重金属是土壤修复行业中的一类典型修复对象。目前,对于国内多种多样的重金属污染土壤修复情景,大多采用比较快速、经济的稳定化技术以匹配工期紧、资金少等修复过程中经常存在的现实问题。适宜的修复材料是土壤重金属稳定化技术实施的重要基础和前提。本文从土壤重金属稳定化的理论原理和修复实践两个角度,对重金属稳定化修复材料的实用性设计思路进行简要梳理。$ B) e& L) F: P% h# M
# @* l' V) \1 x
9 Y: i: c/ I; u$ P2 p. t4 k! v一、基于理论原理的重金属稳定化修复材料设计思路( r; {: b& _9 o. z; g# x
1 J% N2 ]4 i. W
土壤中重金属的稳定化修复过程,本质上为重金属元素与修复材料之间的相互作用过程。此作用过程,实质上为极其复杂的物理化学反应过程。对于某一具体修复情景,需首先考虑,基于稳定化技术选用的修复机制在热力学角度下是否可发生。土壤中重金属污染物的稳定化过程为其低溶解度或高稳定性产物的形成过程。在特定条件下,修复材料与污染物种的接触反应是否可发生,决定了修复材料是否可对重金属污染物起到稳定化作用。场地已有修复环境能够满足稳定化反应所必需的反应条件,为选择修复材料的基本依据之一。 1 N- @4 W3 t! e9 e8 w5 U+ g: K, F$ B/ g9 `) W5 Z$ B4 C
其依据之二为:要达到稳定化修复目标,基本条件为在一定时间内完成相关稳定化反应过程,这对稳定化反应速率提出了要求。大部分接触反应的反应速率,是与底物即污染物和修复材料的初始量相关的。在污染土壤环境中,污染物的初始浓度是固定的,故修复材料在实际使用时需满足反应动力学浓度或用量的基本要求。在此基础上,基于化学反应动力学中基元反应的概念,充分理解稳定化反应过程中的反应历程,识别修复机制中的决速步骤,对稳定化修复材料组分的设计和机制的应用十分具有参考价值。( d% K1 `3 v! I v8 O; L% i