摘要：在土壤污染治理领域，铅、砷等重金属污染问题越来越受到人们的关注。铅、砷等重金属具有较强的毒性，长期累积会对生态环境和人类健康产生严重影响。淋洗技术作为一种高效的重金属污染修复方法，通过使用合适的化学剂将重金属从土壤中溶解出来，并通过水流将其带走，从而达到去除污染物的目的，被广泛应用于土壤重金属污染的治理中。本研究选取污染地块土壤样品开展淋洗修复实验研究，以期为后续方案编制提供支撑。

　　关键词：淋洗技术；铅；砷；重金属；土壤污染

　　0引言

　　随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染尤其是重金属污染问题日益严峻[1]。铅、镉、砷、铜等重金属如在土壤中积累不仅对植物和动物的生长造成严重威胁，还会通过食物链对人类健康产生危害[2]。淋洗技术将化学试剂或溶剂注入污染土壤中，使重金属从土壤颗粒表面或土壤固相中溶解出来，并利用液体将溶解的污染物流动带走，从而达到去除土壤中污染物的目的。淋洗技术的核心是通过增强重金属与土壤颗粒之间的溶解、交换或络合反应，将污染物从土壤中提取出来，根据实施方式，可分为原位淋洗和异位淋洗两大类，见图1所示[3]。淋洗过程中常用水溶性酸、盐、络合剂等化学试剂，能够改变土壤酸化环境，提高重金属溶解度等物理化学性质，对于铅、镉、砷、铜等重金属污染效果较为显著[4]。

　　1铅污染土壤淋洗

　　1.1实验材料与分析方法

　　1.1.1土壤理化特征测定试验

　　实验土壤选取某地铅污染土壤表层土作为实验研究样品A，严格实验室标准操作程序，置于阴凉通风处风干处理，使用木质槌轻轻敲碎，去除样品中的石粒、树枝等杂物，并进行破碎筛分，研磨后确保土壤颗粒一致性，过20目（0.85 mm）筛，即可作为淋洗实验的实验材料。取部分土塘样品，进行精细研磨处理，过100目（0.15 mm）筛后的样品可用于开展重金属全量检测研究。该项目中样品理化性质测定项目及方法见表1所示。比如采用称重法测量土壤样品的含水率；pH值测定采用电位法，设置水土质量比为2.5:1，对土壤pH值进行测量；对于土壤中铅、砷等重金属含量的测量，样品经盐酸等化学试剂消解处理后，基于原子吸收分光光度计方法进行测量。

　　1.1.2淋洗剂的比选

　　根据污染土壤的类型和重金属铅的特性，依次配置浓度为0.1 mol/L的CA（柠檬酸）、EDTA（乙二胺四乙酸二钠）、HCl（盐酸）、FeCl3（氯化铁）溶液，作为淋洗剂备用，本实验使用的所有药剂均为分析纯。采用电子分析天平量取筛选后的土壤样本5.00 g，根据液固比（mL/g）（10:1）的参数比例加入淋洗剂，室温下进行搅拌、离心、过滤处理后，采用火焰原子吸收分光光度计法进行铅含量的测定，设置波长为283.3 nm，根据标准曲线计算样品中的重金属含量，采用去离子水作为对照组，每组测量做两次平行实验，取平均值作为测量结果，平行样品相对偏差应小于5%，以确保数据的准确性、重复性。

　　1.1.3淋洗剂浓度的确定

　　依次配置浓度为0.01、0.05、0.1、0.15及0.20 mol/L的溶液，量取土壤样本5.00 g，放于100 mL容积的烧杯中，重复上述淋洗步骤。

　　1.2实验结果分析

　　1）土壤理化特征结果。测量后，污染土壤样品主要理化特征见表2所示，从表2中可以看出该地铅污染土壤表层样品中铅质量分数达到了928.1 g/kg，与当前行业规范相比，超标明显。

　　2）淋洗剂的比选。上述实验结果显示，本次选用的CA、EDTA、HCl以及FeCl3溶液对于土壤样品中的铅成分有着不同程度的去除效果。相比较而言，FeCl3淋洗剂溶液的去除效果最强，实验中其去除能力达到85.38%，EDTA淋洗剂溶液的去除效果次之，去除能力为79.12%，HCl淋洗剂溶液仅为4.82%，效果欠佳。

　　3）淋洗剂浓度。对于FeCl3和EDTA来说，当浓度在0.1 mol/L左右时，随着浓度的增加，对铅的去除效率提升明显，其中EDTA效果更佳。当淋洗剂浓度超过0.1 mol/L时，随着浓度的增加，FeCl3和EDTA两种淋洗剂对铅的去除效果处于基本稳定状态，并呈现有轻微降低的趋势，总体上去除效率均在70%左右，且FeCl3和EDTA两种淋洗剂去除效果相当。分析认为污染土壤样品中除了含有PbO成分外，样品中存在与淋洗剂的亲和性更佳的其他金属成分，导致淋洗效率轻微下降的趋势。

　　2砷污染土壤淋洗

　　2.1实验材料与分析方法

　　1）土壤理化特征测定实验。实验土壤选取某地化工厂区域砷污染土壤表层土作为实验研究样品B，根据实验标准操作程序对收集的土壤进行粉干、破碎以及筛分处理，具体过程同实验1.1，土壤理化性质测定项目及方法同表1。

