熟石灰在含砷污染场地稳定化修复中的机理与应用

日期:2025-11-12 11:30 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:9

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砷是一种类金属元素,具有高生物毒性和迁移性,含砷污染场地的修复是全球性环境难题。熟石灰为基础的固化/稳定化技术是处理此类场地最常用的方法之一,但其作用机理相较于处理其他重金属更为复杂。

熟石灰对砷的稳定化主要通过两条路径实现:

  1. pH调控诱导吸附/共沉淀:熟石灰将体系pH提高至强碱性范围(>10.5)。在此条件下,土壤中的铁、铝氧化物颗粒表面电荷发生变化,对以阴离子形式存在的砷的吸附容量显著增加。同时,溶液中的钙离子能与砷酸根离子反应,生成溶解度较低的砷酸钙沉淀。
  2. 形成更稳定的矿物相:在长期养护过程中,熟石灰提供的钙和体系中的砷,在高温高碱条件下,可能逐步转化为更稳定的结晶矿物,如碱式砷酸钙,从而实现对砷的长效固定。

然而,砷的化学形态对其稳定化效果影响巨大。对于主要成分为五价砷的污染物,熟石灰稳定化效果通常较好。但对于还原环境下以三价砷为主的污染,由于三价砷的阴离子形态在更高pH下才显著,且其与钙形成的化合物溶解度更高,导致稳定化效率下降。因此,在实际工程中,常会结合使用氧化剂(如次氯酸盐、高锰酸盐),先将三价砷氧化为五价砷,再投加熟石灰进行稳定化。

应用时,需将污染土壤与足量的熟石灰充分混合、加水养护,确保反应进行完全。尽管此法不能将砷彻底去除,但能极大降低其在环境中的浸出毒性和生物可利用性,是控制砷污染风险的一种经济可行的技术。

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