Heavy Metal Pollution Within and Surrounding Nonferrous Metal Smelting Sites in Central-south China and Stabilization Remediation Technology: A Review

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0926

Abstract

Abstract:

Central-south China is distinguished by the considerable numbers and areas of non-ferrous metal smelting sites that have polluted the soils both within and surrounding the sites. This brings serious risks to the local environment and needs to be controlled urgently. To explore the pollution characteristics of the smelting sites and the surrounding soil in central-south China and the main effective stabilization and remediation technologies, we summarized the distribution of nonferrous metal smelting sites in Hunan, Hubei, Jiangxi and Anhui, and their pollution status. The pollution characteristics included large pollution area, mainly compound pollution, diversified pollution ways, different pollution levels and high heavy metal activity. The advances of stabilized materials used in remediation were expounded from two aspects: stabilization mechanism and material type. Finally, we discussed future research on the development of composite stabilization materials with high-performance, sustainability, wide adaptability and environmental value, aiming to provide support for the stabilized remediation of soil heavy metal pollution in nonferrous metal smelting sites and surrounding soil in central-south China.

Key words: central-south China, smelting, site, soil heavy metal, stabilization, remediation

CLC Number:

X+53

GUI Juan, CHANG Haiwei, HE Junqiang, FU Yuncong, DAI Qingyun, LI Hongliang, LIU Daihuan. Heavy Metal Pollution Within and Surrounding Nonferrous Metal Smelting Sites in Central-south China and Stabilization Remediation Technology: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(27): 86-93.

