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    重金屬污染土壤/底泥熱處理研究現(xiàn)狀與展望

    2022-11-21 11:38:50高莉蘋宣悅俞乙平范舒婷林少華
    應(yīng)用化工 2022年10期
    關(guān)鍵詞:底泥氣氛熱處理

    高莉蘋,宣悅,俞乙平,范舒婷,林少華

    (南京林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院,江蘇 南京 210037)

    現(xiàn)如今重金屬污染問題隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)而日益嚴(yán)重。據(jù)研究,我國(guó)現(xiàn)有許多河道底泥受到重金屬的污染,如重慶市主城區(qū)5條河流中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn 6種重金屬均達(dá)到了輕度污染及以上的等級(jí),甚至有兩條河流已經(jīng)達(dá)到了重污染[1]。土壤受重金屬污染的情況也較普遍,如鄱陽(yáng)湖西南邊緣地帶農(nóng)田,土壤中Pb、Zn、As、Cr和Cu的含量超背景值比例分別為25%,50%,25%,17%,58%,明顯受到人類活動(dòng)影響[2]。重金屬具有毒性且不易被降解,可以通過食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)對(duì)人類造成細(xì)胞損傷、生育能力下降、各種器官功能障礙和細(xì)胞死亡等危害[3-4]。所以如何修復(fù)已經(jīng)受重金屬污染的土壤、底泥,或固定其中的重金屬成為亟待解決的問題。

    對(duì)于重金屬污染土壤、底泥的修復(fù)主要包括化學(xué)、生物和物理方法?;瘜W(xué)方法加入的一些試劑可能會(huì)造成底泥上覆水體富營(yíng)養(yǎng)化或者增加土壤、底泥中重金屬的溶解度[5-6];生物方法也存在一定局限性,如植物修復(fù)法需要尋找針對(duì)某些重金屬的超富集植物,且植物修復(fù)法所需的時(shí)間相對(duì)來說存在過長(zhǎng)問題,而微生物修復(fù)對(duì)土壤pH的要求很高,并且關(guān)于菌群的選取和變異等情況還有待考量[7-8];物理方法包括疏浚、掩蔽等。疏浚、掩蔽等方法工程量大、成本高、容易使底泥層變厚、庫(kù)容變小,不適用于修復(fù)小型河流[9]。

    熱處理方法成本相對(duì)較低,是一種有效、綠色、可持續(xù)的方法,其優(yōu)點(diǎn)在于可以將重金屬?gòu)牟环€(wěn)定的非殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化為相對(duì)穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài),從而固定住底泥中大部分的重金屬污染物,或者使得一些易揮發(fā)的重金屬在高溫下從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)逸出,令土壤中的重金屬含量降低而實(shí)現(xiàn)一定程度修復(fù)。該方法如果應(yīng)用得當(dāng),可以高效地修復(fù)土壤和地下水,對(duì)環(huán)境的影響較小[10]。因此,本文主要介紹熱處理方法對(duì)重金屬污染土壤/底泥的修復(fù)和對(duì)其中重金屬的固定、影響其處理效果的因素,以及熱處理前后重金屬形態(tài)、價(jià)態(tài)的變化。

    1 熱處理方法及適用性

    土壤、底泥中重金屬的不同形態(tài)依據(jù)BCR提取法按生物的可利用性由大到小依次可以分為:弱可提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)[11]。一般來說,生物可利用性較大的重金屬由于遷移能力和毒性較強(qiáng),給環(huán)境帶來的危害會(huì)更大[12];生物可利用性小的重金屬相對(duì)來說更穩(wěn)定。

    熱處理技術(shù)主要有修復(fù)和固定兩種作用。修復(fù)是指熱處理方法可以促進(jìn)土壤、底泥中的一些易揮發(fā)重金屬(如Hg、Pb等)揮發(fā),從而減少土壤、底泥中的重金屬含量。固定作用是指改變土壤、底泥中重金屬的形態(tài),使其由易被生物利用的非殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài),令重金屬的浸出率大大減小。

