第二届全国土壤修复大会

当前，我国土壤重金属污染形势严峻，综合表现为土壤中重金属成分复杂、迁移性高、持续溶出周期长、溶出浓度大幅超过环境基准等，对我国的农业粮食安全带来了严重威胁。目前，我国对于重金属污染严重的土壤，主要遵循减量化、无害化、稳定化方针，采用干化、固化等处理方式抑制重金属扩散、降低其迁移性。常用的土壤固化材料包括碱性石灰类固化剂、有机凝固剂、金属络合剂、微孔材料吸附剂等。其中，以人工合成沸石为代表的新型微孔吸附材料，因其强大的重金属清洁能力和环境稳定性，被广泛应用于重金属污染土壤修复、固废稳定化、污泥安全化、水体治理等环保领域。然而，人工沸石合成成本较高，阻碍了沸石材料在重金属污染土壤治理领域的进一步发展。本文以我国常见的大宗硅铝酸盐固体废物如北方黄土、南方红壤、工业废物赤泥等为原料，在常温碱性活化及不使用有机模板剂的情况下，对其中的硅铝成分进行结构重组，使其转化为具有高离子交换容量、高稳定性、高结晶性的多种无机多孔沸石材料。经验证，基于沸石材料的离子交换及吸附特性，向重金属污染土壤中加入适量的转化沸石材料后，重金属在土壤中的迁移性大幅度降低。与未修复土壤相比，使用修复后土壤种植蔬菜等农作物，蔬菜对土壤中重金属的摄入率有明显下降，有效地减少了农作物对土壤中重金属成分的生物富集，阻断了重金属通过食物链的向上传播途径。目前，研究团队已使用常见硅铝固废合成了ANA型，CAN型，MOR型，MFI型及A/X/Y/P型等沸石，并使用其对Pb、Cu、As、Cd、Cr污染土壤进行了初步修复，取得了良好的修复效果。本研究旨在对我国积存的大规模硅铝废物进行绿色沸石转化，充分发挥沸石材料对于重金属污染土壤的良好修复效果，遏制重金属污染扩散，减少其对我国人民生命健康的潜在威胁。通过“以废治污，以土治土”的绿色环保策略，力求进一步发展高质量、低成本、绿色可持续的土壤修复技术。