·1278. 工程科学学报，第40卷，第11期 表2土壤重金属Tessier连续提取法 Table 2 Tessier sequential extraction procedures 步骤 形态分级 萃取方法（以1g试样计） 8mL,1mol-Ll的氯化镁(MgCl26H20),室温下振荡1h(200r·min1),离心10min(4000r·min1),移出上清 1 可交换 液. 8mL,1mol-Ll的乙酸钠(NaAc)提取，提取前用醋酸(HAc)把pH调至5.0，振荡8h(200rmin1),离心10min 2 碳酸盐结合态 (4000r·min-1),移出上清液. 铁锰氧化物结 加入20mL,0.04molL1盐酸羟胺(NH2OH·HCI)的25%（体积分数）的醋酸(HAC)溶液进行提取，提取温度在 合态 96±3℃，时间为4h,离心10min(4000 r-min-1),移出上清液 加入3mL,0.02mdlL硝酸(HN03)和5mL30%(体积分数)过氧化氢(H202),然后用硝酸(HN0,)调节pH 至2，将混合物加热至85±2℃，保温2h,并在加热中间振荡几次.再加人5mL过氧化氢(H202),调pH至2，再 有机结合态 将混合物加热至85±2℃，保温3h,并间断振荡.冷却后，加人5mL,3.2malL-1醋酸铵(NH4Ac),用20%（体积 分数)硝酸溶液稀释到20mL,振荡30min.离心10min(4000r·miml),移出上清液 5残渣态 利用硝酸-硫酸-磷酸的混合酸消解 表3土壤重金属的BCR提取方法 Table 3 BCR sequential extraction procedures 步骤形态分级 萃取方法 1酸溶态 加入20mL,0.1mol-L1的醋酸，放在恒温震荡器中20~25℃环境条件下震荡16h. 加入20mL,0.1molL-1的盐酸羟胺(NH20HHCL)(HN03酸化至pH为2，当天配置)，20~25℃环境条件下震 2 可还原态 荡16h. 加入5mL,30%H202,室温震荡1h:加人25mL,1molL-1NH4Ac(用HN03酸化至pH为2.0)，20~25℃环境 3 可氧化态 条件下震荡16h. 4残渣态 盐酸-高氯酸-氢氟酸消解 程度：(2)土壤的用途：(3)技术及经济上的可行性. 一旦涉及大面积污染土壤修复，人力物力成本就会 对于铬污染土壤修复而言，主要有客土法、稀释法、 几何性增长.基于以上因素，欧美等发达国家规定 固定化和稳定化、化学还原法、土壤淋洗、电动修复、 污染物填埋之前必须进行处理，并出台高征税，严格 生物修复等 填埋标准等措施来限制这种修复方法[o] 3.1客土、稀释法 3.2固定法/稳定法 客土、稀释法曾在日本大量使用，属物理修复 固定化和稳定化(solidification/stabilization,即 法.客土法是用非原生土壤置换受污染土壤，非原 S/S),固定化是将铬污染土壤与某种粘结剂混合 生土壤通常是肥力较高、无污染、砂质土壤，以降低 (可以添加用于还原Cr(M)的还原剂)，使铬被封 原生土壤危害.稀释法是将清洁土壤与受污染土壤 装在土壤中，难以向外迁移渗漏：稳定化法是通过化 混合，以降低污染土壤中污染物浓度，使之达到可利 学手段使有毒物质的活性、浓度、溶解性降低，减少 用程度的一种修复方法.客土法优点是：适宜于小 其对环境的危害.水泥和硅藻土由于其有效、廉价 面积土壤修复，操作流程简单，效率较高，不需要专 和易得的特性，是目前常用的粘结剂.硅藻土能处 门的设备，能有效去除土壤中的铬 理铬质量分数为0.2%~2.6%的土壤，使其淋洗液 客土法在20世纪90年代以前广泛应用于土壤 中Cr(M)的质量浓度低于5.0mgL.需要注意 的重金属污染修复，是比较经典的土壤重金属污染 的是，如果污染土壤Cr(M)含量较高时，添加粘结 治理措施.但该工程措施难以在现代社会推行，主 剂的同时必须辅以适量的还原剂，否则影响处理 要原因是：该修复方法实质上是将污染物进行了转 效果[201 移，由污染地点转移到其他地方，由地表转移到地 Allan和Kukacka21]使用改性高炉渣硅酸盐水 下，实质上并没有根治重金属的污染；二是存在二次 泥固化铬污染土壤，土壤总铬初始含量为每千克 污染的隐患，地表污染土壤转移到地下，可能会进一 1000mg,处理后土壤可浸提Cr质量浓度低于 步污染水资源，水资源灌溉，再次进入食物链：三是 5.0mg·L·,并且随着改性高炉渣硅酸盐水泥比例 经济性不佳，表面看客土法操作简单，流程简单，但 的升高，浸提液中C含量进一步降低，该方法适用工程科学学报,第 40 卷,第 11 期 表 2 土壤重金属 Tessier 连续提取法 Table 2 Tessier sequential extraction procedures 步骤 形态分级 萃取方法(以 1 g 试样计) 1 可交换 8 mL,1 mol·L - 1的氯化镁(MgCl2·6H2O),室温下振荡 l h(200 r·min - 1 ),离心 10 min(4000 r·min - 1 ),移出上清 液. 2 碳酸盐结合态 8 mL,1 mol·L - 1的乙酸钠(NaAc)提取,提取前用醋酸(HAc)把 pH 调至 5郾 0,振荡 8 h(200 r·min - 1 ),离心 10 min (4000 r·min - 1 ),移出上清液. 