Figures/Tables 4

References 86

[1]	庄国泰. 我国土壤污染现状与防控策略[J]. 中国科学院院刊, 2015, 30(4):477-483.
[2]	ZHANG F H, CHAI Z L, ZHENG Q, et al. Size distribution and source of heavy metals in particulate matter on the lead and zinc smelting affected area[J]. Journal of environmental sciences, 2018, 71(9):191-199.
[3]	PENG Y, YANG R, TAO J, et al. Risk assessment for potentially toxic metal(loid)s in potatoes in the indigenous zinc smelting area of northwestern Guizhou Province, China[J]. Food and chemical toxicology, 2018, 120:328-339. doi: 10.1016/j.fct.2018.07.026 URL
[4]	曹雪莹, 张莎娜, 谭长银, 等. 中南大型有色金属冶炼厂周边农田土壤重金属污染特征研究[J]. 土壤, 2015, 47(1):94-99.
[5]	杨文聪, 祁士华, 邢新丽, 等. 大冶冶炼厂对周边土壤重金属贡献机制研究[J]. 环境科学与技术, 2020, 43(S1):110-115.
[6]	雷鸣, 秦普丰, 铁柏清. 湖南湘江流域重金属污染的现状与分析[J]. 农业环境与发展, 2010, 27(2):62-65.
[7]	环境保护部, 国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[EB/OL]. [2021-01-03]. http://www.mee.gov.cn/gkml/sthibgw/qt/201404/t201 40417_270670.htm.
[8]	谭科艳, 刘晓端, 刘久臣, 等. 棒石用于修复铜锌镉重金属污染土壤的研究[J]. 岩矿测试, 2011, 30(4):451-456.
[9]	CAI L M, WANG Q S, LUO J, et al. Heavy metal contamination and health risk assessment for children near a large Cu-smelter in central China[J]. Science of the total environment, 2018, 650:725-733. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.09.081 URL
[10]	冯康宏, 范缙, Lik Ung Stanley Hii, 等. 基于生物可给性的某冶炼厂土壤重金属健康风险评价[J]. 中国环境科学, 2021, 41(1):442-450.
[11]	于孟生. 侵蚀红壤团聚体稳定性及其与铁铝氧化物的关系[D]. 武汉: 华中农业大学, 2007.
[12]	杨泉, 陈明, 胡兰文, 等. 赣州市土壤重金属形态分布特征及污染评价[J]. 有色金属科学与工程, 2017, 8(4):118-124.
[13]	王妍. 我国有色金属工业土壤重金属污染防治的现状与对策[J]. 有色金属(冶炼部分), 2021(3):1-9.
[14]	高燕, 於孝牛. 浅论生物修复金属矿区土壤重金属污染研究进展[J]. 教育现代化, 2018, 5(32):339-340,345.
[15]	何俐蓉. 矿区重金属污染土壤化学修复技术研究[J]. 河南科技, 2019(11):134-136.
[16]	张红振. 借鉴经验加强土壤污染绿色修复与管理[N]. 中国环境报, 2018-12-05(003).
[17]	SHEN Z T, JIN F, O’CONNOR D, et al. Solidification/stabilization for soil remediation: an old technology with new vitality[J]. Environmental science& technology, 2019, 53:11615-11617.
[18]	骆永明, 滕应. 中国土壤污染与修复科技研究进展和展望[J]. 土壤学报, 2020, 57(5):1137-1142.
[19]	王亚军, 梁兴印, 屈小梭, 等. 株洲清水塘土壤中重金属含量分布特征[J]. 有色金属工程, 2015, 5(2):89-92.
[20]	雷鸣, 曾敏, 郑袁明, 等. 湖南采矿区和冶炼区水稻土重金属污染及其潜在风险评价[J]. 环境科学学报, 2008(6):1212-1220.
[21]	孙锐, 舒帆, 郝伟, 等. 典型Pb/Zn矿区土壤重金属污染特征与Pb同位素源解析[J]. 环境科学, 2011, 32(4):1146-1153.
[22]	李贵, 童方平, 刘振华. 衡阳水口山铅锌矿区重金属污染现状的分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2012, 32(7):105-109.
[23]	付帅. 湖南锡矿山重金属分布及生态风险评价[D]. 南昌: 南昌大学, 2010.
[24]	林禹翔, 马银花. 冷水江锡矿山重金属污染及其修复研究综述[J]. 安徽农学通报, 2020, 26(21):137-140.
[25]	曹昌, 李永华. 湖南首份重金属污染调查结果公布专家:有效缓解重金属对农产品的污染比消灭重金属污染更重要[J]. 中国经济周刊, 2014(46):48-50,52.
[26]	李雨潼. 大冶市典型区土壤重金属来源及影响因素研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2020.
[27]	龙安华, 刘建军, 倪才英, 等. 贵溪冶炼厂周边农田土壤重金属污染特性及评价[J]. 土壤通报, 2006(6):1212-1217.
[28]	徐升, 弓晓峰, 刘春英, 等. 贵溪冶炼厂周边土壤重金属污染分析与生态风险评价[J]. 南昌大学学报:理科版, 2015, 39(01):96-102.
[29]	张耀, 张永康, 刘岩, 等. 江西赣州矿山废石酸化潜力[J]. 现代矿业, 2019, 35(01):119-122.
[30]	LI Z B, SHAN Q H, ZHANG J F, et al. Soil copper distribution in Tongling Mine Tailing Dam,China[C] IEEE.International Conference on Biomedical Engineering and Biotechnology. Macao:IEEE, 2012:1672-1675.
[31]	付欢欢, 马友华, 吴文革, 等. 铜陵矿区与农田土壤重金属污染现状研究[J]. 农学学报, 2014, 4(06):36-40.
[32]	赵兴青, 朱旭炎, 黄兴, 等. 安徽铜陵矿区不同功能区域土壤中重金属对微生物及酶活性的影响[J]. 环境科学研究, 2019, 32(12):2139-2147.
[33]	王苏琴, 卜现亭, 朱亮, 等. 药剂稳定化技术处理典型重金属污染废物研究[J]. 安徽农业科学, 2013, 41(09):4039-4041.
[34]	黄占斌, 李昉泽. 土壤重金属固化稳定化的环境材料研究进展[J]. 中国材料进展, 2017, 36(11):840-851.
[35]	何哲祥, 肖威, 李翔, 等. 高炉渣固化剂与氧化钙、磷酸盐对土壤重金属钝化效果的对比[J]. 有色金属科学与工程, 2016, 7(1):54-58.
[36]	李实, 张翔宇, 潘利祥, 等. 化学稳定化技术治理含砷污染土壤研究[J]. 化工技术与开发, 2014, 43(3):47-52.
[37]	张辉, 付融冰, 郭小品, 等. 铬污染土壤的还原稳定化修复[J]. 环境工程学报, 2017, 11(11):6163-6168.
[38]	KUMPIENE J, LAGERKVIST A, MAURICE C. Stabilization of As, Cr, Cu, Pb and Zn in soil using amendments-A review[J]. Waste management, 2008, 28(1):215-225. doi: 10.1016/j.wasman.2006.12.012 URL
[39]	MIRETZKY P, FERNANDEZ CIRELLI A. Remediation of arsenic-contaminated soils by iron amendments: a review[J]. Critical reviews in environmental science and technology, 2010, 40(2):93-115. doi: 10.1080/10643380802202059 URL
[40]	周航. 湖南典型工矿区土壤重金属污染评价与土壤化学改良和大豆种植实验研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2010.
[41]	谭川疆, 潘忠图, 罗有发, 等. 不同改良剂对黔西北锌冶炼区农用地土壤重金属修复效果研究[J/OL]. 地球与环境:1-11 [2021-07-29]. https://doi.org/10.14050/j.cnki.1672-9250.2021.49.001.
[42]	张湘茗, 任学昌, 万建新, 等. 碳酸钙对污染土壤中Pb、Zn、Cd的稳定化作用[J]. 有色金属工程, 2019, 9(06):114-120.
[43]	LU H P, ZHUANG P, LI Z A, et al. Contrasting effects of silicates on cadmium uptake by three dicotyledonous crops grown in contaminated soil[J]. Environmental science and pollution research, 2014, 21(16):9921-9930. doi: 10.1007/s11356-014-2947-z URL
