電動力學新技術(shù)及其在重金屬污染土壤修復中的應用研究.pdf

1、在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,土壤重金屬污染現(xiàn)象日益嚴重,已經(jīng)成為亟待解決的重要環(huán)境問題。電動力學修復技術(shù)作為一種新興的土壤原位修復技術(shù),因其具有去除污染物范圍廣,成本低,效果好等優(yōu)點,廣受關(guān)注。然而,在電動力學修復的過程中,陰、陽兩極電解液會發(fā)生電解反應,從而導致陽極附近pH顯著降低和陰極附近pH顯著升高,引起極化現(xiàn)象和聚焦效應,成為制約該技術(shù)應用的重要瓶頸。
　　本課題提出的一種電動力學修復新技術(shù),即在經(jīng)典電動力學修復技術(shù)的基礎上

2、,引入對重金屬離子具有較高吸附性的納米纖維膜和電解液循環(huán)機制,旨在克服經(jīng)典電動力學修復技術(shù)固有的缺陷。論文研究了纖維膜種類及用量、膜組裝方式,修復電壓、時間、電極溶液及其循環(huán)方式對模擬系統(tǒng)pH、鉛離子分布、修復效率的影響規(guī)律,系統(tǒng)考察了電動力學修復新技術(shù)的特征,獲得如下一些實驗結(jié)果:
　　(1)pH是影響電動力學修復的關(guān)鍵因素。在經(jīng)典電動力學修復中,陽極區(qū)土壤會酸化,陰極區(qū)土壤會堿化,聚焦現(xiàn)象明顯,單純地延長修復時間或者提高修復電

3、壓,并不能有效地提高修復效率。而電動力學修復新技術(shù)中,鉛離子印跡膜的引入,可以在Pb2+進入電解液前將其吸附,從而實現(xiàn)陰陽兩極電解液的循環(huán)中和,對土壤的性質(zhì)影響小,避免了因電解造成的土壤酸/堿化和聚焦現(xiàn)象的產(chǎn)生,提高了Pb2+的移除效率。
　　(2)在電動力學修復新技術(shù)中,不同類型的纖維膜,對Pb2+的吸附效果不同。其中,PVA/DTC納米纖維膜吸附效果較差,而鉛離子印跡膜在電解液的pH=4.60時,具有較好的吸附容量。
　

4、　(3)在電動力學修復新技術(shù)中,鉛離子印跡膜的引入,提高了修復效率,但在不同的位置,膜的吸附效果存在著明顯的差異,在陰極室一側(cè)和循環(huán)池的膜吸附量更高。
　　(4)在循環(huán)池、土壤中央、土壤室與陰極室之間使用鉛離子印跡膜并實時更新,將有利于提高修復效率,降低總體能耗。
　　(5)與經(jīng)典電動力學修復技術(shù)相比較,可以通過延長電動力學新技術(shù)的修復時間,達到合理的修復效果。如修復電壓為30V,修復時間為96h時,土壤中Pb2+的移除率提