Page 80 - 低碳环境下的监测与保护

低碳环境下的监测与保护
Monitoring and Protection in Low-carbon Environment

散到浓度低的地方，从而得到稀释。在扩散的过程中，通过吸附、络合、沉淀、
溶解、凝聚等物化反应与土壤胶体结合，迅速完成固液分配，随后其可浸提性、

可交换性、有效性、环境毒性会随时间逐渐减小，转化为更稳定的赋存形态，直
至达到新的平衡。有学者对 As 污染土壤和地下水的自然衰减过程进行了研究，
结果表明，固相吸附是 As 在土壤中固定并从地下水中去除的主要机制，其他过
程还包括微生物催化和植物吸收。土壤中的微生物可以通过改变重金属的化学形

态而改变其迁移率、毒性和生物利用度。例如，抗汞细菌可以将甲基汞转化为
Hg（II），其毒性比甲基汞低 100 倍。控制土壤中重金属污染物自然衰减的主要
因素包括：土壤 pH、氧化还原电位、竞争离子、土壤的生物环境和土壤本身物

理化学性质等地球化学参数。例如，对于金属阳离子，高 pH 值有利于氧化物、
氢氧化物和碳酸盐的吸附和沉淀；对于许多阴离子，如钼酸盐和亚硒酸盐，低
pH 有利于吸附和沉淀。同时，在修复过程中，可以从土壤颗粒表面 - 溶液、土壤 -
生物、土壤 - 植物、土壤 - 大气、土壤 - 水体等体系污染物的交换、转化及影响

等方面对土壤环境的生物地球化学过程、质量演变和风险管理进行研究。利用自
然降解和衰减修复重金属污染土壤须加强风险管控。例如，修复过程中进行原位
监测，包括挖掘原位监测井、建立区域观测站，并同时对衰减能力和长期自然衰

减监控效果进行评估。向土壤中添加一些重金属元素容纳量大的天然改良剂，可
以提高土壤的重金属环境容量，降低土壤中重金属的环境危害。虽然一些人工改
良剂也可以稳定或固定土壤中的重金属离子，但相较于天然改良剂，它们很可能
在表生地球化学环境演化过程中被破坏，重新释放出重金属离子。此外，随着工

业的发展，中国的酸雨问题日益严重，这使得大量土壤的 pH 值降低，造成这些
土壤中的阳离子重金属污染物活性更高。因此，降低氮、硫化合物的排放量，减
轻酸雨污染，对中国重金属污染土壤的修复具有重要意义。

土壤重金属污染通常具有扩散性。例如，流经矿山重金属污染土地的水流会
携带大量重金属离子，造成土壤重金属污染的扩散。为了阻止重金属离子的进一
步迁移，可以建立地球化学屏障。连会青等探讨了将人工地球化学屏障应用于广
东大亚湾放射性废物处置场的可行性，研究表明 Na 2 S 作为主要添加剂建立的“碱

性 - 还原”工程地球化学屏障，对阻滞核素 235U、60Co、90Sr 的迁移非常有效。

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