摘要：土壤的重金属—有机物复合污染是指同时由重金属与疏水性有机物形成的复合型土壤污染，是工业遗留场地一种特殊的土壤污染形式。由于复合污染物的叠加导致修复技术难度极大，重金属—有机物复合污染土壤修复技术的开发已成为我国生态环境领域亟待解决的课题。本文在前人研究基础上，总结了土壤的重金属—有机物复合污染土壤修复主流技术，包括化学氧化技术、吸附固载技术、筛分淋洗技术，分别阐述了各自的技术原理、技术优缺点、适用范围和发展趋势。

　　关键词：重金属；有机物；复合污染；土壤修复

　　有机-重金属复合污染是电子废弃物拆解场地最显著的特征之一，也给此类场地污染修复工作带来了巨大的挑战。许多持久性有机污染物（POPs）随着粗放的电子废弃物拆解活动被大量释放到环境中，如多氯联苯（PCBs）、多环芳烃（PAHs）、多溴联苯醚（PBDEs）等，对人类健康和周边环境构成严重威胁。持久性有机污染物治理包括物理、化学和生物三种技术。POPs污染土壤物理法修复技术包括安全填埋、客土、热解吸等；化学法主要包括化学淋洗、化学萃取、高级氧化、电化学法等；生物法则主要利用植物、微生物、酶修复等技术对有机物进行降解和清除。微生物降解是以环境友好方式去除土壤中的POPs。但在实际项目中，除受微生物菌种提取种类与自身培养的限制外，微生物修复效果也受到土壤实际环境中多种因素的影响，如土壤中高浓度重金属污染物的抑制和对抗作用、实际环境中土著微生物的竞争等。在自然环境中，多种有机污染物与多种重金属污染物共存时，各种污染物之间可能会相互影响，从而影响物理、化学或生物修复技术的效果可达性和稳定性，复合污染物的协同修复是此类污染修复中的重点和难题。

　　1化学氧化技术

　　1.1技术概述

　　化学氧化技术主要针对有机物污染土壤进行修复，将氧化剂引入污染土壤，通过氧化剂与土壤中有机物之间的氧化反应，将其转化为相对毒性较小甚至无毒物质的一种技术，可处理石油烃、多环芳烃、甲基叔丁基醚、单环芳烃类、含氯有机溶剂、酚类、农药等大部分有机物。

　　1.2技术原理

　　化学氧化去除有机污染物的机理通常包括加氧、氢取代/去除、电子夺取等。化学氧化修复常用的氧化剂包括H2O2、Fenton试剂、高锰酸盐、过硫酸盐、臭氧等。

　　1.3技术优缺点及适用范围

　　化学氧化技术作为土壤修复的重要手段，展现出了其独特的优势与广泛的适用性。

　　首先，该技术具有显著的处理效果，通过加氧、氢取代/去除、电子夺取等机理，能够高效地去除土壤中的有机污染物，将其转化为低毒性或无害的物质。这使得化学氧化技术成为处理复杂、难降解有机污染物的有效手段。

　　其次，化学氧化技术具有普适性强的特点。不同的化学氧化剂，如H2O2、Fenton试剂、高锰酸盐、过硫酸盐、臭氧等，可以针对不同类型的有机污染物进行选择性氧化，扩大了其应用范围。此外，该技术还可以进行原位修复，减少了土壤挖掘和运输的成本，提高了修复效率。

　　最后，化学氧化技术也存在一定的局限性。一方面，某些氧化剂可能对土壤环境产生一定的负面影响，如改变土壤pH值、破坏土壤结构等。另一方面，化学氧化技术的成本相对较高，需要投入较多的化学试剂和设备，增加了修复成本。化学氧化技术适用于处理复杂、难降解的有机污染物污染土壤，特别是在污染物浓度较高、污染面积较大的情况下，其优势更加明显。然而，在具体应用时，需要根据污染物的种类、浓度、土壤性质等因素，选择合适的氧化剂和修复方案，以确保修复效果和环境安全。

　　2吸附固载技术
　　2.1技术概述

　　吸附固载技术是一种有效的重金属-有机物复合污染土壤修复方法，它利用特定材料对土壤中的污染物进行吸附，并将这些污染物固定在土壤中，防止其进一步迁移和扩散。这种技术通过选择具有高效吸附性能的材料，如活性炭、纳米材料、生物炭等，实现对土壤中重金属离子和有机污染物的有效吸附。

　　在吸附固载技术中，高效修复材料的研发与应用是关键。这些材料不仅需要具备高吸附容量和选择性，还需要具备良好的稳定性和可重复利用性。随着研究的深入，越来越多的高效修复材料被开发出来，如改性黏土矿物、功能化纳米材料等，它们展现出更高的吸附性能和更广泛的应用前景。

