在重金屬污染土壤修復(fù)過程中，穩(wěn)定化材料的用量為表觀參數(shù)之一。在實驗室小試試驗和工程應(yīng)用中，多以“投加比”的概念量化穩(wěn)定化材料的用量。以固體穩(wěn)定化材料為例，其投加比為穩(wěn)定化材料與污染土的質(zhì)量比，常見數(shù)值范圍為0.5%~10.0%，在個別極端的穩(wěn)定化修復(fù)情景中，如使用固化劑成分或酸堿調(diào)節(jié)劑成分時，總體投加比可能會超出10.0%。基于穩(wěn)定化工藝的實際條件需求，從以下幾個方面簡略分析穩(wěn)定化材料投加比的設(shè)計思路和實用方法。

一、基于理論反應(yīng)的材料用量設(shè)計思路

材料用量的設(shè)計思路，與材料自身的設(shè)計密切相關(guān)。此部分內(nèi)容可參考《重金屬污染土壤穩(wěn)定化修復(fù)材料——基于理論原理和實踐條件的設(shè)計思路》。單獨針對穩(wěn)定化材料投加比的設(shè)定，也需嚴謹遵循物質(zhì)反應(yīng)的客觀過程。基礎(chǔ)思路可分為兩類，即準確化學(xué)計量條件和可預(yù)期化學(xué)平衡條件。

1）準確化學(xué)計量條件下

在水溶液中，物質(zhì)的物理化學(xué)反應(yīng)過程，是可以通過檢測和監(jiān)測手段完成精確計量的，但需要提前確認該過程所產(chǎn)生的產(chǎn)物化學(xué)組成。在原理相對清晰或反應(yīng)較為簡單的情況下，可以基于產(chǎn)物組成，逆向計算轉(zhuǎn)化特定量污染物所需修復(fù)材料的用量（前提是，修復(fù)材料也具有精確的化學(xué)組成分析數(shù)據(jù)）。

2）可預(yù)期化學(xué)平衡條件下

在某些過程如溶解/沉淀過程、酸/堿過程、吸附/解吸過程中，體系條件參數(shù)是隨著反應(yīng)進行而變化的，僅僅基于化學(xué)計量比的簡單方式，所得結(jié)果誤差較大。利用化學(xué)平衡方法，引入條件參數(shù)的變化影響，可使預(yù)期修復(fù)材料的用量計算更為精準。

二、基于溶液體系的材料用量設(shè)計方法

土壤環(huán)境中，基于風險評估方法所設(shè)定污染物和穩(wěn)定化材料的相互作用，本質(zhì)上為基礎(chǔ)物理化學(xué)反應(yīng)為形式的過程。與水相等均相體系的物理化學(xué)反應(yīng)過程相似，土壤體系的穩(wěn)定化過程更多是通過水溶液體系完成傳質(zhì)以使物質(zhì)固相表面直接接觸反應(yīng)、或直接在水溶液體系中完成反應(yīng)歷程。從這個角度來看，忽略掉部分環(huán)境因素條件，建立與土壤環(huán)境體系對應(yīng)的水相修復(fù)體系，對于前者有很直接的數(shù)據(jù)參考價值。

1）材料遴選

在相似反應(yīng)機理和條件下，不同反應(yīng)物也對應(yīng)不同的實際效果。如反應(yīng)物向產(chǎn)物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化率、化學(xué)反應(yīng)速率、產(chǎn)物穩(wěn)定性等，均可能有很大差異。在這些性能中，選擇優(yōu)勢性能作為評價標準，更有可能篩選出潛力組分，其所形成的產(chǎn)品也更高效性，在用量上同比具有更大優(yōu)勢。

2）材料組合

當涉及多種組分材料組合或搭配時，其在水相中塵弊友不同的作用過程可能會相互干擾，甚至，組分間發(fā)生反應(yīng)形成新產(chǎn)物也是有可能的。這些過程均可能消耗原始組分或功能性組分，且消耗量有可能高于實際發(fā)揮效果的用量，從而造成實際使用量要遠遠大于理論設(shè)計量。