    熱處理是一個(gè)廣泛的概念,根據(jù)工作機(jī)理和處理溫度的不同可以分為熱脫附、熱解、焚燒、玻璃化等具體的方法。各方法具體工作機(jī)理、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用性詳見表1。其中熱脫附、熱解方法主要通過提高溫度使重金屬揮發(fā)出去,對(duì)受污染的土壤、底泥起修復(fù)作用,通常溫度較低,一般在300~700 ℃。焚燒、玻璃化則主要將重金屬轉(zhuǎn)化為毒性較小的形態(tài),使其在土壤、底泥中失去活性,可以很好地固定土壤、底泥中的重金屬,因而溫度較高,通常在600~1 000 ℃以上,甚至可以達(dá)2 000 ℃。

    表1 熱處理土壤、底泥常見方法Table 1 Thermal treatment methods for heavy metals contaminated soil and sediment

    由于以修復(fù)為目的熱脫附、熱解工作溫度總體上較起固定作用的方法低,這樣有利于土壤肥力的修復(fù),同時(shí)也節(jié)約了能源以及處理成本,但是對(duì)于一些不易揮發(fā)的重金屬處理效果不是很好。因而,熱脫附、熱解法更常用于修復(fù)被Pb、Hg這類易揮發(fā)重金屬污染的土壤、底泥[13-14]。其中,熱脫附處理低滲透性和污染深度較深的底泥和土壤效果較好[14]。而低溫?zé)峤庠跓o氧條件下可以用較低的熱量對(duì)受重金屬污染土壤、底泥起到修復(fù)作用,且處理產(chǎn)生的廢氣較少,相對(duì)來說具有環(huán)境友好性[15]。

    焚燒、玻璃化可以在較短的時(shí)間內(nèi)很好地固定住土壤、底泥中的重金屬,使其生物可利用性大幅度降低,對(duì)植物以及水體中的生物的毒害大大減小。然而因?yàn)槠涮幚頊囟冗^高,特別是玻璃化方法溫度可以達(dá)到1 000~2 000 ℃,運(yùn)行成本相對(duì)較高,并且對(duì)土壤、底泥的理化性質(zhì)影響較大,不利于其后期持續(xù)使用或功能恢復(fù)[16]。

    綜合考慮處理效果與成本,熱解和焚燒方法最常用于受重金屬污染土壤、底泥的處理。

    2 影響熱處理效果的因素

    影響熱處理對(duì)重金屬污染底泥的修復(fù)效果的因素有很多,如氣氛、溫度、處理時(shí)間、加入添加劑的種類等。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這些因素均會(huì)對(duì)受重金屬污染底泥、土壤的修復(fù)效果產(chǎn)生一定的影響。

    2.1 氣氛的影響

    熱處理的氣氛根據(jù)處理過程中是否存在氧氣分為好氧氣氛和還原氣氛。

    土壤、底泥中的重金屬在好氧氣氛中會(huì)更易生成一些相對(duì)穩(wěn)定且較難處理的氧化物,但是由于在高溫下重金屬與硫元素會(huì)產(chǎn)生硫化物,其與有機(jī)物在好氧氣氛中可能會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),可氧化態(tài)的重金屬部分被消耗,使得可與重金屬結(jié)合的配體減少導(dǎo)致不穩(wěn)定的弱可提取態(tài)重金屬增加,從而降低熱處理對(duì)土壤、底泥中的重金屬的穩(wěn)定性[23]。

    還原氣氛是指無氧或者惰性氣體氣氛。硫化物溶度積小的重金屬,如Cu等,在還原性氣氛中容易與硫元素在高溫條件下形成一些較為穩(wěn)定的硫化物,使得生物可利用性高的弱可提取態(tài)與可還原態(tài)重金屬含量減少,較為穩(wěn)定的可氧化態(tài)重金屬增加。然而還有一些重金屬在還原性氣氛中會(huì)生成單質(zhì)或一些化合物(如次氧化物等),很大程度上會(huì)提高重金屬的揮發(fā)率[24]。

    不同形態(tài)的同種重金屬在好氧、厭氧氣氛下變化趨勢(shì)也會(huì)有所不同,以土壤、底泥中常見的重金屬Cu、Zn為例,當(dāng)熱處理溫度和反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)均相同時(shí),可還原態(tài)Cu和Zn于厭氧氣氛下的去除率高于好氧氣氛,而弱可提取態(tài)和可氧化態(tài)的Cu、Zn在厭氧和好氧兩種氣氛下則出現(xiàn)了相反的結(jié)果[25]。

