土(tǔ)壤淋洗技術(shù)，是指将可(kě)促進土(tǔ)壤污染物溶解或遷移的化學溶劑注入受污染土(tǔ)壤中，從(cóng)而将污染物從(cóng)土(tǔ)壤中溶解、分(fēn)離(lí)出來(lái)并進行處理(lǐ)的技術(shù)。它是一種行之有效的技術(shù)，能快(kuài)速修複重金屬和有機(jī)物污染的土(tǔ)壤。本文綜述了土(tǔ)壤淋洗修複技術(shù)的特點、技術(shù)流程、土(tǔ)壤淋洗劑的種類及特性，同時針對電子垃圾污染土(tǔ)壤中重金屬污染物，尋找最适合的淋洗方法。

重金屬污染物進入土(tǔ)壤後，難以被分(fēn)解，當累積到一定程度，會使土(tǔ)壤肥力下降，農産品的産量和質量均下降，并污染地下水體(tǐ)，最終影(yǐng)響人(rén)類健康。随着我國(guó)工業化的快(kuài)速發展，大(dà)量重金屬污染物排放(fàng)，對環境造成了嚴重的污染。上世紀90年(nián)代開始，随着信息産業的飛速發展，電子電器設備被廣泛運用，例如(rú)：收音機(jī)、電視機(jī)、電腦、手機(jī)、MP3…它們給人(rén)類帶來(lái)極大(dà)的樂趣、便利和享受，已經廣泛覆蓋到我們的生(shēng)活中來(lái)，但(dàn)同時也帶來(lái)21世紀的新型污染——電子垃圾污染。

電子垃圾即電子廢棄物，是指被廢棄不再使用的電子電器類産品及設備，包括被淘汰的電視機(jī)、空調器、洗衣機(jī)、電冰箱和計(jì)算機(jī)等通訊電子産品。據預計(jì)，今年(nián)我國(guó)電子産品廢棄量約1164萬噸，而電子污染物的回收往往達不到10%。

長期以來(lái)，電子垃圾通過簡單、原始的方式進行拆解，如(rú)手工拆解電子産品外殼、露天焚燒電線電纜、強酸浸泡線路(lù)闆等。焚燒産生(shēng)的廢氣和酸洗後的殘渣殘液随意排放(fàng)和傾倒，造成大(dà)量重金屬和有機(jī)物釋放(fàng)到周邊環境中，直接或間接地影(yǐng)響着土(tǔ)壤和地下水，給區域環境帶來(lái)巨大(dà)的壓力，影(yǐng)響着當地農業可(kě)持續發展、人(rén)居生(shēng)态環境及農産品和食品安全等。

不僅如(rú)此，目前一些商人(rén)爲了個人(rén)利益，低價進口洋電子垃圾，以粗劣的手段如(rú)酸洗法等獲得(de)其中的稀有金屬，從(cóng)中獲取暴利，但(dàn)酸洗後的廢水廢渣造成更嚴重的環境污染。廢水直接排入當地河流，造成河流嚴重污染，而當地農田土(tǔ)壤依賴于河流地表水進行灌溉。長期以來(lái)，河流和土(tǔ)壤受重金屬污染越來(lái)越嚴重。面對如(rú)此巨大(dà)廢棄量的電子垃圾，如(rú)何合理(lǐ)處置并防止造成環境污染，是政府和企業面臨的重要課題。

1土(tǔ)壤淋洗修複技術(shù)特點

污染土(tǔ)壤的化學修複技術(shù)包括土(tǔ)壤性能改良、溶劑浸提、化學氧化、化學還(hái)原及化學淋洗修複等幾類。土(tǔ)壤淋洗就(jiù)是利用流體(tǐ)去(qù)除土(tǔ)壤污染物的過程，借助能促進土(tǔ)壤環境中污染物溶解或遷移作(zuò)用的淋洗劑，通過水力壓頭推動，将其注入到被污染土(tǔ)層中，然後把含有污染物的淋出液從(cóng)土(tǔ)層中抽出來(lái)，進行污水處理(lǐ)而分(fēn)離(lí)污染物的技術(shù)。

