固化/稳定化药剂有哪些？

固化/稳定化药剂是影响修复效果的主要因素。目前常用的药剂主要有磷酸盐、黏土矿物、碱性药剂（铁、铝的氢氧化物等）、金属类药剂（金属及金属氧化物）、生物炭、复合类药剂等。随着固化/稳定化处理技术的发展，矿渣等工业废物也被用于土壤固化/稳定化修复实验中。

磷酸盐药剂

磷酸盐加入土壤后，能促进重金属由有效态向残渣态转化，还能够为土壤中的植物提供磷元素。常用的磷酸盐药剂有磷酸二氢钾、磷酸氢二铵等可溶性磷酸盐和磷酸钙、磷灰石、骨粉等难溶性磷酸盐，其中可溶性磷酸盐比难溶性磷酸盐的效果更好。含磷材料对铅的固定以沉淀为主，对铜、锌、镉、铀、砷重金属污染土壤也有一定的稳定效果。

黏土矿物

黏土矿物被广泛用于土壤的修复治理中，比如海泡石、凹凸棒（坡缕石）、膨润土、沸石等。因其较高的孔隙率和较大的比表面积，可以通过吸附、离子交换、共沉淀等机制固定土壤中的重金属污染物，减轻环境风险。海泡石添加量为1%时即可使土壤中TCLP（毒性特征浸出方法，Toxicity characteristic leaching procedure）浸提态的镉含量降低超过40%。Sun等发现膨润土对镉-铅复合污染的稻田也具有显著的修复效果，既可以将重金属转化为残渣态，抑制污染物在土壤中的迁移，又可以降低植物根部、树枝中的重金属含量，还可以降低过氧化氢酶活性，增加脲酶、细菌及真菌的活性，促进土壤质量的改善。沸石有较强的离子交换能力，添加到土壤中可以提高突然的pH值，促进重金属离子向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机态等形态转化。Wen等发现氯化钠改性处理可以将沸石的阳离子交换能力提高至260 mmol/100 g，从而有效修复铅、铜、锌污染的沉积物。

碱性药剂

碱性药剂包括石灰、粉煤灰、炉渣、赤泥等物质，主要通过与土壤溶液中的质子反应，提高pH，增强土壤中胶粒和黏粒对金属离子的吸附能力，促进碳酸盐或氢氧化物沉淀的形成，降低土壤中污染物的迁移能力和生物有效性。Shaheen等发现甜菜厂工业石灰比石灰岩的质地更加细密，适用于酸性泛滥平原镉、钴、锰、镍、锌污染的土壤。原始赤泥存在六价铬和铝的浸出风险，经复配改性提高安全性之后方可用作土壤改良剂。

金属类药剂

金属或金属氧化物是比较传统的固化/稳定化药剂，可通过专性吸附、共沉淀、氧化还原等机制将重金属污染物转化为较稳定的形态，常用药剂包括铁系、铝系和锰系金属氧化物及其矿物质。2002年即有关于水钠锰矿（H-birnessite）处理砷污染土壤的较为成熟的研究。

生物炭

秸秆类、污泥类、禽畜粪便类生物炭因其富有孔隙结构，比表面积大，阳离子交换能力强，表面含有含氧、含氮、含硫等多种官能团，具有良好的吸附能力等特点，近年来成为土壤修复材料的热点。生物炭能够有效降低土壤中铅、镉、锌、镍等重金属的有效性，并减少植物对重金属的吸收。由于生物炭对砷可能会起促进释放的作用，现有学者将生物炭进行改性处理，发现钙基磁性生物炭能够稳定稻田中超过97%的砷。一般来说，畜禽粪便制备的生物炭灰分含量高，pH较高，表面极性官能团较多；而作物秸秆制备的生物炭则具有较大的比表面积，电导率较高；堆肥生物炭比秸秆生物炭极性更大，含有更多营养元素。生物炭的原材料和热解温度是生物炭材料的特性和功能的主要影响因素。

复合型药剂

由于不同固化/稳定化药剂对不同类型土壤的修复效果差异较大，部分药剂对污染物具有选择性，而现实环境中往往存在多种污染物复合污染的情况，所以现在往往采用多种机制联合研发复合型材料的方式进行土壤修复。比如：纳米零价铁可用于土壤无机盐、有机物等类型的污染修复，但易发生团聚，易在空气中被氧化，反应活性受到限制，有研究将纳米零价铁负载到生物炭上，可弥补其不足。Lei等研发出底灰-生物炭-膨润土复合材料，将镉污染稻田中的二价镉浸出浓度减低了77.9%-96.1%。有机酸与难溶性磷矿物复合使用可以促进含磷物质的溶解，强化其固化/稳定化效果。