3）機理驗證

不同材料用量在水相中的作用機制類似，但亦有可能產(chǎn)生不同的反應(yīng)結(jié)果。當用量梯度足夠大時，更有可能發(fā)生“拐點”現(xiàn)象，反而效果適得其反。針對此，驗證用量與性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律，往往可得到最佳用量值。

4）性能評價

隨著材料用量變化，可能出現(xiàn)的性能曲線派槐類型包括“突躍”、“拐點”、“平臺”等等，可根據(jù)實際數(shù)據(jù)截取最富效果階段作為參考來完成材料用量的精細控制。

5）經(jīng)驗校正

在很多情況下，如修復(fù)材料非高純度化學(xué)品、無法獲知具有修復(fù)能力的活性元素或活性組分的真實含量，或反應(yīng)過程對體系條件參數(shù)敏感等，往往可基于上述思路進行參數(shù)盲設(shè)，在得到多批次批量試驗數(shù)據(jù)后，形成穩(wěn)定的經(jīng)驗性數(shù)據(jù)供參考。

三、基于土壤體系的材料用量設(shè)計策略

土壤系統(tǒng)，因組成涉及三相，更為復(fù)雜、多卜納變。穩(wěn)定化材料在水土氣三相中均可能存在或傳質(zhì)。如，粒徑或密度較小的粉體材料易受物理擾動形成粉塵擴散、漂浮至空氣中，造成少量損失；易溶性材料在水分過量環(huán)境中，受空間過大影響，無法全部充分與污染物接觸，實則為無效用量。此種現(xiàn)象，在土壤顆粒為主的固相環(huán)境中，易有不同形式的體現(xiàn)。

1）土壤顆粒封閉性

在很多修復(fù)場景中，黏土質(zhì)土壤經(jīng)常存在，其遇水形成厘米級團塊或更大泥塊，具有一定的黏性和封閉性，無法快速風干、破碎或混拌，外加材料往往附于塊體表面，形成“元宵體”，且在大方量堆存時多滾落于底部位置。再者，除了黏性較高土壤外，具有一定硬度的土壤或固廢、危廢，也存在著表面可觸、內(nèi)部封閉的問題，如埋深較大的膠質(zhì)土，高硬度的渣類物質(zhì)，均屬于“自閉型”修復(fù)對象。即便通過遴選或試驗，尋找到了合適的穩(wěn)定化材料，但從物理工藝上，是無法支撐穩(wěn)定化材料充分發(fā)揮效果的，甚至過量施用亦無濟于事，故，有計劃的安排時間、人力、設(shè)備，提前將污染土等做好晾干、破碎等預(yù)處理，反而更有利于控制穩(wěn)定化材料的用量和提升其修復(fù)效果。

2）其他污染物競爭消耗

一般來講，材料的設(shè)計是針對項目所設(shè)計的目標污染物的。但客觀來看，污染土壤中不只存有目標污染物，還有可能存在其他的無機重金屬物質(zhì)或有機類物質(zhì)，甚至大量的微生物群落。這些客觀存在的、計劃外的物質(zhì)，是有可能與外源性穩(wěn)定化材料進行一定接觸且消耗的。當此類物理、化學(xué)、生物過程占比過大時，可以將外源性穩(wěn)定化材料消耗殆盡，而于施用者而言，主觀上僅僅得到修復(fù)無效的表觀結(jié)論。如此，競爭消耗反而帶來了思路誤導(dǎo)，影響了材料的選用和用量的控制。此種前提，需在初始調(diào)查摸排階段盡量了解真實的復(fù)雜情況，以便做好非目標污染物干擾的排出，必要時，加大設(shè)定用量或引入其他特異性屏蔽物質(zhì)。

3）非污染物類物質(zhì)消耗（包括土壤顆粒本身）

除了所關(guān)注的目標污染物和其他存在潛在競爭消耗的非目標污染物，行業(yè)內(nèi)亦常常忽視土壤本體作為一種固相介質(zhì)所具有的消納能力。當土壤顆粒足夠細小時，其表現(xiàn)出來的活躍性亦符合常規(guī)材料類的尺寸效應(yīng)規(guī)律。其固相界面可大量吸附結(jié)合甚至反應(yīng)掉離子態(tài)、固態(tài)的外源性物質(zhì)，當這種形式的作用足夠強烈時，外源性穩(wěn)定化材料對于目標污染物已是減量的、低活性物質(zhì)，效果自然不濟。一般來講，這種背景消耗是無法避免，也是需要設(shè)計材料用量時必須考慮到的一部分必要消耗。

