羟基磷酸钙的制备及其在重金属修复中的应用(4)
化学修复是一种在土壤原位上进行的修复技术，虽然这种修复技术简单易行，但这并不是一种永久的修复措施，因为它只是改变了重金属在土壤中存在的形态，而这些重金属元素仍旧保留在土壤中并没有真正的排除，所以这些重金属容易再度活化导致“二次污染”。
3）植物修复：所谓土壤重金属污染的植物修复方法主要是指利用超富集植物的提取作用来去除土壤中的重金属，即通过重复种植和收获超富集植物，将被污染土壤中的重金属浓度降低到可接受的水平。目前超富集植物修复重金属污染的作用机理可分为三种机理：区域化作用机理、较强的富集吸收能力机理和络合作用机理。根据修复的过程及机理，植物修复技术可分为：植物提取技术，植物固化技术，植物挥发技术和根系过滤技术。由于植物修复的低成本、适用于大规模的修复，并具有良好的社会及生态综合效益，这属于真正意义上的“绿色修复技术”，因此植物修复方法正受到越来越多人的关注。
4）微生物修复：微生物修复的原理就是利用在土壤中生存的某些微生物的生物活性，这些生物活性对重金属可以具有吸收、氧化、还原和沉淀等作用，可以将重金属离子转化为低毒产物，从而降低土壤中重金属的毒性。微生物对重金属的生物积累的机理主要表现为胞外络合作用、胞外沉淀作用以及胞内积累这3种形式。由于微生物对重金属具有较强的亲和吸附能力，所以有毒金属离子可以沉积在细胞的不同部位或结合到胞外基质上，或被轻度螯合在可溶性或不溶性生物多聚体上。一些微生物能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等，它们具有大量的阴离子基团，可以与土壤中的重金属离子形成络合物，从而降低土壤中重金属如Pb、Cr、Hg、Mn、Cu、Cd等的有效态的含量，以达到治理重金属污染的目的。而且微生物修复的特点是费用低、对环境影响小、效率高等，是一项廉价的绿色治理方法[1]。
1.3 国内、外土壤重金属修复研究及成果
1.3.1 国内土壤重金属修复研究及成果
1.3.2 国外土壤重金属修复研究及成果
1.4 课题研究意义、目的
此课题关键在于开发一种包括硫脲、羟基磷酸钙等为主要制剂组合物的重金属固定修复剂。通过对相关专利的检索，本项目采用的化学固定修复药剂选择硫脲类化合物，经水解后产物具有优异的固定重金属作用。
H2NCSNH2+Pb2++2OH- == H2NCONH2+H2O+PbS↓
H2NCSNH2+Cd2++2OH- == H2NCONH2+H2O+CdS↓
H2NCSNH2+Hg2++2OH- == H2NCONH2+H2O+HgS↓
磷酸盐作为一种复合添加剂治理重金属污染土壤时，虽然不能改变重金属的总量，但可以通过改变重金属在土壤-植物系统中的形态，降低重金属的生物有效性或者毒性。磷酸盐作为一种改良剂，增加了土壤的表面负电荷，使重金属离子不断以静电吸附的方式吸附在土壤颗粒周围，使其吸附量增多。
用磷酸盐来固定铅，主要是通过生成磷氯铅矿之类的矿物来降低铅的有效性，而磷酸盐固定污染土壤中锌、铜和镉的机理不同于铅。磷酸盐固定污染土壤中重金属可能有以下四个方面共同产生作用[11]：
a,重金属与磷酸盐表面的离子进行交换；
b,磷酸盐表面对重金属的络合作用；
c,重金属进入到磷酸盐无定型晶格中被固定；
d,重金属与磷酸盐中其它阳离子产生共沉淀作用。
本项目采用活性羟基磷酸钙，可固定土壤中重金属离子，有效降低重金属浓度。羟基磷酸钙固定重金属铅的反应式如下：
Ca10(PO4)6(OH)2+10Pb2++2Cl- == 2Pb5(PO4)3Cl +Ca(OH)2+9Ca2+
本课题意义及目的就在于研究一个更环保、更有效、更经济的降低土壤中重金属污染的方案。在现有的化学固定修复方法中，羟基磷酸钙的研究尚未成熟，且相关内容较少，将羟基磷酸钙与硫脲配合应用于重金属污染土壤化学固定修复，这一方法意义在于，不仅可以获得出色的土壤修复作用，而且重金属固定后，会生成对作物生长有益的尿素，这就意着本课题化学固定修复过程对环境无二次污染。另外，羟基磷酸钙制备采用的原料氢氧化钙与磷酸均无毒且经济易得，制备工艺也较为简便，不需要太复杂的操作，低生产成本更有利于以后规模化生产中，综合经济效益优势明显。
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