    2.2 溫度的影響

    如前所述,一般情況下,隨溫度增高重金屬的固定率也逐漸提高,同時(shí)高溫可以促進(jìn)重金屬排放。不同種類的重金屬受溫度的影響大有不同,Xiao-Liang Wang等對(duì)不同溫度條件下熱處理后土壤中金屬的固定率詳見圖1。

    圖1 熱處理溫度對(duì)土壤中不同重金屬的固定效果的影響[26]Fig.1 Effect of thermal treatment temperature on fixation of different heavy metals in soil[26]

    Xiao-Liang Wang等實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫度對(duì)Cr、Mn、Co、Ni、Cu這些沸點(diǎn)較高的金屬影響不大,且當(dāng)溫度為500~900 ℃時(shí)這些重金屬均能得到較好的固定效果。當(dāng)溫度從400 ℃升高到1 000 ℃的過程中,Zn和Cd的變化趨勢(shì)是先上升后下降[26]。這與賀乾嘉的研究結(jié)果相似,其發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度在300~400 ℃ 時(shí),Zn的固定率從33.74%變化到89.04%,上升顯著;400~600 ℃時(shí),反應(yīng)30 min固定率上升速度減小僅從88.47%變?yōu)?8.46%;當(dāng)在600 ℃下反應(yīng)30 min后有效態(tài)Zn的固定率可達(dá)到97.25%,但是當(dāng)溫度進(jìn)一步升高后Zn的固定率不會(huì)再進(jìn)一步提高且還會(huì)有所下降[27]。對(duì)于沸點(diǎn)較低的單質(zhì)重金屬Sn和Sb來說,其經(jīng)過熱處理在土壤中主要以化合物的形態(tài)存在[26]。

    溫度對(duì)如Pb、Hg等易揮發(fā)的重金屬影響較大,因而在熱處理時(shí)應(yīng)選擇合適的焚燒設(shè)備,并合理收集處理?yè)]發(fā)的金屬。重金屬Pb以活化態(tài)形式存在于土壤中,當(dāng)焚燒溫度為700 ℃時(shí),Pb的固定率最低,僅為28.6%[12]。Jing-Dong Chou等也發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度為700 ℃時(shí),Pb在廢氣中檢測(cè)出的濃度較800~900 ℃大,這是因?yàn)樵?00 ℃的溫度下土壤還沒有完全燒結(jié),而800~900 ℃時(shí)Pb可以被固定在土壤中[28]。

    此外,熱處理溫度對(duì)不同價(jià)態(tài)的汞釋放作用不同,Cláudia M等發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱處理溫度為室溫至220 ℃時(shí)Hg(0)開始釋放,且在150 ℃時(shí)釋放量達(dá)到最大,Hg(Ⅰ)的化合物在200 ℃釋放量最大,而Hg(Ⅱ)的化合物在更高的溫度才得以釋放[29]。María J Sierra等也得出相似結(jié)論,當(dāng)溫度為280 ℃時(shí)土壤中80%以上的總汞才得以從初始土壤中釋放出來,加熱到360 ℃和560 ℃時(shí)其余約19%的汞才得以釋放[30]。

    2.3 時(shí)間的影響

    底泥中重金屬的去除率一般先隨著熱處理時(shí)間的增加而呈上升趨勢(shì),直到到達(dá)某一最優(yōu)時(shí)刻后重金屬的去除率不再隨時(shí)間增加發(fā)生較為明顯的變化。

    楊振亞等實(shí)驗(yàn)證明隨著時(shí)間的增加,土壤中Cu、Zn的固定效率會(huì)逐漸增加,當(dāng)熱處理時(shí)間為4 h時(shí)固定效率達(dá)到最大,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)一步增加時(shí)Cu、Zn的固定效率增加不明顯[31]。彭亢晉等也得出了相似的結(jié)論,當(dāng)熱解溫度為200~600 ℃時(shí),反應(yīng)時(shí)間在30 min內(nèi)Cr的去除率隨時(shí)間的增加而增加,30 min后去除率沒有較大改變[11]。