圖1 幾種穩(wěn)定化修復(fù)材料用量在污染土壤修復(fù)實踐中的相關(guān)性

四、基于土修工程的材料用量設(shè)計策略

鑒于上述提到的幾個角度，材料的用量設(shè)計和經(jīng)驗校正，需要參考的前提條件是比較多的。而在規(guī)模化施工過程中，這些前提條件則會更加直白的展露于從業(yè)人員面前。

1）土壤粒徑更大

在實際工程項目中，由于場地特殊性質(zhì)，土壤團塊的直觀尺寸往往令人傷神。筆者曾經(jīng)歷過方級或半方級大小的土壤團塊。此種情景中，所謂穩(wěn)定化效果的保障，更多還是依靠施工計劃的前瞻性準備和大量的工程操作。如此，才算是“有藥可用，且藥有可用”。

2）污染不均質(zhì)

當場地污染面積或涉及方量較大時，如萬方級別，或十萬方級別，土壤中重金屬污染的空間差異性較為顯著，一般來講，若能實行精細化施工，則可形成細化方案，設(shè)置含不同用量在內(nèi)的材料工法參數(shù)，而不能實行精細化施工時，則需從重修復(fù)，以避免局部出現(xiàn)缺量修復(fù)。

3）混拌限度

目前，行業(yè)常用的藥土混合設(shè)備多為一體式或單體式的攪拌裝置，其在1 ~ 2次重復(fù)操作后，基本上可完成工程要求，但其混拌精細程度多停留在公斤級，在當前技術(shù)和經(jīng)濟雙重條件要求下，無法更進一步細混。

鑒于此，對于土壤穩(wěn)定化材料用量的設(shè)計，一般需要從以下幾個點來出發(fā)：一是基于理論原理和基礎(chǔ)性試驗確定精準的理論用量，即“理論疇”；二是基于土壤特性和工程條件確定穩(wěn)妥的保險用量，即“實踐疇”；三是結(jié)合材料設(shè)計經(jīng)驗和臨場施工經(jīng)驗，確認介于“理論疇”和“實踐疇”之間的中間值，在能“包”住風險、保障修復(fù)效果的同時，也能將盡量提升材料的經(jīng)濟效率，即“容錯疇”。

以水泥、石灰、草灰為基礎(chǔ)材料的固化穩(wěn)定土壤修復(fù)技術(shù)使用廣泛，而水泥的主要成分是硅酸三鈣(3CaO·SiO2)，包括少量的硅酸二鈣(2CaO·SiO2)和鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)，是由石灰石（碳酸鈣CaCO3）和粘土在高溫加熱產(chǎn)生的，其特點是遇水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，水干凝結(jié)成塊，水凝膠性強。正式利用水泥的水凝膠特性，在混合土壤的時候，尤其是土壤中污染物以離子形態(tài)存在，等待水泥凝結(jié)，污染物離子便一起凝結(jié)在水泥中，然后回收水泥塊便可達到降低土壤中污染物濃度逐步達到土壤修復(fù)的目的。而石兄衫灰和草灰的土壤修復(fù)效果則是遇水產(chǎn)生沉淀，利用沉淀吸附污染物離子再回收沉淀。而且水泥和石灰液體一般呈堿性，而污染物離子液體則呈酸性，混合后可以降低土壤的酸堿度，利于污染物從酸鹽變成堿鹽或者沉淀，從而達到修復(fù)土壤。

聚乙烯和水瀝青等塑形材料因其碳吸性強，可直接混合土壤吸附一些顆咐段粒較大的污染物，這種方法優(yōu)點是材料是固體，方便回收，對土壤無二次污染。

尿素、雙氧水等氧化性無機化合物，其氧化性強，可對土壤中重金屬反應(yīng)氧羨簡腔化成成無污染的離子鹽，比如汞。尤其是突發(fā)性的汞單質(zhì)泄漏污染，可迅速采取這種方法，修復(fù)效果強，時間短。但這種方法的缺點是應(yīng)用范圍小，可能會造成二次污染以及修復(fù)后土壤再利用價值低等。

