可分为阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂两种类型。其除了可以用于治理有机物污染的土壤,还能有效去除土壤中某些重金属。阳离子表面活性剂的作用机制是通过改变土壤表面性质，来促进金属阳离子从固相转移到液相中，这种转移是通过离子交换作用来实现的。阴离子表面活性剂的作用机制是先通过吸附作用吸附到土壤颗粒表面再与金属发生配合作用，使金属溶于土壤溶液中。

Kimf研究了季胺型表面活性剂对土壤中微量金属阳离子的解吸作用。结果表明，当表面活性剂的吸附作用等于或超过土壤阳离子交换量时，表面活性剂能显著促进微量金属阳离子的吸附作用，而且,表面活性剂的链越长,效应越高。虽然阳离子表面活性剂能在一定程度. 上去除土壤中重金属，但其生物降解性差,在淋洗过程中容易残留，易造成土壤的二次污染。

4.天然有机酸在土壞淋洗中的应用

有机酸等天然螯合剂主要通过与重金属形成络合物而促进难溶态重金属的溶解，从而增加了重金属元素从样品中的转化。它通常有三种作用模式:①有机酸与重金属络合形成带正电荷的金属配合物而与土壤发生离子交换;②有机酸在土壤表面吸附以后，其本身的功能性官能团与重金属发生络合形成三元配合物;③有机酸与重金属之间发生配位作用，其产生的配合物不在土壤中发生吸附，从而降低土壤颗粒对重金属的吸附。

Fei Qin等研究了柠檬酸、苹果酸、草酸、CaCl2和NaNO;对两种典型土壤中Cu, Cd和Pb解吸作用的影响。结果表明，几种物质对土壤中Cu, Cd和Pb解吸作用的影响为:柠檬酸>苹果酸>草酸> CaCl>NaNO3，并且几种小分子有机酸对重金属解吸作用的影响随pH的变化呈现不同趋势，这主要是由于几种的络合能力不同。许超等采用0.05 mol. L'的柠檬酸作为淋洗剂，对受酸性矿山废水污染的中低污染负荷土壤中Cd、Pb、Cu、Zn进行了振荡淋洗研究。结果表明，污染土壤中重金属Cd、Pb、 Cu、 Zn的去除率随着淋洗时间的延长而不断增加。中污染负荷土壤的Cd、Pb、 Cu、 Zn去除率高于低污染负荷土壤。柠檬酸适合用于受酸性矿山废水污染的中等污染程度中重金属的淋洗去除。

作者：李丹丹

李丹丹