　　吸附固载技术的优势在于其操作简便、成本相对较低且环境友好。然而，该技术也面临一些挑战，如如何进一步提高材料的吸附性能、如何实现材料的可重复利用以及如何评估修复效果等。因此，未来的研究需要进一步优化材料的性能、探索新的吸附机制和开发更高效的修复技术。

　　2.2技术原理

　　吸附固载技术包含固化技术和稳定化技术。固化技术是将土壤与一种或多种固化/稳定化材料搅拌混合均匀，利用材料的吸附、拦截、固化等作用将污染物固化在材料内，降低其在土壤环境中的迁移性，进而控制其环境污染风险；稳定化技术是为降低土壤中污染物的浸出毒性、溶解迁移性和生物有效性，通过吸附、离子交换、沉淀等作用改变其存在形态，将其转化为毒性更低、迁移能力弱或溶解度小的物质。

　　2.3技术优缺点及适用范围

　　土壤吸附固载技术的本质是削减污染物的有效态含量，降低其生态毒性和在环境中的移动性。该技术能同时用于土壤的异位和原位修复，但也存在较多缺点，如不能削减污染物总量，在一定程度上限制了其发展。目前，该技术适用的污染物主要有含重金属的底泥、城市生活垃圾焚烧飞灰、重金属开采场地、污罐区等（主要重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni、Se、Sb、U、Zn等）；有机污染物主要有多环芳烃、挥发性有机污染物、杀虫剂、石油、除草剂、多氯联苯和二噁英/呋喃等。

　　3筛分淋洗技术

　　3.1技术概述

　　筛分淋洗修复技术是一种广泛应用于土壤修复领域的有效技术，其历史可追溯到采矿及矿物加工过程。该技术的核心在于通过筛分和淋洗两个步骤，将土壤中的污染物去除。筛分步骤依据介质粒径大小或磁性差异，将土壤颗粒进行分离，以便对污染物进行针对性的处理。

　　淋洗修复工艺则基于不同粒径土壤污染物含量差异大的特点，通过淋洗液对土壤颗粒进行冲刷，将附着在土壤颗粒表面的污染物溶解或剥离出来。这种技术特别适用于处理重金属和有机污染物含量较高的土壤，具有修复成本低、处理效率高、节约能耗等优点。

　　在筛分淋洗修复技术的典型处理工艺流程中，首先，通过筛分设备将土壤颗粒按粒径大小进行分离；其次，针对不同粒径的土壤颗粒，选用合适的淋洗液和淋洗条件进行淋洗处理。最后，淋洗后的土壤颗粒经过固液分离、干燥等后续处理，最终得到修复后的土壤。该技术不仅能够去除土壤中的污染物，还能够实现土壤资源的再利用，具有良好的环境效益和经济效益。

　　3.2技术原理

　　筛分淋洗修复技术是采用矿石采选的原理，涉及污染物溶解于液相和随后固液分离等过程。主要工艺流程包括：将污染土壤从污染场地挖掘运输到指定地点后，投加淋洗剂于特定容器中与污染土壤进行搅拌、混匀，通过一系列理化反应使土壤中的污染物转移到液相中，从而分离出清洁土壤的过程。

　　3.3技术优缺点及适用范围

　　土壤淋洗修复技术能够有效的去除土壤中的重金属、有机物及放射性元素等污染物。当污染土壤质地疏松、渗透性良好、有机质含量比较低时，优先考虑采用淋洗修复技术；但当土壤中粉黏粒含量>30%或水力传导系数很低时（K<1×10-5cm/s），土壤淋洗技术的使用将受到限制。

　　4重金属-有机物复合污染土壤的形成与特性

　　4.1污染物的来源与传输

　　4.1.1常见的重金属与有机物污染源

　　重金属与有机物复合污染土壤的形成，往往源于多种污染源的叠加。常见的重金属污染源包括工业废渣、废水排放、金属冶炼和加工过程，以及农业活动中农药和化肥的过量使用等。这些活动会释放大量的重金属离子，如铜、锌、铅、镉等，进入土壤环境。而有机物污染源则主要包括石油泄漏、化工废水排放、固体废物填埋场渗滤液等，它们含有复杂的有机化合物，如多环芳烃、石油烃、农药残留等。

　　4.1.2污染物在土壤中的迁移转化过程

　　污染物进入土壤后，会经历一系列复杂的迁移转化过程。重金属离子通常通过扩散、吸附、沉淀等过程在土壤中迁移，并可能通过食物链进入生物体内，对生态系统和人类健康造成潜在威胁。有机物在土壤中的迁移转化则更为复杂，它们可能通过挥发、溶解、生物降解等过程在土壤-水-气系统中迁移，并可能经过一系列的生物化学作用转化为毒性更大的化合物。