污染物的去(qù)除通常随淋洗劑濃度的增大(dà)而提高，達到某一極值後趨于穩定。在使用淋洗修複技術(shù)前，應充分(fēn)了解土(tǔ)壤性質、主要污染物等基本情況，針對不同的污染物選用不同的淋洗劑和淋洗方法，進行可(kě)處理(lǐ)性實驗，才能取得(de)最佳的淋洗效果，并盡量減少對土(tǔ)壤理(lǐ)化性狀和微生(shēng)物群落結構的破壞。

2 土(tǔ)壤淋洗修複技術(shù)介紹

2.1原位化學淋洗技術(shù)

原位化學淋洗操作(zuò)系統的裝備有三個部分(fēn)組成：向土(tǔ)壤施加淋洗液的設備;下層淋出液收集系統;淋出液處理(lǐ)系統。

原位化學修複過程是向土(tǔ)壤施加沖洗劑，使其向下滲透，穿過污染土(tǔ)壤并與污染物相(xiàng)互作(zuò)用。在這個相(xiàng)互作(zuò)用的過程中，沖洗劑或化學助劑從(cóng)土(tǔ)壤中去(qù)除污染物，并與污染物結合，通過淋洗液的解吸、螯合、溶解及絡合等物理(lǐ)、化學作(zuò)用，最終形成可(kě)遷移态化合物。含有污染物的溶液可(kě)以用梯度井或其他(tā)方式收集、儲存，再進一步處理(lǐ)，以再次用于處理(lǐ)被污染的土(tǔ)壤。圖1爲原位化學淋洗技術(shù)流程圖。

其優點包括：對土(tǔ)壤進行挖掘、運輸，适用于包氣帶和飽水帶多種污染物去(qù)除及組合工藝中。從(cóng)污染土(tǔ)壤性質來(lái)看(kàn)，原位化學淋洗技術(shù)最适用于多孔隙、易滲透的土(tǔ)壤。

從(cóng)污染物來(lái)看(kàn)，原位化學淋洗技術(shù)适合重金屬、具有低辛烷/水分(fēn)配系數的有機(jī)化合物、烴基類化合物、低分(fēn)子量醇類和羧基酸類等污染物，不适用于非水溶态液态污染物，如(rú)強烈吸附于土(tǔ)壤的呋喃類化合物、極易揮發的有機(jī)物以及石棉等。

缺點有：可(kě)能會污染地下水，無法對去(qù)除效果與持續修複時間進行預測，去(qù)除效果受制于場地地質情況等。

2.2異位化學淋洗技術(shù)

異位化學淋洗修複是指把污染土(tǔ)壤挖出來(lái)，用溶于水的化學試劑來(lái)清洗、去(qù)除污染物，再處理(lǐ)含有污染物的廢水或廢液，然後，将潔淨的土(tǔ)壤回填或運到其他(tā)地點。适合操作(zuò)異位土(tǔ)壤淋洗技術(shù)的裝備通常是可(kě)運輸的，可(kě)随時随地搭建、拆卸、改裝的，一般采用單元操作(zuò)系統，包括礦石篩、離(lí)心裝置、摩擦反應器、過濾壓榨機(jī)、劇(jù)烈環繞分(fēn)離(lí)器、流化床淋洗設備和懸浮生(shēng)物泥漿反應器等。

異位化學淋洗技術(shù)具有靈活方便、有利于技術(shù)推廣，适用于各種類型污染物治理(lǐ)等特點。對重金屬、放(fàng)射性元素、石油烴、易揮發有機(jī)物、多氯聯苯以及多環芳烴等都(dōu)有良好的淋洗效果。一般而言，異位化學淋洗技術(shù)更适用于污染物集中于大(dà)粒級土(tǔ)壤的情況，砂礫、沙和細沙以及相(xiàng)似土(tǔ)壤組成中的污染物更容易處理(lǐ)，對于含有25%~30%黏粒的土(tǔ)壤不采用這項技術(shù)。圖2爲異位化學淋洗技術(shù)流程圖。