[44]	CHENG C J, LIN T H, CHEN C P, et al. The effectiveness of ferrous iron and sodium dithionite for decreasing resin-extract-able Cr(Ⅵ) in Cr (Ⅵ)-spiked alkaline soils[J]. Journal of hazardous materials, 2009, 164(2/3):510-516 doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.08.037 URL
[45]	CHRYSOCHOOU M, FERREIRA D R, JOHNSTON C P. Calcium polysulfide treatment of Cr(Ⅵ)-contaminated soil[J]. Journal of hazardous materials, 2010, 179(1/2/3):650-657. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.03.052 URL
[46]	张林静, 张琼, 郑袁明, 等. 环境修复中锰氧化物与变价重金属交互作用的研究进展[J]. 环境科学学报, 2013, 33(6):1519-1526.
[47]	李斌. 重金属污染土壤稳定化修复试剂研究进展[J]. 云南化工, 2020, 47(6):23-24.
[48]	王金恒, 张凤娥, 董良飞. 固化剂对土壤中重金属的稳定化效果[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(6):235-238.
[49]	周春海, 张振强, 黄志红, 等. 不同钝化剂对酸性土壤中重金属的钝化修复研究进展[J]. 中国农学通报, 2020, 36(33):71-79.
[50]	王碧玲, 谢正苗, 孙叶芳, 等. 磷肥对铅锌矿污染土壤中铅毒的修复作用[J]. 环境科学学报, 2005(9):1189-1194.
[51]	王喆, 辛龙. 磷肥对铅锌矿污染土壤中铅毒的修复作用[J]. 世界有色金属, 2019(6):275,277.
[52]	李仪, 罗绪强. 纳米羟基磷灰石对铅镉污染土壤重金属生物可给性的影响研究[J]. 生态环境学报, 2017, 26(7):1255-1260.
[53]	王玉婷, 徐文波, 沈银, 等. 不同改良剂对镉铅污染土壤修复效果研究[J]. 广州化工, 2018, 46(19):103-104,108.
[54]	谢正苗, 俞天明, 姜军涛. 膨润土修复矿区污染土壤的初探[J]. 科技通报, 2009, 25(1):109-113.
[55]	陈炳睿, 徐超, 吕高明, 等. 6种固化剂对土壤Pb Cd Cu Zn的固化效果[J]. 农业环境科学学报, 2012, 31(7):1330-1336.
[56]	王哲, 宓展盛, 郑春丽, 等. 生物炭对矿区土壤重金属有效性及形态的影响[J]. 化工进展, 2019, 38(6):2977-2985.
[57]	廖月清, 陈明, 李凤果, 等. 国内固化剂修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 应用化工, 2021, 50(5):1355-1360.
[58]	宋俊颖, 何绪文, 黄占斌. 壳聚糖及其衍生物对土壤重金属的稳定化效应[J]. 化工进展, 2019, 38(9):4308-4319.
[59]	谷海红, 李忠伟, 俞强. 钢渣对酸性重金属污染土壤的修复研究进展[J]. 中国农学通报, 2012, 28(20):243-249.
[60]	邓腾灏博, 谷海红, 仇荣亮. 钢渣施用对多金属复合污染土壤的改良效果及水稻吸收重金属的影响[J]. 农业环境科学学报, 2011, 30(3):455-460.
[61]	李逸馨, 周旻, 耿军军, 等. 赤泥应用于土壤重金属污染修复[C] //中国环境科学学会(Chinese Society for Environmental Sciences).2018中国环境科学学会科学技术年会论文集(第三卷).中国环境科学学会(Chinese Society for Environmental Sciences):中国环境科学学会, 2018:946-947.
[62]	吕晓立, 刘景涛, 刘俊建, 等. 粉煤灰修复土壤重金属污染研究进展[J]. 安徽农业科学, 2018, 46(13):7-10.
[63]	徐文义. 含铁材料对砷污染土壤的稳定化效果研究[D]. 上海: 华东师范大学, 2018.
[64]	ZHANG D N, CAO R, WANG S F, et al. Fate of arsenic during up to 4.5 years of aging of Fe(Ⅲ)-As(Ⅴ) coprecipitates at acidic pH: effect of reaction media (Nitrate vs. Sulfate), Fe/As molar ratio, and pH[J]. Chemical engineering journal, 2020, 388(15):124-239.
[65]	王燕芳, 陈清艳. 重金属污染土壤修复中钝化材料的应用研究[J]. 魅力中国, 2016(48):203.
[66]	XENIDIS A, STOURAITI C, PAPASSIOPI N. Stabilization of Pb and As in soils by applying combined treatment with phosphates and ferrous iron[J]. Journal of hazardous materials, 2010, 177(1/2/3):929-937. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.01.006 URL
[67]	HARTLEY W, LEPP N W. Remediation of arsenic contaminated soils by iron-oxide application, evaluated in terms of plant productivity,arsenic and phytotoxic metal uptake[J]. Science of the total environment, 2008, 390(1):35-44. doi: 10.1016/j.scitotenv.2007.09.021 URL
[68]	刘创慧, 易秀, 周静, 等. 重金属污染土壤修复中钝化材料的应用研究进展[J]. 安徽农学通报, 2017, 23(5):74-77,85.
[69]	杨忠兰, 曾希柏, 孙本华, 等. 铁氧化物固定土壤重金属的研究进展[J]. 土壤通报, 2021, 52(3):728-735.
[70]	陶雪. 天然高分子材料对土壤铅镉原位固定修复性能研究[D]. 南京: 南京大学, 2016.
[71]	徐楠, 王芳. 纳米零价铁复合材料的制备及其在环境污染治理中的应用综述[J]. 苏州科技大学学报:自然科学版, 2020, 37(4):1-12,31.
[72]	李平. 纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究[D]. 太原: 太原理工大学, 2019.
[73]	陈靖宇, 刘权锋, 李佩柔, 等. 纳米零价铁强化柠檬酸对砷污染场地土壤淋洗条件实验研究[C]// 中国环境科学学会环境工程分会.中国环境科学学会2019年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分论坛论文集(二). 中国环境科学学会环境工程分会: 《环境工程》编辑部, 2019:289-293.
[74]	杨放, 毛志强, 李阳, 等. 纳米羟基磷灰石修复硫铁矿区镉锌复合污染土壤的效果研究[J]. 长江流域资源与环境, 2020, 29(5):1216-1223.
[75]	李仪, 罗绪强. 纳米羟基磷灰石对铅镉污染土壤重金属生物可给性的影响研究[J]. 生态环境学报, 2017, 26(7):1255-1260.
[76]	邢金峰, 仓龙, 葛礼强, 等. 纳米羟基磷灰石钝化修复重金属污染土壤的稳定性研究[J]. 农业环境科学学报, 2016, 35(7):1271-1277.
[77]	毛志强, 杨在文, 孙璐, 等. 纳米羟基磷灰石修复镉锌复合污染紫色土效果初探[J]. 四川环境, 2020, 39(3):1-5.
[78]	邓世茂, 楚哲婷, 梁佳欣, 等. 沸石材料在土壤修复工程中的应用研究进展[J]. 科学通报, 2021, 66(9):1002-1013.
[79]	董法秀, 万大娟, 王开心, 等. 5种稳定剂对土壤中4种重金属的稳定效果[J]. 湖南农业大学学报:自然科学版, 2019, 45(1):86-91.
[80]	吴宝麟. 铅镉砷复合污染土壤钝化修复研究[D]. 长沙: 中南大学, 2014.
[81]	熊静, 郭丽莉, 李书鹏, 等. 砷污染土壤钝化剂配方优化及效果研究[J]. 农业环境科学学报, 2019, 38(8):1909-1918.
[82]	付成. 巯基凹凸棒石的制备工艺及对镉、铅的吸附应用研究[D]. 成都: 成都理工大学, 2020.
[83]	周嗣江, 刘针延, 熊双莲, 等. 同步钝化土壤Cd和As材料的筛选[J]. 环境科学, 2021, 42(7):3527-3534.
[84]	AHMAD M, USMAN A, AL-FARAJ A S, et al. Phosphorus-loaded biochar changes soil heavy metals availability and uptake potential of maize (Zea mays L.) plants[J]. Chemosphere, 2018, 194:327. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.11.156 URL
[85]	谭笑. 锰改性生物炭材料的制备及其对镉砷污染土壤的修复效果研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2020.
[86]	陈凌嘉, 薛文静, 黄丹莲, 等. 海藻酸钠改性纳米零价铁对底泥中Cd的稳定化研究[J]. 环境污染与防治, 2018, 40(12):1364-1368.

