土壤铜镉污染的电动力学修复实验
《强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复研究》
《强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复研究》一、引言随着工业化的快速发展，重金属污染已成为全球关注的严重环境问题之一。
镉作为一种典型的重金属污染物，其广泛存在于受污染的土壤中，对环境和人类健康构成严重威胁。
传统的土壤修复方法往往效率低下且成本高昂，因此，寻找一种高效、经济的土壤修复技术显得尤为重要。
近年来，电动修复技术因其操作简便、效率高、成本低等优点，逐渐成为重金属污染土壤修复的研究热点。
本文旨在探讨强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复效果及作用机制。
二、电动修复技术概述电动修复技术是一种利用电动力学原理对土壤进行修复的技术。
通过在污染土壤中插入电极，施加直流电场，使土壤中的重金属离子在电场作用下发生迁移、聚集和去除。
该技术具有操作简便、效率高、成本低等优点，在重金属污染土壤修复领域具有广阔的应用前景。
三、强化电动技术在镉污染土壤修复中的应用为了进一步提高电动修复技术的效果，研究者们提出了强化电动技术。
该技术主要通过添加改良剂、调节电场参数等方法，增强电场作用下重金属离子的迁移和去除效果。
在镉污染土壤修复中，强化电动技术的应用主要体现在以下几个方面：1. 改良剂的选择与应用：改良剂的选择对强化电动修复效果至关重要。
研究表明，某些化学改良剂如磷酸盐、有机酸等能够与镉离子发生螯合作用，提高镉离子的可迁移性。
通过添加适量的改良剂，可以显著提高电动修复技术对镉的去除效果。
2. 电场参数的优化：电场参数如电压、电流、电场强度等对电动修复效果具有重要影响。
通过优化电场参数，可以进一步提高镉离子的迁移和去除效率。
例如，适当增加电压可以加快离子迁移速度，但过高的电压可能导致能耗增加和土壤结构破坏。
因此，需要寻找最佳电压值以实现高效、经济的修复效果。
3. 联合其他修复技术：为了进一步提高修复效果，可以将电动修复技术与其他修复技术如生物修复、化学氧化等相结合。
例如，通过引入微生物或酶等生物催化剂，可以加速镉离子的生物转化和去除；同时，化学氧化剂可以与镉离子发生氧化还原反应，提高其可迁移性和去除效率。
电动力学新技术及其在重金属污染土壤修复中的应用研究
电动力学新技术及其在重金属污染土壤修复中的应用研究
电动力学新技术是一种新型的物理处理技术，它利用电场的作用而发生变形、聚集和吸附，从而达到净化土壤及水体的目的，是土壤和水体修复领域节能减排、非破坏性、无环境污染的基本处理技术。
电动力学技术在重金属污染土壤修复中的应用，主要是通过电场来增大重金属的容量和活性，通过强膨胀颗粒吸附和集合的过程，来排除重金属污染物。
电动力学技术可分为机械式、物理化学式、采用光谱分析仪、温度和pH加热法等。
其中，机
械式电动力学技术是在土壤中加入助剂，再进行振动和机械搅拌，使土壤中的粒子变小，从而增大容量，将污染物排除出土壤，起到净化作用。
物理化学式，则是利用电场将污染物和助剂混合、聚合、变形，然后清淤出来，实现土壤的净化与修复。
此外，采用光谱分析仪、温度和pH加热法等进行的电动力学处理，也可以有效地
净化污染土壤，实现土壤重金属污染的降解和清理。
电动力学技术用于土壤修复时，具有以下优点：
首先，电动力学处理土壤时操作简便，可大大提高土壤修复的效率。
其次，电动力学处理污染土壤的污染物可以彻底移除，而无需像其它处理方式一样需要进行测量、处理和转移，因此可以节省大量的时间和金钱。
再者，电动力学处理对土壤结构无损伤，不会造成污染物扩散和土壤质量降低。
最后，电动力学处理不会造成环境污染，为环境保护有一定的积极作用。
