電動(dòng)力學(xué)新技術(shù)及其在重金屬污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),土壤重金屬污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重,已經(jīng)成為亟待解決的重要環(huán)境問(wèn)題。電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)作為一種新興的土壤原位修復(fù)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(diǎn),廣受關(guān)注。然而,在電動(dòng)力學(xué)修復(fù)的過(guò)程中,陰、陽(yáng)兩極電解液會(huì)發(fā)生電解反應(yīng),從而導(dǎo)致陽(yáng)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(yīng),成為制約該技術(shù)應(yīng)用的重要瓶頸。
　　本課題提出的一種電動(dòng)力學(xué)修復(fù)新技術(shù),即在經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)上

2、,引入對(duì)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(jī)制,旨在克服經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)固有的缺陷。論文研究了纖維膜種類(lèi)及用量、膜組裝方式,修復(fù)電壓、時(shí)間、電極溶液及其循環(huán)方式對(duì)模擬系統(tǒng)pH、鉛離子分布、修復(fù)效率的影響規(guī)律,系統(tǒng)考察了電動(dòng)力學(xué)修復(fù)新技術(shù)的特征,獲得如下一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
　　(1)pH是影響電動(dòng)力學(xué)修復(fù)的關(guān)鍵因素。在經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)修復(fù)中,陽(yáng)極區(qū)土壤會(huì)酸化,陰極區(qū)土壤會(huì)堿化,聚焦現(xiàn)象明顯,單純地延長(zhǎng)修復(fù)時(shí)間或者提高修復(fù)電

3、壓,并不能有效地提高修復(fù)效率。而電動(dòng)力學(xué)修復(fù)新技術(shù)中,鉛離子印跡膜的引入,可以在Pb2+進(jìn)入電解液前將其吸附,從而實(shí)現(xiàn)陰陽(yáng)兩極電解液的循環(huán)中和,對(duì)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(dòng)力學(xué)修復(fù)新技術(shù)中,不同類(lèi)型的纖維膜,對(duì)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(shí),具有較好的吸附容量。
　

4、　(3)在電動(dòng)力學(xué)修復(fù)新技術(shù)中,鉛離子印跡膜的引入,提高了修復(fù)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(shí)時(shí)更新,將有利于提高修復(fù)效率,降低總體能耗。
　　(5)與經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)相比較,可以通過(guò)延長(zhǎng)電動(dòng)力學(xué)新技術(shù)的修復(fù)時(shí)間,達(dá)到合理的修復(fù)效果。如修復(fù)電壓為30V,修復(fù)時(shí)間為96h時(shí),土壤中Pb2+的移除率提