其流程如(rú)下：

(1)挖掘土(tǔ)壤。

(2)土(tǔ)壤顆粒篩分(fēn)，剔除雜物如(rú)垃圾、有機(jī)殘體(tǐ)、玻璃碎片等，并将粒徑過大(dà)的礫石移除。

(3)淋洗處理(lǐ)，在一定的土(tǔ)液比下将污染土(tǔ)壤與淋洗液混合攪拌，待淋洗液将土(tǔ)壤污染物萃取後，靜(jìng)置，進行固液分(fēn)離(lí)。

(4)淋洗廢液處理(lǐ)，含有懸浮顆粒的淋洗廢液經處理(lǐ)後，可(kě)再次用于淋洗。

(5)揮發性氣體(tǐ)處理(lǐ)達标後排放(fàng)。

(6)淋洗後的土(tǔ)壤符合控制标準，進行回填或安全利用，淋洗廢液處理(lǐ)中産生(shēng)的污泥經脫水後可(kě)再進行淋洗或送至最終處置場處理(lǐ)。

3土(tǔ)壤淋洗劑的種類

淋洗的技術(shù)關鍵是找到既能提取各種形态的重金屬，又不破壞土(tǔ)壤結構的淋洗劑。目前所用的淋洗劑可(kě)以分(fēn)爲以下幾種：無機(jī)淋洗劑、表面活性劑和絡合劑。 

無機(jī)淋洗劑

酸、堿、鹽等無機(jī)淋洗劑的作(zuò)用機(jī)制主要是通過酸解、絡合或離(lí)子交換作(zuò)用破壞土(tǔ)壤表面官能團與重金屬形成的絡合物，将重金屬交換解吸下來(lái)，從(cóng)土(tǔ)壤中分(fēn)離(lí)出來(lái)。無機(jī)淋洗劑對重金屬的去(qù)除效果較好，作(zuò)用速度快(kuài)，成本較低，但(dàn)對土(tǔ)壤的破壞性較大(dà)，酸堿溶液會嚴重破壞土(tǔ)壤理(lǐ)化性質，使大(dà)量土(tǔ)壤養分(fēn)流失，并嚴重破壞土(tǔ)壤微團聚體(tǐ)結構。

    2. 表面活性劑                                                                                                 

表面活性劑的作(zuò)用是通過改變土(tǔ)壤表面性質，增強有機(jī)配體(tǐ)在水中的溶解性，或是發生(shēng)離(lí)子交換，來(lái)促進金屬陽離(lí)子或配合物從(cóng)固相(xiàng)轉移到液相(xiàng)中。表面活性劑一般可(kě)分(fēn)爲人(rén)工合成表面活性劑和生(shēng)物表面活性劑。人(rén)工表面活性劑有十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、曲拉通、吐溫、聚山(shān)梨脂等等。但(dàn)人(rén)工表面活性劑由于生(shēng)物降解性差，在淋洗過程中容易殘留，易造成二次污染。生(shēng)物表面活性劑具有低成本、低毒性、高生(shēng)物降解性、高選擇性等特點，對pH、鹽度和溫度的适應範圍更廣。生(shēng)物表面活性劑包括鼠李糖脂、槐子糖脂、單甯酸、皂角苷、腐殖酸、環糊精及其衍生(shēng)物等。

    3. 絡合劑

絡合劑的作(zuò)用機(jī)制是通過絡合作(zuò)用，将吸附在土(tǔ)壤顆粒及膠體(tǐ)表面的金屬離(lí)子解絡，然後利用自(zì)身(shēn)更強的絡合作(zuò)用與重金屬形成新的絡合體(tǐ)，從(cóng)土(tǔ)壤中分(fēn)離(lí)出來(lái)。常見(jiàn)的絡合劑有人(rén)工絡合劑和天然絡合劑。人(rén)工絡合劑有乙二胺四乙酸(EDTA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二乙基三乙酸(NTA)、乙二醇雙四乙酸(EGTA)、乙二胺二乙酸(EDDHA)、環己烷二胺四乙酸(CDTA)等等。天然絡合劑是具有應用前景的淋洗劑，生(shēng)物降解性好，不會造成二次污染。主要有檸檬酸、草酸、乙酸、蘋果酸、丙二酸以及其他(tā)類型天然有機(jī)物質等。天然絡合劑生(shēng)物降解性好，不會造成二次污染，是非常潔淨的淋洗劑，但(dàn)也因其價格較貴，難以用于實際修複工程。