省份	冶炼聚集区	区域概况	主要重金属污染类型	参考文献
湖南	株洲清水塘	传统的老工业基地,以化工、冶金、建材为主导产业, 工业“三废”排放量大,对周围土壤、作物、地表水造成严重污染。 2006年由于该冶炼区向湘江排放大量含Cd废水造成湘江严重Cd污染	Cd、Zn、Pb、 As、Cu、Cr	[19-20]
	衡阳水口山	百余年历史的工业老区,素有“世界铅都”和“中国铅锌工业的摇篮”之称, 以铅锌冶化及新材料为主导产业。由于长时间冶炼导致该区域土壤重金属严重超标,曾发生砷中毒事故	Cd、Hg、Pb、As、 Zn、Cu、Cr	[20⇓-22]
	娄底锡矿山	有“中国锑都”之称,锑产品量占全球的60%。由于矿产的开采和冶炼,矿区周围的土壤和植被受到严重的重金属污染, 耕地基本被抛荒	Sb、As、Pb、Cd、 Cu、Zn、Hg	[20,23-24]
	郴州三十六湾	由于多年矿产资源无序开采,冶炼场地开发强度超过了当地环境承载力, 环保、水土保持设施缺失,选矿废水、尾砂直接排入河道, 对流域环境造成严重影响	Zn、As、Pb、 Cu、Cr、Cd	[25]
湖北	湖北大冶	主要冶铜基地之一,重金属污染强弱与铜、金等多金属矿床空间分布基本一致	Cu、Cd、Pb、 Zn、As、Hg	[5,26]
江西	鹰潭贵溪	第一个大型闪速炼铜厂,其大余县矿山开采历史悠久, 部分有色金属采选和冶炼企业对尾矿缺乏处置措施。长期冶炼废水的灌溉,导致大面积农田受到重金属污染	Cu、Cd、As、Hg等, 其中Cu、Cd最严重	[27-28]
江西	江西赣州	有“世界钨都”、“稀土王国”之称,钨、稀土、铜、铅、锌、钼、铋、金等矿产资源极为丰富,是中国重点有色金属基地之一	Cd、Cr、Cu、 Pb、Zn	[12,29]
安徽	安徽铜陵	中国著名的有色多金属矿区,是当前最重要的有色金属基地之一。拥有1500多年铜矿开采和冶炼历史的古铜矿城, 铜陵金属矿区矿山开采与矿石加工、运输、储存以及尾矿堆积等造成土壤重金属严重污染	Cd、Cu、As、Zn、Pb、Cr, 其中Cd、Cu污染最突出	[30⇓-32]

