.1284. 工程科学学报，第40卷，第11期 李强等[6们研究了土壤农杆菌株系(Agrobacteri- Cr(M)能力大大降低 umsP.)产生的生物吸附剂ZL5-2对Cr(T)的吸附 微生物土壤修复优点是处理费用低、对环境 作用，并利用红外光谱仪分析了吸附Cr(M)前后及 影响小、效率高，但受污染物类型、环境因子、生物 解吸附Cr(M)后ZL5-2的变化，结果表明ZL5-2 体本身影响较大.微生物由于自身的限值，吸收总 最佳吸附pH值范围0.5~1.5，且随着pH值增加， 量有限，为后续处理增加了困难，限制了其大规模 吸附作用减弱.ZL5-2吸附Cr(M)效率较高，80 推广. min左右即可全部吸附.该吸附过程符合Freundlich 3.7修复方法的对比与评价 及Langmuir等温吸附方程.ZL5-2对Cr(M)解吸 综合上述铬污染土壤的修复方法，固定/稳定法 率13.6%~67.9%，该过程以可逆吸附为主. 修复小面积土壤污染效率高，技术成熟，但不能根本 Vankar和Bajpaia62考察了在有氧条件下木霉 去除污染物：电动修复法不需挖土，原地修复成本较 真菌细胞表面C(M)离子的生物吸附作用，使用不 低，但对土壤pH值及渗透性要求较高：生物修复能 同C(M)离子浓度的初始条件进行批量使用，以期 根本去除重金属污染，但修复周期过长，对修复环境 获得吸附容量和等温线.结果表明，当pH值为5.5 要求苛刻：淋洗法处理效率较高，淋洗剂种类繁多， 时，97.39%的Cr(M)溶液被木霉菌还原，且吸附等 能大规模应用，但是部分淋洗剂带来的二次污染需 温线符合Freundlich模型.红外光谱分析表明羧基 要解决.因此，每种修复方法都有优缺点，对各种修 和胺基团可能是细胞的结合点.最佳吸附pH值 复方法的适用性、优缺点及现状总结如表6、图4 5.5~5.8之间，强碱或强酸环境下，木霉菌吸附 所示。 表6各种土壤修复方法对比 Table 6 Comparison of soil remediation methods 修复方法 适用土壤 优点 缺点 现状 处理危险废物的常用技术， 固化/稳定法 小面积土壤污染修复 处理时间短，技术成熟 混合不均匀不能根本去除 已经工业化应用 低渗透性的土壤、多相不均 不需挖土，处理成本低，二地层特性影响大，浅层修 电动修复 匀土壤介质，大颗粒和小颗 如何控制pH值是关键难点 次污染小，根本去除 复，其他反应产生影响 粒土壤介质 成本低，二次污染小，适用 处理周期长，深度浅，污染 处于研究阶段，主要在美国 生物修复 适合相应生物生长的土壤 大面积根本去除 浓度低 等地发展 化学还原法 渗透性良好，残渣态含量低土方小，二次污染小，根本 地层特性影响大，浅层修 其他修复技术的辅助技术 的土壤 去除 复，其他反应影响 渗透性良好，而黏土中的污 不需挖土，处理成本低，二 处理时间长低渗透性不适已工业化应用，目前主要是 土壤淋洗法 染物则较难清洗 次污染小，根本去除 用，残留物二次污染 欧洲国家，潜力巨大 土壤修复技术 化学修复技术 植物修复技术 物理化学修复 物理修复技术 化学还原 淋洗 化学固定 固化/稳定 吸附吸收 电动修复 其他 还原性气体 螯合剂 活性炭 铁系材料 无机酸 植物提取 工业废弃物 筛分、热 零价铁、 有机酸、 植物固定 原位、异位 亚铁材料、 解析、 亚铁盐 表面活性剂 植物挥发 土壤改良剂 阻隔填埋 图4铬污染土壤修复技术 Fig.4 Remediation technology of chromium-contaminated soil 针对铬污染土壤的修复，除了上述方法外，创新 科院合肥物质科学研究院利用氧化石墨烯(G0)、聚 型复合修复材料的开发也是近期研究的热点，如中 