4淋洗技術(shù)在重金屬污染土(tǔ)壤修複中的應用

土(tǔ)壤中重金屬主要以有機(jī)态、可(kě)溶态、交換态和殘渣态形式存在，重金屬主要是通過前3種形态對環境造成的污染，而通過土(tǔ)壤淋洗技術(shù)能有效的去(qù)除這三部分(fēn)結合的重金屬。以殘渣态形式結合的重金屬，其生(shēng)物有效性非常低，環境風(fēng)險也比較低，同時去(qù)除難度較大(dà)。

因此，土(tǔ)壤淋洗的重點應放(fàng)在去(qù)除以有效态形式存在的重金屬上。淋洗法修複重金屬污染土(tǔ)壤是通過淋洗劑對重金屬的沖洗、絡合、離(lí)子交換等作(zuò)用，使土(tǔ)壤固相(xiàng)中的重金屬轉移到土(tǔ)壤液相(xiàng)，從(cóng)而達到清潔土(tǔ)壤的目的。

土(tǔ)壤淋洗是否成功的關鍵在于選擇高效的淋洗助劑。我們采用檸檬酸溶液對模拟電子垃圾污染土(tǔ)壤(簡稱污染土(tǔ)壤)中Cu，Pb，Cd三種重金屬進行淋洗實驗，考察了檸檬酸溶液的濃度、檸檬酸溶液的pH、淋洗時間等對污染土(tǔ)壤中Cu，Pb，Cd的淋洗效果，探討(tǎo)了檸檬酸溶液淋洗前後污染土(tǔ)壤中Cu，Pb，Cd三種重金屬各種形态含量的變化。

研究結果表明，在檸檬酸溶液的濃度0.100mol/L、檸檬酸溶液的pH=5、淋洗時間1440min的适宜條件(jiàn)下，對污染土(tǔ)壤中Cu，Pb，Cd的去(qù)除率分(fēn)别達到89.37%，72.11%，86.39%。檸檬酸溶液對三種重金屬的去(qù)除主要是通過洗出酸可(kě)提取态(R1)和酸可(kě)還(hái)原态(R2)來(lái)實現的，每種重金屬的R1和R2之和均占到其淋出總量的95%以上，而酸可(kě)氧化态(R3)和殘渣态(R4)的含量淋洗前後基本無變化。

5結論

用土(tǔ)壤淋洗技術(shù)對電子垃圾污染土(tǔ)壤進行處理(lǐ)，效果優良。在處理(lǐ)某些特殊污染土(tǔ)壤時不能單靠一種治理(lǐ)方法，淋洗修複技術(shù)作(zuò)爲污染治理(lǐ)的前處理(lǐ)步驟，具有廣闊的應用前景。

對核污染土(tǔ)壤的治理(lǐ)中，放(fàng)射性核素或重金屬的濃度較大(dà)，具有較強的生(shēng)物毒性，不利于生(shēng)物處理(lǐ)，經過淋洗技術(shù)的預處理(lǐ)，能有效增強之後生(shēng)物處理(lǐ)的效果。

如(rú)何從(cóng)淋出液中回收利用化學助劑，成爲制約土(tǔ)壤淋洗技術(shù)廣泛用于工程實踐的一個主要問(wèn)題。如(rú)何降低化學助劑成本及實現土(tǔ)壤淋洗技術(shù)與其他(tā)修複技術(shù)的有效組合，會是未來(lái)研究的主要方向。土(tǔ)壤淋洗技術(shù)在未來(lái)土(tǔ)壤修複中，具有較爲廣闊的應用前景。