省份	冶炼聚集区	区域概况	主要重金属污染类型	参考文献
湖南	株洲清水塘	传统的老工业基地,以化工、冶金、建材为主导产业, 工业“三废”排放量大,对周围土壤、作物、地表水造成严重污染。 2006年由于该冶炼区向湘江排放大量含Cd废水造成湘江严重Cd污染	Cd、Zn、Pb、 As、Cu、Cr	[19-20]
	衡阳水口山	百余年历史的工业老区,素有“世界铅都”和“中国铅锌工业的摇篮”之称, 以铅锌冶化及新材料为主导产业。由于长时间冶炼导致该区域土壤重金属严重超标,曾发生砷中毒事故	Cd、Hg、Pb、As、 Zn、Cu、Cr	[20⇓-22]
	娄底锡矿山	有“中国锑都”之称,锑产品量占全球的60%。由于矿产的开采和冶炼,矿区周围的土壤和植被受到严重的重金属污染, 耕地基本被抛荒	Sb、As、Pb、Cd、 Cu、Zn、Hg	[20,23-24]
	郴州三十六湾	由于多年矿产资源无序开采,冶炼场地开发强度超过了当地环境承载力, 环保、水土保持设施缺失,选矿废水、尾砂直接排入河道, 对流域环境造成严重影响	Zn、As、Pb、 Cu、Cr、Cd	[25]
湖北	湖北大冶	主要冶铜基地之一,重金属污染强弱与铜、金等多金属矿床空间分布基本一致	Cu、Cd、Pb、 Zn、As、Hg	[5,26]
江西	鹰潭贵溪	第一个大型闪速炼铜厂,其大余县矿山开采历史悠久, 部分有色金属采选和冶炼企业对尾矿缺乏处置措施。长期冶炼废水的灌溉,导致大面积农田受到重金属污染	Cu、Cd、As、Hg等, 其中Cu、Cd最严重	[27-28]
江西	江西赣州	有“世界钨都”、“稀土王国”之称,钨、稀土、铜、铅、锌、钼、铋、金等矿产资源极为丰富,是中国重点有色金属基地之一	Cd、Cr、Cu、 Pb、Zn	[12,29]
安徽	安徽铜陵	中国著名的有色多金属矿区,是当前最重要的有色金属基地之一。拥有1500多年铜矿开采和冶炼历史的古铜矿城, 铜陵金属矿区矿山开采与矿石加工、运输、储存以及尾矿堆积等造成土壤重金属严重污染	Cd、Cu、As、Zn、Pb、Cr, 其中Cd、Cu污染最突出	[30⇓-32]