乙烯亚胺(PEI)和FeO,合成一种新型磁性纳米复工程科学学报,第 40 卷,第 11 期 李强等[61]研究了土壤农杆菌株系(Agrobacteri鄄 um sp. )产生的生物吸附剂 ZL5鄄鄄2 对 Cr(遇)的吸附 作用,并利用红外光谱仪分析了吸附 Cr(遇)前后及 解吸附 Cr(遇)后 ZL5鄄鄄 2 的变化,结果表明 ZL5鄄鄄 2 最佳吸附 pH 值范围 0郾 5 ~ 1郾 5,且随着 pH 值增加, 吸附作用减弱. ZL5鄄鄄 2 吸附 Cr(遇) 效率较高,80 min 左右即可全部吸附. 该吸附过程符合 Freundlich 及 Langmuir 等温吸附方程. ZL5鄄鄄 2 对 Cr(遇)解吸 率 13郾 6% ~ 67郾 9% ,该过程以可逆吸附为主. Vankar 和 Bajpaia [62]考察了在有氧条件下木霉 真菌细胞表面 Cr(遇)离子的生物吸附作用,使用不 同 Cr(遇)离子浓度的初始条件进行批量使用,以期 获得吸附容量和等温线. 结果表明,当 pH 值为 5郾 5 时,97郾 39% 的 Cr(遇)溶液被木霉菌还原,且吸附等 温线符合 Freundlich 模型. 红外光谱分析表明羧基 和胺基团可能是细胞的结合点. 最佳吸附 pH 值 5郾 5 ~ 5郾 8 之间,强碱或强酸环境下,木霉菌吸附 Cr(遇)能力大大降低. 微生物土壤修复优点是处理费用低、对环境 影响小、效率高,但受污染物类型、环境因子、生物 体本身影响较大. 微生物由于自身的限值,吸收总 量有限,为后续处理增加了困难,限制了其大规模 推广. 3郾 7 修复方法的对比与评价 综合上述铬污染土壤的修复方法,固定/ 稳定法 修复小面积土壤污染效率高,技术成熟,但不能根本 去除污染物;电动修复法不需挖土,原地修复成本较 低,但对土壤 pH 值及渗透性要求较高;生物修复能 根本去除重金属污染,但修复周期过长,对修复环境 要求苛刻;淋洗法处理效率较高,淋洗剂种类繁多, 能大规模应用,但是部分淋洗剂带来的二次污染需 要解决. 因此,每种修复方法都有优缺点,对各种修 复方法的适用性、优缺点及现状总结如表 6、图 4 所示. 表 6 各种土壤修复方法对比 Table 6 Comparison of soil remediation methods 修复方法 适用土壤 优点 缺点 现状 固化/ 稳定法 小面积土壤污染修复 处理时间短、技术成熟 混合不均匀不能根本去除 处理危险废物的常用技术, 已经工业化应用 电动修复 低渗透性的土壤、多相不均 匀土壤介质、大颗粒和小颗 粒土壤介质 不需挖土,处理成本低,二 次污染小,根本去除 地层特 性 影 响 大, 浅 层 修 复,其他反应产生影响 如何控制 pH 值是关键难点 生物修复 适合相应生物生长的土壤 成本低,二次污染小,适用 大面积,根本去除 处理周期长,深度浅,污染 浓度低 处于研究阶段,主要在美国 等地发展 化学还原法 渗透性良好,残渣态含量低 的土壤 土方小,二次污染小,根本 去除 地层特 性 影 响 大, 浅 层 修 复,其他反应影响 其他修复技术的辅助技术 土壤淋洗法 渗透性良好,而黏土中的污 染物则较难清洗 不需挖土,处理成本低,二 次污染小,根本去除 处理时间长,低渗透性不适 用,残留物二次污染 已工业化应用,目前主要是 欧洲国家,潜力巨大 图 4 铬污染土壤修复技术 Fig. 4 Remediation technology of chromium鄄contaminated soil 针对铬污染土壤的修复,除了上述方法外,创新 型复合修复材料的开发也是近期研究的热点,如中 科院合肥物质科学研究院利用氧化石墨烯(GO)、聚 乙烯亚胺(PEI)和 Fe3O4合成一种新型磁性纳米复 ·1284·