总而言之，电动力学技术在解决重金属污染问题中有着广泛的应用，无论从节能减排、非破坏性或环境污染等方面都是一种理想的技术手段，其应用对重金属污染土壤的修复活动具有重要意义。
电动力学修复技术在重金属污染土壤修复中的研究
染物通过电迁移 、 电渗流和电泳作用 向电极方 向运
动， 到达 电极 附近 的污染物 则可 以通过 电镀 、 离子交 换 或收集 回收 等方 法 被 去 除 。在 电动 力 学 过程 中 ，
发 生 的电极反应 口 为 阳极 反应 为 ： ２ Ｈ２ Ｏ一 ４ ｅ 一 — ｝ Ｏ ２ ＋４ Ｈ
阴极反应 为 ： ２ Ｈ ２ Ｏ 一２ ｅ 一 — ｝ Ｈ２ ＋２ ０ Ｈ—
一
０． ８ ３ Ｖ
此过 程 中污 染物 的去 除过程 主要涉及 ４中电动
更强的毒性… 。因此， 重金属污染 土壤 的修复迫在
眉睫 。 目前 ， 国 内外针 对 重金 属 污染 污 土壤 的处理 技 术主 要包括 ： 工程 措施 、 玻璃化 技术 、 固ｉ ｔ ／ 稳定 化技
１． ２ ３ Ｖ
０ ． Ｏ １ ｍ ｇ ／ Ｌ就会产生毒性… 。重金属对生物和人体
的毒 害是积 累性 的 ， 其 毒性 的潜伏期 较长 ， 被伤 ， 而是通过体 内一系列
的化 学和 生物化 学反 应来影 响人体 的代谢 过程 。重 金属 进入 土壤后 ， 很难 被微生 物 降解 ， 相 反在土 壤微 生物 的作用 下 ， 某 些 重 金属 的形 态 发生 改 变 而产 生
重金属污染 土壤修复
金属污染土壤修复技术相比 ， 电动力学修 复技术不改变土壤结构且对重金属的去除更彻底 。
关键词 电动力学
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｋｉ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｒｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｈｅ ａｖ ｙ Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｃｏ ｎ ｔ ａ ｍｉ ｎａ ｔ ｅ ｄ Ｓｏ ｉ ｌ
在固定电流密度条件下用动电方法除去土壤中的镉
在固定电流密度条件下用动电方法除去土壤中的镉新苗正和 等摘 要 将土壤治理成环境可接受要求是很重要的。
应用土壤电动现象治理土壤是一种新方法。
该法应用电流来影响污染金属的化学浓度和水通过土壤孔隙的流量。
与其它土壤就地治理法(如清洗法)相比,土壤电动治理法的优点是能移控制污染物的移动速度。
因为电场可决定污染物的迁移,因此污染物在处理区外泄漏几率小。
该法治理渗透性差和渗透性变化大的土层效果好。
本研究考查了在电流密度固定条件下电动法治理高岭土土壤时的镉浓度、pH和电位分布。
获得结果如下:在氢氧根离子向土壤扩散速度未降低以前,镉已在阴极区聚集。
随着通电时间的延长,土壤断面电位增大,特别是在通电96~144h时,但是此后电位仍然变化很小。
土壤断面电位增大可能是由于在阴极区形成氢氧化镉所致。
在阴极pH固定为中性情况下,镉向阴极迁移,在阴极区附近没有聚集,而成功地被除到阴极槽中。
随着通电时间的延长,土壤断面的电位降低,镉离子移动速度减慢。
由此可知,监测局部电压在一定程度上可改进镉电动处理法的效果。
关键词 电动现象 污染的土壤 土壤治理 固定电流密度 镉概 述最近,在透水性差的黏土或淤泥构成的土壤层处理中,研究了用界面电动现象就地处理它的方法。
在用该法时,在地层适当间隔处安置电极,向电极通入弱直流电,引起电子迁移(电泳)和电子渗透,使污染物富集而被除去。
在该法中,给地层施加的电压大小影响电子迁移和浸透性能,从而影响污染物的移动速度。
电流密度影响阳极井和阴极井之间水电解反应所产生的氢离子和氢氧根离子的数量。
特别是,阳极井产生的氢离子使土壤酸化,促使土壤吸附的重金属解吸和溶解。
由此可知,施加在地层中电流的电压和电流密度起重要作用。