稳定化技术分类	修复机理	常用药剂	优点	缺点	参考文献
pH控制技术	主要通过添加碱性药剂提高土壤pH至适当范围,土壤负电荷增加,重金属吸附增强,溶解度降低,实现稳定化	石灰、石灰石、碳酸钙等	药剂廉价易得, 操作简单	稳定化长期性易受周围酸性环境影响,特别是酸雨入侵时	[35,40⇓-42]
吸附技术	加入吸附剂将重金属吸附实现稳定化	海泡石、蒙脱石、凹凸棒石、活性炭、沸石等	高效、廉价易得	吸附剂对重金属具有针对性,对复合污染稳定化效果不佳,且其稳定化效果受土壤酸碱性影响较大	[8]
沉淀技术	加入药剂通过自身溶解调节土壤pH或产生OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-、HPO₄^2-等阴离子, 与重金属离子形成沉淀,实现稳定化	磷酸盐类、硅酸盐类等	简单、易操作、稳定性好	存在材料安全性问题	[35,40,43]
氧化/还原电势控制技术	添加氧化剂或还原剂,将变价金属（类金属）转化为生物可利用性低、迁移低、毒性低的价态,实现稳定化	铁系（零价铁、亚铁盐、亚硫酸盐等）,硫系（多硫化钙、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等）,金属氧化物（铁氧化物、锰氧化物、铝氧化物）等	简单、易操作	长期性易受环境影响	[36-37,44⇓⇓-47]

