294 工程科学学报，第44卷，第2期 于铅污染土壤修复 复技术变得复杂，针对土壤用途、理化特性、地理 3.2修复技术综合评价 条件、环境、污染程度等因素可以采用不同的修 现如今土壤铅污染已经引起各界重视，由于 复技术.每一种修复技术都有其优缺点，以及适用 铅在土壤中赋存形态不稳定，可相互转化，且不同 范围，现对目前已经比较成熟的修复技术的适用 的形态对土壤危害程度不同，使得铅污染土壤修 性、优缺点及应用现状总结在表5中 表5各种土壤修复方法对比 Table 5 Comparison of various soil remediation methods Remediation methods Advantage Weakness Application status Extra-soil method The process is easy to implement, It has a high cost and induces It is widely used in the 1990s and has quick and good effect secondary pollution. and has been phased out. Physical The operation is simple,the It can only be repaired in a small area It is a new research topic,but remediation Electrokinetic and surface layer,and the repair effect is few studies on the treatment of remediation environmental impact is small,and the soil structure is not damaged. uneven.It easily corrodes the electrode lead-contaminated soil are and has lower remediation efficiency. available. Immobilization/ The process is easy to implement and The soil volume increases after The main method has been stabilization has a low cost.It can deal with a high immobilization.This remediation may applied in industrialization for method concentration of contaminated soil and damage the structure of the soil,resulting the remediation of lead- Chemical reduce the toxicity of lead leaching. in dead soil and secondary pollution. contaminated soil. remediation It can radically reduce the total lead Dealing with clay soil is difficult,which Chemical content.The remediation is simple to leaching operate and exhibits low cost and high may damage the soil structure and cause It is the main method for treating the contamination of the eluent. heavy lead-contaminated soil. efficiency. It has a long cycle,slow effect (usually It is still in the stage of Phytoremediation It is suitable for large areas, need to harvest plants),and it is greatly Bioremediation Microbial influenced by environmental factors.The experiment research and does not remediation environment-friendly,and low cost. contaminated plant and microorganisms apply in dealing with lead- are difficult to deal with. contaminated soil. 综上所述，物理修复局限性较大，受污染面 搅拌淋洗技术是使淋洗液与土壤在振荡或搅拌反 积、污染浓度限制较大：生物修复尚处于实验室研 应器中长时间的充分混合，去除淋洗液中的重金 究阶段，且修复周期较长，修复效率不稳定；化学 属，这种技术修复效率较高，二次污染风险较小， 修复由于其高效，简单易处理，受环境影响小，操 但处理成本也较高. 作费用低，能处理大面积污染、高浓度污染等优 不论是原位还是异位土壤淋洗修复技术，其 点，更适合用于重毒性铅污染土壤治理.它的缺点 关键是寻找一种既能提取各种形态的重金属，又 也可以通过调整实验条件以及固化剂和淋洗剂的 不破坏土壤结构的淋洗剂.淋洗法发展至今，已有 选择与优化来改善. 大量的淋洗剂被开发出来，在铅污染土壤治理方 3.3铅污染土壤化学淋洗技术 面主要有以下三大类：无机淋洗剂、人工螯合剂和 铅污染土壤化学淋洗的作用机制在于利用淋 天然有机酸.淋洗剂的选择应该以高效、不破坏 洗液或化学助剂与土壤中的铅污染物结合，并通 土壤结构、二次污染风险低和生物降解性好为原 过淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定等化学作用， 则，影响淋洗效率的因素有：淋洗剂种类、污染物 降低土壤中铅的总含量.主要通过以下2种方式 类型、土壤类型和淋洗条件等 去除污染物：(1)以淋洗液溶解液相、固相或气相 3.3.1无机淋洗剂 污染物：(2)利用冲洗水力带走土壤孔隙中或吸附 水、酸、碱、盐等无机溶液是土壤淋洗早期常 于土壤中的污染物.淋洗修复分为原位修复和异 用的淋洗剂，主要用于淋洗土壤中的重金属，其作 位修复.顾名思义，原位修复就是直接把淋洗剂作 用机制主要是：无机酸主要通过H矿形成多级质子 用于受污土体，这种修复方法的特点是操作简单 或酸解：碱和盐多数通过离子交换、络合等作用来 快捷、成本较低，但修复效率有待提高，且容易造 破坏土壤表面官能团与重金属形成的络合物，从 成地下水体污染.异位修复包括土柱淋洗法和搅 而将重金属从土壤中交换解吸下来，达到淋洗的 拌淋洗法等.土柱淋洗法主要通过土壤柱淋洗的 目的B90.由于铅在土壤中以可交换态形式存在 形式来去除污染土壤中的重金属，这种技术不会 的较少，因此水不适合作铅污染土壤淋洗修复的 污染地下水，但修复效率低，处理成本相对较高 淋洗剂.常用的无机淋洗剂主要有HC、HNO3、于铅污染土壤修复. 