3 铁锰 氧 化 物 结 合态 加入 20 mL, 0郾 04 mol·L - 1盐酸羟胺(NH2OH·HCl)的 25% (体积分数)的醋酸(HAC)溶液进行提取,提取温度在 96 依 3 益 ,时间为 4 h,离心 10 min(4000 r·min - 1 ),移出上清液. 4 有机结合态 加入 3 mL, 0郾 02 mol·L - 1硝酸(HNO3 )和 5 mL 30% (体积分数)过氧化氢(H2 O2 ),然后用硝酸(HNO3 )调节 pH 至 2,将混合物加热至 85 依 2 益 ,保温 2 h,并在加热中间振荡几次. 再加入 5 mL 过氧化氢(H2O2 ),调 pH 至 2,再 将混合物加热至 85 依 2 益 ,保温3 h,并间断振荡. 冷却后,加入5 mL, 3郾 2 mol·L - 1醋酸铵(NH4Ac),用20% (体积 分数)硝酸溶液稀释到 20 mL,振荡 30 min. 离心 10 min (4000 r·min - 1 ),移出上清液. 5 残渣态 利用硝酸鄄鄄硫酸鄄鄄磷酸的混合酸消解. 表 3 土壤重金属的 BCR 提取方法 Table 3 BCR sequential extraction procedures 步骤 形态分级 萃取方法 1 酸溶态 加入 20 mL, 0郾 1 mol·L - 1的醋酸,放在恒温震荡器中 20 ~ 25 益环境条件下震荡 16 h. 2 可还原态 加入 20 mL, 0郾 1 mol·L - 1的盐酸羟胺(NH2OH·HCL)(HNO3酸化至 pH 为 2,当天配置),20 ~ 25 益环境条件下震 荡 16 h. 3 可氧化态 加入 5 mL, 30% H2O2 ,室温震荡 1 h;加入 25 mL, 1 mol·L - 1 NH4Ac(用 HNO3酸化至 pH 为 2郾 0),20 ~ 25 益环境 条件下震荡 16 h. 4 残渣态 盐酸鄄鄄高氯酸鄄鄄氢氟酸消解. 程度;(2)土壤的用途;(3)技术及经济上的可行性. 对于铬污染土壤修复而言,主要有客土法、稀释法、 固定化和稳定化、化学还原法、土壤淋洗、电动修复、 生物修复等. 3郾 1 客土、稀释法 客土、稀释法曾在日本大量使用,属物理修复 法. 客土法是用非原生土壤置换受污染土壤,非原 生土壤通常是肥力较高、无污染、砂质土壤,以降低 原生土壤危害. 稀释法是将清洁土壤与受污染土壤 混合,以降低污染土壤中污染物浓度,使之达到可利 用程度的一种修复方法. 客土法优点是:适宜于小 面积土壤修复,操作流程简单,效率较高,不需要专 门的设备,能有效去除土壤中的铬. 客土法在 20 世纪 90 年代以前广泛应用于土壤 的重金属污染修复,是比较经典的土壤重金属污染 治理措施. 但该工程措施难以在现代社会推行,主 要原因是:该修复方法实质上是将污染物进行了转 移,由污染地点转移到其他地方,由地表转移到地 下,实质上并没有根治重金属的污染;二是存在二次 污染的隐患,地表污染土壤转移到地下,可能会进一 步污染水资源,水资源灌溉,再次进入食物链;三是 经济性不佳,表面看客土法操作简单,流程简单,但 一旦涉及大面积污染土壤修复,人力物力成本就会 几何性增长. 基于以上因素,欧美等发达国家规定 污染物填埋之前必须进行处理,并出台高征税,严格 填埋标准等措施来限制这种修复方法[10] . 3郾 2 固定法/ 稳定法 固定化和稳定化( solidification / stabilization,即 S / S),固定化是将铬污染土壤与某种粘结剂混合 (可以添加用于还原 Cr(遇) 的还原剂),使铬被封 装在土壤中,难以向外迁移渗漏;稳定化法是通过化 学手段使有毒物质的活性、浓度、溶解性降低,减少 其对环境的危害. 水泥和硅藻土由于其有效、廉价 和易得的特性,是目前常用的粘结剂. 硅藻土能处 理铬质量分数为 0郾 2% ~ 2郾 6% 的土壤,使其淋洗液 中 Cr(遇)的质量浓度低于 5郾 0 mg·L - 1 . 需要注意 的是,如果污染土壤 Cr(遇)含量较高时,添加粘结 剂的同时必须辅以适量的还原剂,否则影响处理 效果[20] . Allan 和 Kukacka [21]使用改性高炉渣硅酸盐水 泥固化铬污染土壤,土壤总铬初始含量为每千克 1000 mg, 处 理 后 土 壤 可 浸 提 Cr 质 量 浓 度 低 于 5郾 0 mg·L - 1 ,并且随着改性高炉渣硅酸盐水泥比例 的升高,浸提液中 Cr 含量进一步降低,该方法适用 ·1278·