    若反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)重金屬的固定效率隨時(shí)間的繼續(xù)增加而降低的情況。權(quán)勝祥等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)焚燒時(shí)間小于45 min時(shí),對(duì)Cu等高沸點(diǎn)的金屬固定效果較好,但如果熱處理時(shí)間變長(zhǎng),則對(duì)Cu的固定效率逐漸降低,特別當(dāng)時(shí)間為60 min時(shí)Cu的固定率最低,最低效率為71.2%。當(dāng)焚燒溫度為700 ℃時(shí),隨著焚燒時(shí)間變長(zhǎng)Zn的固定率也有呈降低趨勢(shì)[12]。

    2.4 添加劑的影響

    研究發(fā)現(xiàn)添加含氯離子的金屬鹽、礦類物質(zhì)、檸檬酸、生物質(zhì)材料均可以對(duì)熱處理的效果產(chǎn)生影響,其中含氯離子的金屬鹽和低分子的有機(jī)酸可以促進(jìn)熱處理的修復(fù)效果,而礦類物質(zhì)和生物質(zhì)材料則可以增強(qiáng)熱處理對(duì)土壤、底泥中重金屬的固定作用。

    2.4.1 含氯離子金屬鹽的影響 含氯離子的金屬鹽在低溫下部分會(huì)分解為HCl,HCl可以與幾乎不揮發(fā)的重金屬形成低沸點(diǎn)的氯化物,使得底泥、土壤中重金屬揮發(fā)速率增加[32]。在中高溫度下重金屬會(huì)與含氯離子金屬鹽結(jié)合生成氣態(tài)的金屬氯化物,促進(jìn)重金屬的遷移[24]。

    研究發(fā)現(xiàn)在含重金屬Hg的土壤中加入FeCl3在400 ℃下熱處理60 min時(shí),土壤中的汞濃度大幅度降低。在熱處理過程中加入FeCl3,不僅加速了易去除Hg的揮發(fā),而且可以降低難去除Hg的揮發(fā)溫度,促進(jìn)了熱處理對(duì)汞的修復(fù)作用并且使得熱處理后的土壤保留了原始特性,不會(huì)影響其在農(nóng)業(yè)上的再利用,具有可持續(xù)修復(fù)的前景[32]。

    含氯離子金屬鹽的投加量與重金屬的揮發(fā)率呈正相關(guān)關(guān)系。H Mattenberger等研究了含氯離子金屬鹽的投加量與重金屬揮發(fā)率的關(guān)系,其研究表明MgCl2的投加有利于Cu、Zn的揮發(fā),且隨著投加量的增加Cu、Zn的揮發(fā)率也相應(yīng)提高[33]。

    2.4.2 低分子有機(jī)酸的影響 檸檬酸、蘋果酸、草酸等低分子有機(jī)酸,具有較強(qiáng)螯合能力,常用于從土壤中提取Pb、Cd、Cu、Hg等重金屬。植物根系分泌物和動(dòng)植物殘留物等均含有或可以分解出這些物質(zhì)。低分子有機(jī)酸比起EDTA等化學(xué)螯合劑更易被土壤、底泥降解[34],因此它們?cè)谛迯?fù)污染土壤、底泥時(shí)對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較小。Y D Jing等研究發(fā)現(xiàn),在高濃度下低分子有機(jī)酸會(huì)增強(qiáng)Hg2+解吸,其中高濃度檸檬酸在增加汞解吸方面最有效[35]。

    但是僅使用低分子有機(jī)酸對(duì)于土壤、底泥中的重金屬解吸作用不是很好,所以其通常與其他方法組合使用,如將低分子有機(jī)酸加入被重金屬污染的土壤、底泥中再進(jìn)行熱處理,可以增強(qiáng)如Hg這類易揮發(fā)的重金屬的揮發(fā)性能[36]。Fujun Ma等研究發(fā)現(xiàn)摩爾比為15∶1的檸檬酸和汞在400 ℃的溫度下熱處理60 min后,土壤中的汞濃度由最初的134 mg/kg 降低到只有1.1 mg/kg,處理效果較好,且土壤最初的大部分土壤理化特性被保留了下來[37]。

    與單純的熱處理方法相比,在土壤、底泥中加入低分子有機(jī)酸再進(jìn)行熱處理對(duì)土壤的物理性質(zhì)改變較小,可以節(jié)約熱處理溫度過高時(shí)所需的能耗,降低土壤和底泥的處理成本,有望實(shí)現(xiàn)更綠色地處理受重金屬污染的土壤和底泥。