　　4.2复合污染土壤的特性

　　4.2.1复合污染土壤的物理、化学和生物特性

　　复合污染土壤在物理、化学和生物特性上均表现出特殊性。在物理方面，复合污染土壤往往具有较差的通透性和保水性，这可能是由于污染物堵塞土壤孔隙或改变土壤结构所致。在化学方面，复合污染土壤中的重金属和有机物可能形成复杂的络合物或沉淀物，改变土壤的化学性质，如pH值、氧化还原电位等。在生物方面，复合污染土壤中的微生物种群和数量可能发生变化，一些对污染物敏感的微生物可能受到抑制，而一些耐污性强的微生物则可能占据优势地位。

　　4.2.2复合污染对土壤功能和结构的影响

　　复合污染对土壤功能和结构的影响是多方面的。首先，复合污染可能降低土壤的肥力，影响作物的生长和产量。重金属和有机物可能抑制土壤微生物的活性，减少土壤有机质的分解和矿化，降低土壤养分的有效性。其次，复合污染可能破坏土壤的结构，导致土壤板结、硬化等问题。重金属和有机物可能改变土壤颗粒的电荷性质和团聚体稳定性，破坏土壤的物理结构。此外，复合污染还可能对土壤生态系统造成破坏，影响土壤生物多样性和生态平衡。一些对污染物敏感的土壤生物可能受到抑制或死亡，而一些耐污性强的生物则可能占据优势地位，导致土壤生态系统的失衡。

　　5重金属—有机物复合污染土壤修复技术概述5.1修复技术的分类

　　随着对重金属—有机物复合污染土壤研究的深入，各种修复技术应运而生。这些技术根据其作用原理和应用方式，大致可分为物理修复、化学修复、生物修复以及联合修复等几大类。

　　物理修复主要依赖于物理手段，如土壤挖掘、换土、土壤淋洗等，将污染物从土壤中分离出来或降低其在土壤中的浓度。这种方法适用于污染程度较高、面积较小的土壤修复，但成本较高，且可能产生二次污染。

　　化学修复则是通过向土壤中添加化学试剂，如氧化剂、还原剂、稳定剂等，与土壤中的污染物发生化学反应，使其转化为低毒性或无害的物质。这种方法修复效果显著，但可能引入新的化学物质，影响土壤的生态平衡。

　　生物修复则利用微生物、植物等生物体的代谢活动，将土壤中的污染物转化为低毒性或无害的物质。这种方法环境友好、成本低廉，但修复周期较长，且受环境条件影响较大。

　　联合修复则是将上述几种修复技术结合起来，根据污染物的特性和环境条件，选择最适合的修复技术组合，以达到最佳的修复效果。这种方法能够充分发挥各种修复技术的优势，提高修复效率，降低修复成本。5.2修复技术的选择原则

　　在选择重金属—有机物复合污染土壤修复技术时，需要综合考虑多个因素，以确保修复技术的有效性和可行性。

　　5.2.1根据污染特性选择修复技术的标准

　　首先，需要明确土壤中的污染物种类、浓度、分布以及土壤的物理、化学和生物特性。这些信息是选择修复技术的基础。例如，对于重金属污染较严重的土壤，可以选择化学稳定化或生物修复技术；对于有机物污染较严重的土壤，则可以选择化学氧化或生物降解技术。同时，还需要考虑污染物之间的相互作用和复合污染的特性，以确保选择的修复技术能够同时针对多种污染物进行有效的修复。

　　其次，需要考虑土壤的类型、结构、肥力以及水文地质条件等因素。这些因素会影响修复技术的实施效果和可行性。例如，在砂质土壤中，物理修复技术可能更为有效；而在黏土质土壤中，化学修复技术可能更为适用。

　　5.2.2强调修复技术的可行性与经济成本

　　除了考虑污染特性和土壤条件外，还需要评估修复技术的可行性和经济成本。可行性包括技术成熟度、操作难度、设备要求以及可能产生的环境影响等因素。经济成本则包括修复技术的投资成本、运行成本以及维护成本等。在选择修复技术时，需要综合考虑这些因素，以确保修复技术的可行性和经济性。

　　总之，在选择重金属—有机物复合污染土壤修复技术时，需要综合考虑污染特性、土壤条件、修复技术的可行性和经济成本等多个因素。只有综合考虑这些因素，才能选择出最适合的修复技术组合，达到最佳的修复效果。

　　6总结与展望

　　电子拆解场地污染多为重金属和有机污染物复合污染，污染情况复杂，污染物种类多样，单一修复技术难以满足电子拆解场地复合污染修复的要求。因此，针对复合污染物的集成修复技术研发显得尤为重要，化学氧化技术、吸附固载技术、筛分淋洗技术在治理复合污染土壤方面具有巨大的应用前景。