在用该法治理实际污染地层时,既可采用固定电压法,也可采用固定电流法。
例如1996~1997年美国进行了固定电压条件下的三氯乙烯污染地层治理试验。
此时,施加的电压可调节电渗透的速度和地层的温度。
有关重金属污染土壤的电动力学修复研究
绿色能源供电技术
02
利用可再生能源如太阳能、风能等为电动力学修复提供绿色、
环保的供电方式，降低修复过程中的环境影响。
电动力学修复剂的研究
03
深入研究电动力学修复过程中使用的修复剂，提高其针对性、
有效性及与培训
通过各种渠道加强重金属污染土壤电动力学修复技术的宣传和培训，提高公众对这项技术的认识和接 受程度。
技术优缺点分析
• 优点 • 原位修复：该技术可以在不破坏土壤结构的情况下进行原位修复，减少了对环境的二次污染。 • 高效性：该技术可以快速、高效地修复污染土壤，特别是对于重金属污染较为严重的土壤更为有效。 • 可重复使用：该技术的可重复使用性较强，可以在同一地点多次使用，适用于不同类型和程度的重金属污
意义
重金属污染土壤对生态环境和人体健康构成严重威胁，而电动力学修复技术 具有高效、环保、操作简便等优点，对于解决这一问题具有重要意义。
实验材料与方法
材料
选择某重金属污染土壤为研究对象，采集土样并进行分析测试。
方法
设计电动力学修复实验，包括电极配置、电流强度、电解质种类和浓度等参数的 优化。在实验过程中，对土样的重金属含量、电导率、pH值等指标进行监测和分 析。
03
重金属污染土壤的电动力 学修复技术实际应用
现场应用案例一
案例名称
某矿区重金属污染土壤修复工程
修复技术
采用电动力学修复技术对污染土壤进行修 复。
污染情况
该矿区由于长期开采，导致土壤中重金属 含量严重超标，特别是镉和铅的含量。
修复效果
经过修复后，土壤中的镉和铅含量明显降 低，达到了国家相关标准。
技术定义
重金属污染土壤的电动力学修复技术是一种原位修复技术， 通过在污染土壤中插入电极，施加直流电场，使重金属离子 在电场作用下发生迁移、富集和氧化还原等物理化学变化， 从而实现污染土壤的修复。
电动修复法 土壤
电动修复法土壤概述电动修复法土壤是一种利用电力的修复方法，用以恢复受污染的土壤环境。
该方法通过电动势驱动，利用电反应作用于土壤颗粒和污染物之间的物质转移，达到去除或降解土壤中的污染物的目的。
本文将详细介绍电动修复法土壤的原理、适用范围、操作步骤、优缺点以及相关应用案例。
原理电动修复法土壤的原理基于电动化学反应，利用外加电场的作用，通过阳极氧化和阴极还原反应，使土壤中的污染物向电极迁移，从而达到修复土壤的目的。
在电极附近的阳极区，氧化反应会使污染物氧化分解；而在阴极区，还原反应则可以将污染物从土壤中还原。
此外，电场还可以提高土壤中物质的迁移速度，促进修复效果。
适用范围电动修复法土壤适用于多种污染物的修复，包括有机污染物、重金属、土壤酸化等。
其适用范围包括但不限于以下情况：1.土壤中存在可溶性污染物，如有机溶剂、油类污染物等。
2.土壤中存在可迁移污染物，如重金属离子等。
3.土壤酸碱度或盐度不合适，需要进行调整。
操作步骤电动修复法土壤的操作步骤如下：1.土壤准备：混合土壤中加入适量的电解质，以增强电导率。
同时，将土壤分为阳极区和阴极区。
2.电极安装：将阳极和阴极插入土壤中，确保良好的接触。
3.施加电场：通过外加电源施加恰当的电场，可根据需要进行调节。
4.修复过程：在电场作用下，污染物从阳极区迁移到阴极区，进行氧化分解或还原反应。
5.监测与调整：定期监测土壤中污染物的含量以及土壤性质的变化，根据需要进行调整。
优缺点电动修复法土壤作为一种修复方法，具有以下优点：•适用范围广：可适用于多种污染物的修复。
•高效快速：电场的作用可促进物质迁移速度，提高修复效果。
•环境友好：不产生二次污染。
然而，电动修复法土壤也存在一些缺点：•成本较高：电极安装和外加电源的使用都需要一定的成本投入。