    2.4.3 礦類物質(zhì)的影響 沸石、羥基磷酸石等礦類物質(zhì)比表面積大、離子交換性能好,且其表面具有大量的負(fù)電荷,吸附重金屬的能力較強(qiáng)[38-39]。有大量研究表明,在土壤、底泥中加入適量的天然礦類物質(zhì)可以增加土壤、底泥的pH,天然礦類物質(zhì)添加至土壤、底泥中后可以通過形成沉淀的方式降低重金屬溶解性[40]。

    將天然礦類物質(zhì)直接施加到受污染土壤、底泥中,可以固定其中的重金屬。王猛研究發(fā)現(xiàn)加入質(zhì)量比為10%的羥基磷酸石可以使得底泥中的Zn、Pb、Cd等重金屬的TCLP浸出量大大減少[39]。

    在熱處理修復(fù)重金屬的過程中加入礦類物質(zhì)可以降低重金屬在底泥、土壤中的遷移能力,有助于促進(jìn)熱處理技術(shù)對(duì)重金屬的固定作用[41]。邱素芬等研究發(fā)現(xiàn)在500 ℃的好氧氣氛下,與單純對(duì)土壤進(jìn)行熱處理相比,對(duì)沸石與土壤的混合物熱處理對(duì)重金屬Cu、Zn的固定效果明顯提高。且添加沸石強(qiáng)化熱處理使得弱可提取態(tài)的Cu和Zn減少,殘?jiān)鼞B(tài)增加[25]。

    2.4.4 生物質(zhì)材料的影響 農(nóng)作物廢棄物、植物組織等各種生物質(zhì)原料在高溫(一般400~700 ℃)、無氧化或缺氧環(huán)境下都可以被熱解而形成一種難溶性的富碳化學(xué)物質(zhì),即稱為生物炭[42]。生物炭的表面官能團(tuán)很豐富,同時(shí)比表面積很大。向底泥、土壤中施加生物炭除了可以改變有機(jī)質(zhì)的含量,還可以有效吸附土壤、底泥和水中的重金屬[43]。張政實(shí)驗(yàn)表明生物炭可以顯著提高污染土壤的CEC值與pH值,且處理后的土壤中生物可利用性較好形態(tài)的Pb和Cd含量有所降低,相對(duì)穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài)含量增加[44]。

    生物質(zhì)材料與底泥混合在一起進(jìn)行熱處理可以促進(jìn)熱處理方法對(duì)重金屬污染土壤、底泥的修復(fù)作用。但生物質(zhì)材料與重金屬污染土壤、底泥混合物的熱解效率會(huì)受到重金屬的類型、加熱溫度等因素的影響[45]。F Debela等將木本生物質(zhì)與受重金屬污染土壤混合進(jìn)行熱解處理,將0%(對(duì)照),5%,10%和15%的木屑與多種金屬污染土壤的混合物一起進(jìn)行熱處理。每種混合物在200 ℃和400 ℃下反應(yīng)1 h和2 h加熱時(shí)間。與對(duì)照相比,發(fā)現(xiàn)在400 ℃ 下熱處理1 h后,Cd和Zn可浸出性降低了93%。但是在200 ℃下,As和Zn的浸出量與未處理的對(duì)照相比都有很大的增加[46]。

    3 熱處理對(duì)重金屬形態(tài)/價(jià)態(tài)的影響

    土壤、底泥中重金屬的形態(tài)除了可以根據(jù)上述的BCR提取法按生物可利用性從大到小進(jìn)行分類區(qū)別外[11],在考察熱處理對(duì)重金屬形態(tài)/價(jià)態(tài)的影響時(shí),常依據(jù)Tessier提取法對(duì)其進(jìn)行分類,包括:可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、硫化物結(jié)合態(tài)還有殘?jiān)鼞B(tài)[47]。

