土壤銅鎘污染的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)實(shí)驗(yàn)
摘要： 針對(duì)土壤典型重金屬污染修復(fù)問題， 通過實(shí)驗(yàn)方法研究了土壤銅鎘污染的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)效果， 并分析其遷移變化特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在電場(chǎng)作用下土壤中重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生明顯變化，使得大部分重金屬能在電極附近富集而被去除，且土壤的pH值等是影響電動(dòng)力學(xué)修復(fù)效果的重要因素。污染物Cd和Cu在電場(chǎng)作用下主要是在陰極附近產(chǎn)生富集，遷移方向由陽極向陰極，表明電場(chǎng)作用加強(qiáng)重金屬Cd和Cu遷移效果。當(dāng)實(shí)驗(yàn)電壓為0.5 V/cm時(shí)，在陽極附近土壤中鎘的去除效率為75.1%，銅的去除效率達(dá)到77.9%。另外，電動(dòng)修復(fù)中由于陰陽兩極的氧化還原反應(yīng)造成電極附近pH值產(chǎn)生明顯變化，其中陽極附近的pH值由開始時(shí)的7.5逐漸變小到4.7，而陰極附近則相反，由開始時(shí)的7.2逐漸增大到9.4，表明土壤的酸堿條件變化明顯。
關(guān)鍵詞：土壤污染；重金屬；電動(dòng)修復(fù)；影響因素；銅鎘
土壤污染已經(jīng)成為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，尤其是土壤的重金屬污染更是難以去除。目前土壤重金屬污染治理與修復(fù)研究是環(huán)境污染治理研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，國內(nèi)外在此方面進(jìn)行了系列的研究并取得了積極的研究成果[1-4] 。通常情況下對(duì)重金屬污染土壤多采用植物修復(fù)等技術(shù)，此類型修復(fù)的周期長(zhǎng)且見效慢，因?yàn)橹亟饘傥廴疚镌谕寥乐兄饕c腐殖質(zhì)類天然有機(jī)質(zhì)結(jié)合而吸附在土壤顆粒上并穩(wěn)定存在，不易被植物高效吸收，所以增加了重金屬污染物從土壤中去除的難度，使傳統(tǒng)的植物修復(fù)效率降低，而土壤污染的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)具有人工耗費(fèi)少、接觸有害物質(zhì)少、以及并經(jīng)濟(jì)效益較高等優(yōu)點(diǎn)[5-8] 。國外的研究開展相對(duì)較早，上世紀(jì) 90 年代國外開始應(yīng)用電動(dòng)力學(xué)技術(shù)修復(fù)重金屬污染的土壤等，表明該技術(shù)能夠有效地去除土壤中的重金屬污染物。Soonoh 等采用該技術(shù)修復(fù)土壤中的 Pb 和 Cd 污染的實(shí)驗(yàn)表明，土壤中重金屬能被有效去除且修復(fù)效果受電壓和土壤的 pH 值及滲透性等因素影響；Ayten 等也應(yīng)用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究河流底泥中的 Mn 和 Cu 及 Pb 和 Zn 等污染物的去除效果；Evangelos 等研究土壤中 Zn 和 Cd 污染的電動(dòng)修復(fù)效率，實(shí)驗(yàn)表明鰲合劑和 pH 值等對(duì)污染土壤的修復(fù)效果影響明顯[9-11] 。國內(nèi)在近年來也開展了這方面的研究，如周東美等在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)黃棕土壤鉻污染的電動(dòng)修復(fù)作了系列研究，王業(yè)耀和孟凡生也對(duì)鉻污染土壤的電動(dòng)修復(fù)作了實(shí)驗(yàn)研究并取得了積極的研究成果[12-15] ，陸小成和丁颯等對(duì)銅污染土壤治理的實(shí)驗(yàn)研究表明電動(dòng)修復(fù)對(duì)銅污染土壤的處理非常有效[16-17] 。目前土壤重金屬污染治理的理論和方法研究報(bào)道較多，而快速高效的實(shí)用修復(fù)技術(shù)應(yīng)用較少，本文在參考國內(nèi)外相關(guān)研究基礎(chǔ)上，通過土壤重金屬污染的電動(dòng)力學(xué)修復(fù)系列實(shí)驗(yàn)，研究土壤中典型重金屬污染物的去除技術(shù)和效果以及 pH 值等影響因素對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效果的影響等，為土壤重金屬污染的有效修復(fù)提供理論和技術(shù)參考。
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