玻璃、砂子等玻璃質(zhì)固化穩(wěn)定土壤修復(fù)材料主要成分是石英，主要特點便是硬度高、耐酸堿性強、耐冷熱強和化學(xué)穩(wěn)定性高。將玻璃、砂子等玻璃質(zhì)碾細致，其顆粒硬度該，凌角鋒利，適用于污染物顆粒較大的土壤，混合后翻滾，可將土壤中污染物顆粒磨細，方便下一步采取其他措施分離出。

常見的土壤修復(fù)固化穩(wěn)定技術(shù)材料，應(yīng)該事先評估受污染土壤體積、污染程度、污染物和修復(fù)后土壤再利用價值等因素后再決定使用哪種材料，才能正確的高效的達到土壤修復(fù)目的。

1、熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)：利用熱傳導(dǎo)（熱毯、熱井或熱墻等）或熱輻射（無線電波加熱等實現(xiàn)對污染土壤的修復(fù)。

2、熱解吸修復(fù)技術(shù)：以加熱方式將受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上，使吸附土壤中的有卜猜機物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。

3、焚燒法：將污染土壤在焚燒爐中焚燒，使高分子量的有害物質(zhì)（揮發(fā)性和半揮發(fā)性）分解成低分子的煙氣，經(jīng)過除塵、冷卻和凈化處理，使煙氣達到排放標準。

4、土地填埋法：將廢物作為一種泥漿，將污泥施入土壤，通過施肥、灌溉、添加石灰等方式調(diào)節(jié)土壤的營養(yǎng)、濕度和pH值。

5、化學(xué)淋洗：借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學(xué)/生物化學(xué)溶劑，在重力作用下或通過水頭壓力推動淋洗液注入到被污染的土層中，然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來，進行分離和污水處理的技術(shù)。

6、堆肥法：利用傳統(tǒng)的堆肥方法，堆積污染土壤，將污染物與有機物（稻草、麥秸、碎木片和樹皮等）、糞便等混合起來，依靠堆肥過程中的微生物作用來降解土壤中難降解的有機污染物。

7、植物修復(fù)：運用農(nóng)業(yè)技術(shù)改善土壤對植物生長不利的化學(xué)和物理方面的限制條件，使之適于種植，并通過種植優(yōu)選的植物及其根際微生物直接或間接吸收、揮發(fā)、分離、降解污染物，恢復(fù)重建自然生態(tài)環(huán)境和植被景觀。

8、滲透反應(yīng)墻：是一種原位處理技術(shù)，枯芹在淺層土壤與地下水，構(gòu)筑一個具有滲透性、含有反應(yīng)材料的墻體，污染水體經(jīng)過墻體時其中的污染物與墻內(nèi)反應(yīng)材料發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)而被凈化除去。

9、生物修復(fù)：利用生物，特別是微生物催化降解有機污染物，從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程。

其中微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物（土著菌、外來菌、基因工程菌）對污染物的代謝作用而轉(zhuǎn)化、降解污染物，主要用于土壤中有機污染物的降解。通過改變各種環(huán)境條件如：營養(yǎng)、氧化還原電位、共代謝基質(zhì)，強化微生物降解作用以達到治理目的。

微生物修復(fù)技術(shù)有：強化自然遞減(Enhanced natural attenuation)、沒弊畢生物堆制法(Biopiles)、堆肥法(Composting)以及氧化還原交替法(Sequential A/O treatment)。微生物修復(fù)技術(shù)已成功應(yīng)用于煤氣廠址PAHs（多環(huán)芳烴）污染修復(fù)，石油烴污染土壤修復(fù)，農(nóng)藥污染土壤修復(fù)等。微生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點是費用低、易操作、沒有二次污染等。