•操控要求高：需要精确控制电场强度和过程参数。
•实施周期较长：修复过程需要一定的时间，无法立即见效。
相关应用案例电动修复法土壤已经在实际环境工程中得到应用，并取得了一定的效果。
污染土壤修复实验报告
一、实验背景随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益严重，特别是重金属污染和有机污染对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
为了评估和验证土壤修复技术的有效性，我们开展了本次污染土壤修复实验。
本实验选取了某工业园区周边的重金属污染土壤为研究对象，通过对比不同修复技术的效果，为实际土壤修复工程提供科学依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料- 污染土壤：某工业园区周边的重金属污染土壤- 修复材料：活性炭、石灰、植物修复剂等- 试剂：pH试纸、电导率仪、重金属检测仪器等2. 实验方法（1）土壤样品采集与处理在工业园区周边选取5个污染点，采集0-20cm土层的土壤样品，混合均匀后进行风干、研磨、过筛等预处理。
（2）土壤基本理化性质测定采用pH试纸、电导率仪等仪器测定土壤的pH值和电导率。
（3）土壤重金属含量测定采用原子荧光光谱法测定土壤中的重金属含量，包括镉、铅、铜、锌等。
（4）修复实验将污染土壤分为5组，分别进行以下处理：- 对照组：不进行任何处理- 活性炭处理组：向土壤中添加5%的活性炭- 石灰处理组：向土壤中添加10%的石灰- 植物修复剂处理组：向土壤中添加1%的植物修复剂- 联合处理组：向土壤中同时添加活性炭和石灰每组土壤样品分别进行3次重复实验，在修复前后分别测定土壤基本理化性质和重金属含量。
三、实验结果与分析1. 土壤基本理化性质变化经过修复处理后，各组土壤的pH值和电导率均有不同程度的变化。
其中，石灰处理组和联合处理组的pH值显著升高，电导率降低，表明石灰和活性炭的添加有助于改善土壤环境。
2. 土壤重金属含量变化修复前后，各组土壤中的重金属含量均有不同程度的降低。
其中，植物修复剂处理组的镉、铅、铜、锌含量降低最为显著，表明植物修复剂对重金属污染土壤具有良好的修复效果。
3. 不同修复技术的对比对比各组修复效果，发现植物修复剂处理组在降低土壤重金属含量方面表现最佳，其次是联合处理组。
活性炭处理组和石灰处理组对土壤重金属含量的降低效果相对较差。
电动力学修复铜污染土壤的研究
刘 剑 ，张 惠灵 ，周思 思 ，张元 元 ，任 大军
（ 汉科技 大学 资源 与环境 工程 学院 ，湖北 武
武汉
４０ ８ ） ３０ １
摘
要 ：采 用电动力 学方 法修 复重金属 污染土壤 。研 究 中采 用高岭土模拟铜 污染土壤 ，电化 学装置的 电压 强度 为
０５ ｃ ．Ｖ／ｍ，通过在 阴阳极 室加入不 同的缓 冲液来确 定铜 的 迁移 效果。结果表 明在 阴极室加入 乙酸作 为缓冲液可 以有 效
提 高铜的 迁移效果 ，在 阳极加入柠檬 酸能够有效的与铜形成络合物达到更好的迁移效果。 关键词 ：电动 力学；修 复 ；铜 ；污染土壤
中图 分 类 号 ：Ｘ ３ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｅ ｅ ｔ ｄ ｎ ｍｉｓｒ ｍｅ ｉｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｗａ ｐ ｌ ｄ ｔ ｅｈ ａ ｙ ｍｅａ ｏ ｔ ｍｉ ａ ｅ ｏｌ Ｋａ ｌ ｉ ｌ ｔ ｎｗａ ｓ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｌ ｃｒ ｙ ａ ｃ ｅ ｄ ａ ｉ ｔ ｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ｅ ｖ ｔｌ ｎ ａ ｎ ｔ ｄｓ ｉ ｏ ｏ ａ ｅ ｏｈ ｃ ． ｏｉ ｓｍｕ ａｉ ｓ ｅ ｎ ｏ ｕ