稳定化技术分类	修复机理	常用药剂	优点	缺点	参考文献
pH控制技术	主要通过添加碱性药剂提高土壤pH至适当范围,土壤负电荷增加,重金属吸附增强,溶解度降低,实现稳定化	石灰、石灰石、碳酸钙等	药剂廉价易得, 操作简单	稳定化长期性易受周围酸性环境影响,特别是酸雨入侵时	[35,40⇓-42]
吸附技术	加入吸附剂将重金属吸附实现稳定化	海泡石、蒙脱石、凹凸棒石、活性炭、沸石等	高效、廉价易得	吸附剂对重金属具有针对性,对复合污染稳定化效果不佳,且其稳定化效果受土壤酸碱性影响较大	[8]
沉淀技术	加入药剂通过自身溶解调节土壤pH或产生OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-、HPO₄^2-等阴离子, 与重金属离子形成沉淀,实现稳定化	磷酸盐类、硅酸盐类等	简单、易操作、稳定性好	存在材料安全性问题	[35,40,43]
氧化/还原电势控制技术	添加氧化剂或还原剂,将变价金属（类金属）转化为生物可利用性低、迁移低、毒性低的价态,实现稳定化	铁系（零价铁、亚铁盐、亚硫酸盐等）,硫系（多硫化钙、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等）,金属氧化物（铁氧化物、锰氧化物、铝氧化物）等	简单、易操作	长期性易受环境影响	[36-37,44⇓⇓-47]

材料类型	常用药剂	参考文献
硅钙材料	石灰、石灰石、碳酸钙、硅酸盐等	[41-42,48]
含磷材料	磷酸盐、磷矿粉、磷酸二氢钙、羟基磷灰石等	[35,48,50⇓⇓-53]
矿物材料	膨润土、凹凸棒石、海泡石、沸石、硅藻土等	[8,54-55]
有机物料	生物碳、污泥、壳聚糖等	[56⇓-58]
工业副产物	飞灰、赤泥、粉煤灰、石膏、钢渣等	[59⇓⇓-62]
含铁化学制剂	硫酸亚铁、铁粉、氧化铁等	[63⇓⇓⇓⇓⇓-69]
新型功能材料	高分子材料、纳米零价铁、纳米羟基磷灰石、人工合成沸石等	[70⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓-78]
复配材料	含铁材料、碱性物质、黏土矿物等相互复配	[79⇓-81]
改性材料	改性生物炭、改性黏土矿物、改性纳米材料等	[82⇓⇓⇓-86]