采用工程、物理化學(xué)和化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，具有一定的局限性，難以大規(guī)模處理污染土壤，并且能導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，生物活性下降和土壤肥力退化。生物修復(fù)是一項高效修復(fù)技術(shù)，具有良好的社會、生態(tài)綜合效益，容易被大眾接受，具有廣闊的應(yīng)用前景。

土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。

在土壤修復(fù)行業(yè)，已有的土壤修復(fù)技術(shù)達到一百多種，常用技術(shù)也有十多種，大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。

下面介紹下最常用的方法和困昌租最具有效的修復(fù)方法：就是利用土壤修復(fù)調(diào)理劑修復(fù)被污染土壤。

土壤修復(fù)調(diào)理劑

鹽漬化土地調(diào)理

重金屬污染修復(fù)

土壤修復(fù)改良劑

沸石具有極強的吸附性、離子交換性、催化性、耐酸堿性、耐輻射性，無毒無害無殘余，對土壤污染治理、改善土壤貧瘠化、鹽漬化、解決土壤板結(jié)等題具有顯著效果，是治理土迅閉壤污染，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的理想產(chǎn)品。

?治污染：去除重金屬污染、放射性污染。

■?通過沸石與重金屬元素發(fā)生吸附、離子交換等反應(yīng)，可將土壤中的鎘、鉻、鉛、砷、汞等重金屬污染物，以及鍶、銫等放射性元素固化、鈍化在沸石孔腔中，降低其生物有效性和在土壤中的遷移性，減少農(nóng)作物吸收污染物質(zhì)和向食物鏈轉(zhuǎn)移的風險，避免人們食用受污染的農(nóng)作物而產(chǎn)生的中毒威脅。

■?特別是沸石具有耐輻射性，對鍶、銫等放射性元素具有極好的去除作用，這是其他修復(fù)藥劑或環(huán)保材料所不能實現(xiàn)的功能。

土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。在土壤修復(fù)行業(yè)，已有的土壤修復(fù)技術(shù)達到一百多種，常用技術(shù)也有十多種，大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。

土壤修復(fù)技術(shù)歸納起來常用的有以下幾種：

1、熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)，利用熱傳導(dǎo)，熱毯、熱井或熱墻等，或熱輻射，無線電波加熱等實現(xiàn)對污染土汪兆壤的修復(fù)。

2、熱解吸修復(fù)技術(shù)，以加熱方式將受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上使吸附土壤中的有機物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。

3、焚燒法，將污染土壤在焚燒爐中焚燒，使高分子量的有害物質(zhì)?揮發(fā)性和半揮發(fā)性，分解成低分

地富原土壤生態(tài)修復(fù)材料以改性層狀硅酸鹽為載體，自身具備的多孔、吸附和緩釋的特性，實現(xiàn)固水固肥、水肥緩釋、修復(fù)土壤團粒結(jié)構(gòu)等功能。

?回答者:?我愛你Je7?1個回答

土壤修復(fù)劑的主要成分

答：土壤修復(fù)改良劑一種孝拿謹新型性狀為粉劑的生物菌種，具有繁殖快速、生命力強、安全無毒、耐高溫，在造粒烘干過程中不失活，能長期保存等特點；含有豐富且高價值活性菌，具有改良土壤結(jié)構(gòu)的功效。由多種益生菌組成，使土壤內(nèi)有益菌群大量增加恢復(fù)土壤...

?回答者:?fly消失的光年?1個回答

什么是土壤修復(fù)

答：土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。 在土壤修復(fù)行業(yè)，已有的土壤修復(fù)技術(shù)達到一百多種，常用技術(shù)也有十多種，大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。 下面介紹下巧基最常用的方法和最具有效的修復(fù)方法：就是利用土壤修復(fù)調(diào)理劑修復(fù)...

?回答者:?m2mfeng?3個回答?5

請問改良土壤需要的材料有那些？

答：采取敏絕相應(yīng)的農(nóng)業(yè)、水利、生物等措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力的過程稱為土壤物理改良。具體措施有：適時耕作，增施有機肥，改良貧瘠土壤；客土、漫沙、漫淤等，改良過砂過黏土壤；平整土地；設(shè)立灌、排渠系，排水洗鹽、種稻洗鹽等，改良鹽堿..