电动 力学修 复铜 污染 土壤 的研 究
・
刘
剑
固废处 置与处 理 ・
电动力学修复铜污染土壤的研究
Ｒｅ ｅ ｃ ｎ Ｅｌｃ ｒ ｄ ｎ ｍｉｓ Ｒｅ ｄｉｔ ｎ ｏ ｐ ｅ ｎ ａ ｎ ｔ ｄ Ｓｏ ｌ ｓ ａｒ ｈ ｏ ｅ ｔ ｙ ａ ｃ ｍｅ ａ ｉ ｆ ｏ ｏ Ｃｏ ｐ ｒ Ｃｏ ｔ ｍｉａ ｅ ｉ
ｅ ｅ ｔ ｅｙｆ ｒ ｏ ｌｘ ｗ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ａ ｈ ｅ ｅｂ ｔ ｒｍｉｒ ｔ ｎ ｅｆ ｃ ． ｆ ｃ ｉ ｌ ｍ ａｃ ｍｐ ｅ ｉ ｃ ｐ ｅ ｃ ｉ ｖ ｅ ｔ ｇ ａ ｉ ｆ ｔ ｖ ｏ ｈ ｔ ｅ ｏ ｅ Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｒ ｓ：Ｅｌｃ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｓ Ｒｅ ｄ ａｉ ｎ Ｃ ｐ ｅ ； ｏ ｔｍｉ ａｅ ｏ ｌ ｅ ｔｏ ｙ ａ ｃ ； ｍｅ ｉｔ ； ｏ ｐ ｒ Ｃ ｎ ａ ｎ ｔ ｄ Ｓ ｉ ｏ
汤显强：重金属污染农田土壤原位电动退水修复技术及田间示范
汤显强：重金属污染农田土壤原位电动退水修复技术及田间示范一、研究背景1、战略需求农田土壤重金属污染总体情况不容乐观✧环境保护部和国土资源部2014年已发布《全国土壤污染状况调查公报》，明确全国耕地土壤点位超标率为19.4%，主要污染物为镉、镍、铜、砷等；✧国土资源部最新统计数据表明，全国18.26亿亩耕地面积有12%以上受到重金属污染。
2、技术发展趋势原位修复是农田土壤重金属修复的基本思路，提高修复效率、缩短修复周期和提升修复效果长期稳定性十分必要。
3、问题及挑战作物根系吸收孔隙水重金属是农产品重金属污染的主要原因，清除或削减土壤孔隙水超标重金属十分关键。
4、解决思路电动修复绿色环保，通过电迁移将重金属富集在电极表面，缺乏重金属分离的成套装置。
EKG（Electrokinetic Geosynthetics）电极兼具导电和导水（重力+电渗）功能，具备同步脱水去除重金属的潜力！二、技术原理及装置研发1、技术原理✧土壤孔隙水中的阳离子和阴离子在电迁移和电渗析作用下分别向EKG电动修复模块（阴极）和EKG电动修复模块（阳极）迁移，进入集液槽✧集液槽中的液体经蠕动泵流入集液桶，达到重金属与土壤分离的目的2、装置研制✧开发防堵、易插拔的EKG电动修复模块✧可自动收集和定向导储的土壤孔隙水收储模块✧组装式重金属原位电动退水脱除成套装置三、试验调试四、田间示范1、现场布置2、实验设计✧电动修复将农田土壤与灌溉水搅拌均匀（在含水量约25%的农田土壤中灌水28.5L/m2，搅拌后土表积水深度约7mm），1天后排尽上覆水，实施电动修复，采用间歇式通电，加载电压100V，处理48h，其中电动修复时间24h。
✧淋洗-电动修复将农田土壤与FeCl3淋洗液搅拌均匀（在含水量约25%的农田土壤中浸泡低浓度FeCl3溶液28.5L/m2，搅拌后土表积液深度约7mm），1天后排尽上覆液后，实施电动修复，采用间歇式通电，加载电压100V，处理48h，其中电动修复时间24h。
重金属污染土壤的电动力学修复试验研究
太高． 在重金 属 电动技 术研究 中存 在 的 问题有 ： 如何 减 少 电位损 失 ， 染 物迁 移路 径 （ 污 即阴 阳极 间距 ） 的
影 响 ， 强剂 的加 入 量 ， 增 电场 的切 换 时 间 ， 种 金 属 多 离 子 的相互影 响等 ． 本文 采用 自制 的实 验装 置 ， 通过
（ 同济大学 建筑２ 程系 ， １ ２ 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
