修复方法主要有:物理修复、化学修复、植物修复、微生物修复和综合修复等。
利用物理、化学、植物和微生物等技术手段使受重金属污染的土壤恢复其基本功能和重建生产力的过程和活动。
修复方法主要有:物理修复、化学修复、植物修复、微生物修复和综合修复等。
采用物理方法修复重金属污染土壤的方法。主要有:①客土法。②换土法。即将污染土壤层移除,以客土替代。对于浅根植物(如水稻等)和移动性较差的污染物,采用覆盖的客土法较好。换土和客土覆盖工程措施对污染土壤的治理效果相对较好,且在当年就能表现出来,但其人力、物力和财力耗费量较大。翻土深耕往往会破坏土壤结构、降低表层土壤的有机质和养分状况,从而带来负面影响;水田翻耕是一个重金属活化、再分布和表面富集过程,有可能造成负面影响,故在大规模推广改良或者治理措施时,应进行论证和验证,以达对症下药之效果。另外,客土法换出的污染土壤应妥善处理,以防止二次污染。
基于污染物土壤化学行为的改良措施,如添加改良剂、抑制剂等化学物质来降低土壤中重金属的水溶性、扩散性和生物有效性,从而使重金属转化为低毒性或移动性较低的化学形态,以减轻重金属对生态和环境的危害。主要方法有化学固定、化学淋洗及电动修复等。
化学修复剂的施用方式多种多样,水溶性修复剂可以通过灌溉将其浇灌或喷洒在污染土壤的表层;或通过注入井将液态化学修复剂注入亚表层土壤。如果试剂会产生不良环境效应,或者所施用的化学试剂需要回收再利用,则可以通过水泵从土壤中抽提化学试剂。非水溶性的改良剂或抑制剂可以通过人工撒施、注入和填埋等方法施入污染土壤。为保证化学修复剂能与污染物充分接触,需要采用普通农业技术(如犁、耙)将固态化学修复剂充分混入污染土壤。
常见的土壤重金属钝化剂有无机钝化材料和有机钝化材料两类。①无机钝化材料。主要分为以下几种:石灰和碳酸盐矿物(碳酸钙镁)、含磷材料(磷灰石、磷酸钙、过磷酸钙和磷酸盐等)、硫化物、含硅材料(硅肥、粉煤灰、硅酸盐及硅酸盐类黏土矿物等)、金属和金属氧化物(氢氧化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、针铁矿、零价铁和赤泥等)及新型材料(介孔材料和纳米材料等)。其中,石灰、碳酸盐矿物和含磷材料是最常用且有效的重金属钝化剂。②有机钝化材料。主要包括禽畜粪便堆肥、作物秸秆、泥炭、豆科绿肥和农业生物质炭等。有机钝化材料中常含有一些羟基(—OH)、羧基(—COOH)或者甲氧基(—OCH3)等活性基团。土壤中的溶解性有机质还能作为载体与土壤、水或沉积物中的游离的重金属离子进行离子交换、螯合/配位等,影响重金属离子在土壤中的吸附和解吸,改变重金属的最终形态,从而减少植物对重金属的吸收和重金属的环境影响。
以某些可以忍耐和超富集有毒元素的植物为主体,结合共存生物特别是微生物体系或物理、化学辅助技术来清除污染物的一种环境污染治理技术。植物修复系统可以看成是以太阳能为动力的“水泵”和进行生物处理的“植物反应器”。植物可吸收转移元素和化合物,可积累、代谢和固定污染物,是一条从根本上解决土壤污染的重要途径,因而植物修复在土壤污染治理中具有独特的作用和意义。植物稳定、植物挥发和植物提取是重金属污染土壤植物修复的三种主要类型。植物修复具有成本较低、对环境扰动少、二次污染少、美化环境、修复效果持久性等优点。但也有一些局限性,如缺乏广谱性、费时、生长条件的限制性、外来植物入侵、需要后续处理等。植物修复可用于治理中、低浓度污染土壤,也可以与其他修复技术联合使用,以减少成本和其他修复技术对环境造成的影响。
依靠微生物降低土壤中重金属的毒性,或者通过微生物来促进植物对重金属的吸收等修复过程。包含两方面的技术,即生物吸附和生物氧化、还原。前者是重金属被活的或死的生物体所吸附的过程;后者则是利用微生物改变重金属离子的氧化、还原状态来降低其在环境中的有效性或毒性水平。
根据特定的重金属,将上述几种修复方法综合起来对污染土壤进行修复,以降低土壤中重金属的毒性和危害的过程。