    熱處理前后土壤、底泥中各重金屬的形態(tài)甚至價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生較大變化。熱處理后大部分重金屬如Cu等化學(xué)鍵的鍵合方式會(huì)發(fā)生改變,普遍轉(zhuǎn)化為更為穩(wěn)定、難以被生物利用的形態(tài),且含量也會(huì)較處理前減少[48]。但是也有一些重金屬(如Cd),經(jīng)過熱處理作用,反而大部分轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的可交換態(tài)。如Jingdong-Chou等研究發(fā)現(xiàn),Cd在高溫下具有高遷移率,并認(rèn)為是由于碳酸鹽鍵被破壞,Cd形態(tài)由處理前的碳酸鹽態(tài)、可交換態(tài)地轉(zhuǎn)化為了更多的可交換態(tài)[28]。

    熱處理過程中,土壤、底泥中各重金屬形態(tài)或價(jià)態(tài)變化的同時(shí),可能帶來生物毒性大大降低。易揮發(fā)的重金屬如Pb、Hg等,經(jīng)熱處理后,大部分可以轉(zhuǎn)化為氣態(tài)揮發(fā)出去,土壤、底泥中殘留的含量隨處理溫度的升高而減少,且殘留的大部分為難降解的形態(tài)如殘?jiān)鼞B(tài)等,對(duì)生物的毒性大大降低[12,49]。少量的重金屬,如重金屬Cr,經(jīng)過熱處理價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生改變,在還原氣氛下,Cr可以從具有劇毒、可致癌的Cr(Ⅵ)可以轉(zhuǎn)化為具有較低毒性的Cr(Ⅲ),從而減少對(duì)土壤、底泥的污染[15]。幾種常見重金屬在熱處理前后形態(tài)的具體變化以及變化原因見表2。

    表2 幾種常見重金屬熱處理前后形態(tài)變化以及變化的機(jī)理Table 2 Speciation changes and mechanism of several common heavy metals before and after thermal treatment

    4 結(jié)語(yǔ)與展望

    熱處理可以有效地修復(fù)/固定受重金屬污染的土壤、底泥。綜合考慮處理效果、處理效率,焚燒和熱解宜作為修復(fù)/固定底泥、土壤中重金屬的主要方法。溫度、氣氛、時(shí)長(zhǎng)、添加劑等因素都會(huì)對(duì)其固定重金屬的效果產(chǎn)生影響,且熱處理前后重金屬的形態(tài)甚至價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化,絕大多數(shù)重金屬在熱處理后轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的形態(tài)或價(jià)態(tài),生物可利用性大大降低,對(duì)環(huán)境的危害也大幅度減小。

    熱處理技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤、底泥在未來應(yīng)主要著眼于:

    (1)與其他的修復(fù)方法聯(lián)用。將熱處理方法與生物、化學(xué)等方法聯(lián)用,共同對(duì)受重金屬污染的底泥進(jìn)行修復(fù)可以起到事半功倍的效果。但需要特別注意的是土壤、底泥中的重金屬在溫度為550 ℃時(shí)形態(tài)會(huì)變?yōu)橛袡C(jī)物質(zhì)結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)形式,并且一些重金屬如Cu、Cr、Ni等在熱處理后活躍度降低,難以提取。所以若想要將酸清洗或者化學(xué)提取等方法與熱處理方法聯(lián)合修復(fù)時(shí),建議使用在熱處理方法之前。

    (2)熱處理后的土壤“再利用”。將熱處理后的土壤回填到未處理的土壤上,由于熱處理后土壤pH增加,可以使得原土壤中重金屬釋放速度變慢,有助于熱處理后土壤肥力的恢復(fù),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有可持續(xù)性。

    (3)熱處理后的底泥“再利用”。將熱處理后的底泥與生物炭材料混合用作“掩蔽層墊”材料,這不僅有利于恢復(fù)熱處理后的底泥活力也有益于對(duì)河湖中底泥的修復(fù),從而實(shí)現(xiàn)河湖底泥的可持續(xù)化修復(fù),使得底泥中的重金屬得到一定程度的控制。

    (4)加強(qiáng)熱處理綜合工藝研究,避免二次污染。熱處理方法雖然對(duì)土壤、底泥中的重金屬有較好的固定作用,但是當(dāng)受污染的土壤在高溫下被處理時(shí),重金屬可能會(huì)被包裹、蒸發(fā)或凝結(jié),產(chǎn)生一些有毒有害的廢氣,可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成“二次污染”。未來應(yīng)著眼于更加有效、可持續(xù)的廢氣處理方法研究,使得熱處理對(duì)環(huán)境的影響大大減小。

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