摘要 ： 采用 自制 的实验装置研究重金属污染土壤的电动力学 修复性能 ， 通过 问歇断 电法和提高 电压 法提高单一 重金属 污
土壤 重金 属污染 危 害严 重 ， 复 方法 多 种 ， 中 修 其 电动 力 学 修 复 因其 快 速 、 效 ， 土 壤 性 质 影 响 较 高 对 学灌 浆 及 土 壤修 复等 工 程 领 域有 着 广 泛 的应 用 ． 影 响 土壤 电动 修 复 的 因素 很 多 ［ ， 要 包 括 土 壤 类 １ 主 叫］
型 、 Ｈ值 、 ｐ 污染 物 性质 、 电势 梯 度 和 电流 大 小 、 电极
染土壤的重金属去除 率 ， 得 了 良好 的效果 ， 且对 多离子 小 ， 取 并 而倍受 国 内外 学 者推 崇 ， 在工 程 排 降 水 、 基 化 地 污染土壤的电动修复 进行 了研 究 ． 结果 表 明： 间歇断 电法 和 提高电压法 与相 同试验条件下 的普通试验相 比， ｄ Ｃ 去除率分 别提高了 ６ １ ％和 ０ ５ ％， ．７ ．６ 电能消耗 分别节省 了 ５ ． ６ １ ８ ％和 １ ． ％ ． 离 子 污 染 土 壤 Ｃ ， ｂ Ｃ 的 去 除 率 分 别 为 ２４ 多 ｕ Ｐ ，ｄ ６ ．６ ，５ ３ ％， ９ ９ ％ ， ８ ５ ％ ７ ． １ ６ ． ０ 相对 于单 一 离子 Ｃ ｄ的 电动 试
重金属污染土壤修复技术的实验流程
重金属污染土壤修复技术的实验流程
一、实验目的
研究不同重金属污染土壤的修复方法,评估其效果,为重金属污染土壤的治理提供依据。
二、实验原理
重金属污染土壤的修复方法有物理修复、化学修复和生物修复等。
本实验选取铜、铅、镉等重金属污染土壤,分别使用盐析法、电动力修复法、微生物修复法进行处理,然后测定处理前后土壤中重金属含量的变化,评价不同方法的修复效果。
三、实验设备和材料
1. 重金属污染土壤样品
2. 盐类:氯化钠、氯化钙等
3. 电解池、电源、电极等电动力修复设备
4. 菌种:重金属耐受菌或重金属还原菌
5. 原子吸收分光光度计或ICP-MS
6. 其他常规实验设备和耗材
四、实验步骤
1.准备不同类型的重金属污染土壤样品,测定污染物含量。
2.盐析法:按一定比例向土壤样品中加入盐类溶液,搅拌混合,静置沉淀,测定沉淀后上清液中的重金属含量。
3.电动力修复法:在电解池中加入污染土壤,通入直流电,测定电解后的土壤重金属含量。
4.微生物修复法:向污染土壤中接入重金属耐受菌或还原菌,混合均匀,发酵处理,测定发酵后土壤中重金属含量。
5.对比分析三种方法处理前后土壤样品中重金属含量的变化。
五、实验结果与讨论
记录三种修复方法处理后的土壤重金属含量,与处理前比较,评价各自的修复效果。
分析可能的修复机理,讨论不同方法的适用范围及优缺点。
六、结论
总结三种重金属污染土壤修复技术的效果优劣,提出选择使用的原则。
实验为重金属污染土壤的治理提供依据。
土壤重金属污染的电动力学联合植物修复技术
法、 生物 法 、 电动力学 法 。 虽然这 些方 法各 有其优 点 ， 是在 实 际 费 ［ 但 １ １ 。 ｅ植 物 修 复 法 ． 操作中， 大多 先要 进 行挖 掘 ， 然后 再进 一 步 处理 ， 以其 工程 量 所 大， 费用 高 ， 难在 大面积 的土 壤修 复项 目中实 现 。 很 另外 ， 用化 利 是一 种简单 有效 ， 并经 济效益 可观 的修 复方法 。针对 重金 属 学 方法 处理 过 的土 壤 ，其肥 力 以及 土壤本 身生 态 系统 都会 遭到 污染 物通 常选 择 的修 复方 法有 植物 萃取 或植 物固定 。植 物萃 取 严 重 的破坏 ， 从而 导致 其农 业再 利用 价值 较低 ， 很难 成 为一 种绿 是 通过在 污染 土壤 中种 植 对金 属有忍 耐能 力 的植物 或是 金属 富 通 再转 移 到地上 部 色， 高效 的土 壤修 复技术 。 