3.2    修复技术综合评价 现如今土壤铅污染已经引起各界重视，由于 铅在土壤中赋存形态不稳定，可相互转化，且不同 的形态对土壤危害程度不同，使得铅污染土壤修 复技术变得复杂，针对土壤用途、理化特性、地理 条件、环境、污染程度等因素可以采用不同的修 复技术. 每一种修复技术都有其优缺点，以及适用 范围，现对目前已经比较成熟的修复技术的适用 性、优缺点及应用现状总结在表 5 中. 表 5 各种土壤修复方法对比 Table 5   Comparison of various soil remediation methods Remediation methods Advantage Weakness Application status Physical remediation Extra-soil method The process is easy to implement, and has quick and good effect It has a high cost and induces secondary pollution. It is widely used in the 1990s and has been phased out. Electrokinetic remediation The operation is simple, the environmental impact is small, and the soil structure is not damaged. It can only be repaired in a small area and surface layer, and the repair effect is uneven. It easily corrodes the electrode and has lower remediation efficiency. It is a new research topic, but few studies on the treatment of lead-contaminated soil are available. Chemical remediation Immobilization/ stabilization method The process is easy to implement and has a low cost. It can deal with a high concentration of contaminated soil and reduce the toxicity of lead leaching. The soil volume increases after immobilization. This remediation may damage the structure of the soil, resulting in dead soil and secondary pollution. The main method has been applied in industrialization for the remediation of lead￾contaminated soil. Chemical leaching It can radically reduce the total lead content. The remediation is simple to operate and exhibits low cost and high efficiency. Dealing with clay soil is difficult, which may damage the soil structure and cause the contamination of the eluent. It is the main method for treating heavy lead-contaminated soil. Bioremediation Phytoremediation Microbial remediation It is suitable for large areas, environment-friendly, and low cost. It has a long cycle, slow effect (usually need to harvest plants), and it is greatly influenced by environmental factors. The contaminated plant and microorganisms are difficult to deal with. It is still in the stage of experiment research and does not apply in dealing with lead￾contaminated soil. 综上所述，物理修复局限性较大，受污染面 积、污染浓度限制较大；生物修复尚处于实验室研 究阶段，且修复周期较长，修复效率不稳定；化学 修复由于其高效，简单易处理，受环境影响小，操 作费用低，能处理大面积污染、高浓度污染等优 点，更适合用于重毒性铅污染土壤治理. 它的缺点 也可以通过调整实验条件以及固化剂和淋洗剂的 选择与优化来改善. 3.3    铅污染土壤化学淋洗技术 铅污染土壤化学淋洗的作用机制在于利用淋 洗液或化学助剂与土壤中的铅污染物结合，并通 过淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定等化学作用， 降低土壤中铅的总含量. 主要通过以下 2 种方式 去除污染物：（1）以淋洗液溶解液相、固相或气相 污染物；（2）利用冲洗水力带走土壤孔隙中或吸附 于土壤中的污染物. 淋洗修复分为原位修复和异 位修复. 顾名思义，原位修复就是直接把淋洗剂作 用于受污土体，这种修复方法的特点是操作简单 快捷、成本较低，但修复效率有待提高，且容易造 成地下水体污染. 异位修复包括土柱淋洗法和搅 拌淋洗法等. 土柱淋洗法主要通过土壤柱淋洗的 形式来去除污染土壤中的重金属，这种技术不会 污染地下水，但修复效率低，处理成本相对较高. 搅拌淋洗技术是使淋洗液与土壤在振荡或搅拌反 应器中长时间的充分混合，去除淋洗液中的重金 属，这种技术修复效率较高，二次污染风险较小， 但处理成本也较高. 不论是原位还是异位土壤淋洗修复技术，其 关键是寻找一种既能提取各种形态的重金属，又 不破坏土壤结构的淋洗剂. 淋洗法发展至今，已有 大量的淋洗剂被开发出来，在铅污染土壤治理方 面主要有以下三大类：无机淋洗剂、人工螯合剂和 天然有机酸. 淋洗剂的选择应该以高效、不破坏 土壤结构、二次污染风险低和生物降解性好为原 则，影响淋洗效率的因素有：淋洗剂种类、污染物 类型、土壤类型和淋洗条件等. 3.3.1    无机淋洗剂 水、酸、碱、盐等无机溶液是土壤淋洗早期常 用的淋洗剂，主要用于淋洗土壤中的重金属，其作 用机制主要是：无机酸主要通过 H+ 形成多级质子 或酸解；碱和盐多数通过离子交换、络合等作用来 破坏土壤表面官能团与重金属形成的络合物，从 而将重金属从土壤中交换解吸下来，达到淋洗的 目的[39−40] . 由于铅在土壤中以可交换态形式存在 的较少，因此水不适合作铅污染土壤淋洗修复的 淋洗剂. 常用的无机淋洗剂主要有 HCl、HNO3、 · 294 · 工程科学学报，第 44 卷，第 2 期