　　2）常用淋洗剂筛选方面。根据污染土壤的类型和重金属砷的特性，依次配置浓度为0.1 mol/L的OA（草酸）、EDTA（乙二胺四乙酸二钠）、KH2PO4、（磷酸二氢钾）、NaOH（氢氧化钠）溶液，作为淋洗剂备用，本实验使用的所有药剂均为分析纯。后续配置淋洗过程中同1.1，采用火焰原子吸收分光光度计法进行砷含量的测定时设置波长为228.8 nm。

　　3）淋洗剂浓度确定实验过程同1.1。

　　2.2实验结果分析

　　1）土壤理化特征结果。经实验测量后，污染土壤样品主要理化特征见表3所示，从表3中可以看出该地铅污染土壤表层样品中砷质量分数达到了45.91 mg/kg，与当前行业规范（25 mg/kg）相比，超标明显。

　　2）淋洗剂的比选。实验结果揭示，实验选用的OA、EDTA、KH2PO4、NaOH溶液对于土壤样品中的砷成分有着不同程度的去除效果。总体来说，OA淋洗剂的去除效果最好，EDTA效果次之，二者的去除效果分别达到了72.70%、62.94%。KH2PO4淋洗剂溶液去除效果最差，去除能力仅为32.81%。综合上述砷土壤污染实验，OA和EDTA两种淋洗剂效果最佳。

　　3）淋洗剂浓度。浓度在0.2 mol/L以下时，随着浓度的增加，其对砷的去除效率成上升趋势，但增量相对缓慢。当淋洗剂浓度超过0.1 mol/L时，EDTA淋洗剂对砷的去除效果处于基本稳定状态，OA的去除效率增速变缓。随着浓度的增加，OA淋洗剂去除能力提升效果更为显著。

　　3结语

　　铅、砷等重金属通常通过工业排放、农业活动、废水排放等途径进入土壤，随着时间积累其浓度不断增加[5]。土壤淋洗是对土壤污染物进行提取的过程，淋洗剂的选择至关重要。不同淋洗剂性质不同，去除污染物机理不同，适用范围也不同[6]。铅通常以碳酸盐、硫化物和氧化物形式存在，需要选择能够与铅形成配合物或能够分解其化合物的淋洗剂，如酸性溶液或某些有机酸；砷具有较高的水溶性，多以砷酸盐的形式存在，需要选择酸性溶液和还原剂的组合，将五价砷还原为三价砷，并通过水洗去除；硫酸、盐酸、醋酸等是常见的酸类淋洗剂，能够有效地溶解土壤中的重金属，尤其适用于铅等较难溶解的金属[7]；柠檬酸、草酸等是常见的有机酸类淋洗剂，能够通过络合反应有效地与重金属结合，提高其溶解度；氢氧化钠是常见的碱性淋洗剂，主要用于处理含有可溶性碱性重金属的土壤；EDTA是常见的络合剂，能够通过络合作用将重金属离子溶解在水中，对铅、等金属成分效果显著[8-10]。

　　硫化氢、硫酸亚铁等还原剂能够将砷等重金属从高氧化态还原为低氧化态，从而提高其溶解性。本文实验显示，FeCl3对铅去除效果最强，达到了85.38%，EDTA次之，去除能力为79.12%，HCl效果最差，仅为4.82%。OA淋洗剂对砷的去除效果最好，EDTA效果次之，分别达到了72.70%、62.94%，KH2PO4淋洗剂溶液去除效果最差，去除能力仅为32.81%。综上可以看出，不同重金属成分的土壤，其理化性质不同，因此采用同一淋洗剂的应用效果会出现差异。针对目标土壤进行淋洗操作修复时，应进行重金属成分分析，对症下药，选择最优的淋洗药剂，以期得到最佳的处理效果。

　参考文献

　　[1]潘子安.上海市某铅污染地块健康风险评估与修复技术探讨研究[J].当代化工研究，2023（1）：108-110.

　　[2]张雅鑫，李媛媛，赵文婧，等.基于生命周期评价的焦化污染土壤淋洗技术环境影响研究[J].安全、健康和环境，2023，23（3）：26-33.

　　[3]马强，卫泽斌，吴启堂.化学淋洗联合电动技术修复重金属污染土壤的效果及其机制[J].环境科学，2023，44（3）：1668-1677.

　　[4]唐振华.某地块铅，砷污染土壤固化/稳定化，异位淋洗修复技术研究[J].广东化工，2023，50（23）：89-91.

　　[5]郑鹏，崔兴兰，李红霞，等.锑污染土壤修复技术研究进展与发展趋势[J].稀有金属，2024，48（3）：411-426.

　　[6]朱学朋，林海，董颖博，等.有色金属矿山重金属污染土壤修复技术研究进展[J].有色金属:冶炼部分，2023（1）：7-17.

　　[7]姚承余，刘志强，仇建军，等.平果铝厂赤泥堆场淋洗水收集池岩溶渗漏分析[J].工程技术研究，2023，8（15）：11-14.

　　[8]赵鑫娜，杨忠芳，余涛.矿区土壤重金属污染及修复技术研究进展[J].中国地质，2023，50（1）：84-101.

　　[9]张雅鑫，李媛媛，赵文婧，等.基于生命周期评价的焦化污染土壤淋洗技术环境影响研究[J].安全、健康和环境，2023，23（3）：26-33.

　　[10]张雅鑫，李媛媛，赵文婧，等.基于生命周期评价的焦化污染土壤淋洗技术环境影响研究[J].安全、健康和环境，2023，23（3）：26-33.