[发明专利]一种重金属污染土壤生态风险评估方法

说明书

本发明涉及土壤污染风险管控和生态风险评价领域，公开了一种重金属污染土壤生态风险评估方法，包括如下步骤：首先，构建土壤样品中重金属的浸出浓度与浸提剂pH值间的函数关系C1(pH)；然后，构建土壤样品中重金属的酸溶解态浓度与浸提剂pH值间的函数关系C2(pH)；接着，计算土壤样品中的重金属风险浓度C_risk：C_risk＝0.5×C1(pH)+0.5×C2(pH)；随后，测定土壤样品中重金属的全量浓度C3；最后，计算重金属污染土壤生态风险R：R＝C_risk/C3×100％，根据重金属污染土壤生态风险R划分风险等级。本发明提供的评估方法更加严格，更加科学合理，也更加有利于生态环境的保护。

技术领域

本发明属于土壤污染风险管控和生态风险评价领域，具体涉及一种重金属污染土壤生态风险评估方法。

背景技术

随着我国城市化进程和产业结构转型加快，城市土地资源更加稀缺，土地成本不断升高，大量原本位于市中心区域的工业企业被迫向城市郊区转移；伴随产业结构调整，传统落后产能企业和老旧工厂面临着关停或搬迁情境。根据不完全统计，近年来全国有超过10万家企业需要关停或搬迁，仅珠江三角洲地区近年已经或将要搬迁的污染企业就超过2000家。这些企业大多从事电镀、印染、化肥、农药等行业，由于企业设备陈旧、工业“三废”排放以及生产过程中“跑、冒、滴、漏”等原因，大量的重金属进入了土壤，使得原工业企业场地土壤成为重金属污染的高危风险土壤。更为严重的是，由于我国人口密度大，城市土地资源紧缺，这些污染场地土壤会很快被重新开发利用，用来建设新的厂房、住宅区、商业区等，如果这些污染场地土壤不能得到有效管理和风险评估，将成为一颗颗“化学定时炸弹”，威胁再利用区域的生态环境安全，也为后续的开发利用带来严重的影响。

重金属污染土壤需要被修复后才能再次利用。当前常用的重金属污染土壤修复方法主要包括：物理修复技术、化学修复技术和植物修复技术等。物理修复技术包括针对重金属污染土壤的冲洗、挖掘、运输和填埋等处理技术，可以彻底清除场地中的重金属污染物，但由于存在潜在的二次污染，且处理成本高，填埋场地数量有限，难以大规模应用；化学修复技术主要为重金属的原位固化/稳定化方法，通过运用稳定/固化处理材料改变重金属的形态或结构，从而达到降低重金属的迁移率的目的，也是目前应用最为广泛的重金属污染土壤修复技术；植物修复作为一种绿色修复技术，可以较大程度地防止地表景观的破坏，保护土壤的原貌，然而该技术的应用也受到其效率低、修复时间长以及植物对特定气候条件的脆弱性的限制，难以大范围推广。因此，通过固化/稳定化方法进行重金属污染土壤的化学修复方法仍然是当前最为高效和实用的方法。而在重金属的原位稳定/固化方法中，高温固化处理技术因其重金属固化率高，效果稳定可靠，得到广泛的实际应用。高温固化技术主要通过高温烧结的方法，将重金属污染土壤与煤矸石、粉煤灰、页岩等辅助反应材料充分混合反应，烧结后形成尖晶石结构，将重金属牢牢固定在这些稳定的尖晶石结构中。尖晶石通常表示为“AB₂O₄”，其中A代表如Zn²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺等二价重金属，B则代表如Cr³⁺和Al³⁺等三价重金属。尖晶石具有很好的结构稳定性，即使在强酸强碱条件下也能够长期稳定地将污染重金属离子固结在烧结体中而不产生二次污染，已被广泛认为是一种很有前途的重金属污染土壤修复方法。