本文 介绍 的 电动 力学 结合植 物修 复法 集 植物 ， 过植 物根 部 吸收土壤 中的金 属离 子 ， 是 通 过施 加 电场 来 提 高土 壤 中金 属 离 子和 营 养物 质 的 活性 ， 从 分 。通过 去除地 上部 分来 富集重 金属 ， 者达 到循环再 利用 。植 或 而促进 修 复植 物对 金属 污染 物 的吸 收和 富集 以及 对营 养成 分 的 物 固定 是通 过用 植物 根部 ，结 合一 些碱性 固化 剂 ，通 常有石 灰 来 从 利 用 ， 达到 提高 植物修 复效 率 的 目的。 其他 土壤重 金属 污染 等 ， 降低 金属 的可 利用 性 ， 而控制 金属 离子 进入 到人 类 的食 并 与 修 复技 术相 比 ， 技术 在重 金 属污染 去 除效率 ， 作成 本等 方面 物链 或者 是生 存环境 中１。 该 操 ２ １ １２电动 力学 结合植 物修 复法 ． 均 有一 定优 势 。 此 种方 法 主要 是为 了改 善 植物 修 复 中植 物 萃取 法 的一 些 弊 １简 介 端 ， 如植 物修 复周 期 过 长 ， 物根 部 可 到达 型 ， 例 植 以及 金属 污染 １１ 电动力 学修 复原理 ． 通 金 电动 力学 土壤 修复 技术 是对 土壤 施 加 电极并 在 电场 内产生 的可利用 性 。 过施加 电场 ， 属离 子对植 物根部 的的迁移性 和 微 弱 电压 ，利用 电场 的各种 化学 效应 使土 壤 中 的污染 物进 行迁 可 利用 性增 大 ，从 而 可 以提高植 物 根部对 金属 离 子的 吸收和利 移 。另 外 ， 电化学 效应下 产 生 的土壤 酸碱 度变 化 ， 以有效 提高 用 。另外 ， 可 通过施 加 电场 也可 以引起 对植 物 内分 泌的变 化 ， 一般 情况 下土 壤 中 提 高植 物 自身 对 营养 物 质和 有 害金 属 的 吸收 以及 转＾ 力 ， 运能 提 高 金属从 地下 部转移 到地 上部 的效率 。 如 ， 通过 电场刺 激 例 作者 会 发生 以下 几种 电化 学效应 。 ａ电迁 移 ． 生 菜 的生物 能 近两倍 以上 ，并 同时 有效 提高 了营养 物质 和重 金 １ 电迁移 是 指在 施加 电场 以后 ，土壤 溶液 中的带 电离 子 和离 属 的吸收 和转 运Ｈ。 子复合 物在 电场 作用 下 的运动 ， 常 阳离 子 向阴 极迁 移 ， 通 阴离子 ２当 前 研 究 成 果 向 阳极 迁移 。通过 电迁 移可 以有 效 的让金 属离 子 在土 壤 中快速 以下 表 格 总结 了 目前 电动力 学 结合 植物 修 复法 在 治理 重金 迁 移 ，同时也 可 以利用 此 办法 向土壤 中的 固定 区域输 送营 养物 属 污染土 壤 中的应用 （ 见表 １ 。 ） ３结 论 质， 来提 高生 物 的可利用 性 。 研 究结 果证 明 电动 力学 结 合植 物修 复法 中电场 并 没有 直接 ｂ 电渗析 ． 电渗析 是 通过施 加 电场 引起 土壤 空 隙 中水 分子 的迁 移 。 由 对植 物 的生 长造成 不 良影 响 ，其 主要 影 响在 于改变 土壤 的化学 于大部 分情 况 下土 壤颗 粒 的表 面带有 负 电荷 ，为 了达 到 电荷平 性 质 ， 间接 可能 导致 阳极 区域 的土壤 酸化 ， 从而 抑制植 物 的生物 衡， 同时也存 在 同样多 的正 电荷 。在 土壤 空 隙与水 接触 的时候 ， 能 。 用交 流 电场既不 会对 土壤 的化学性 质产生 显著 影响 ， 可 使 又 但 可 土壤颗 粒表 面可 以形成 扩散 双 电层 。 土壤通 电 的情 况下 ， 在 由于 以刺激植 物 的生长 。 是 由于植物 的物种 不 同 ， 能对 电场 的反 表面 摩擦 力 的产生 ，土壤 空隙 中 的水相对 于 土壤 颗粒 表面 开始 应 也各不 相 同。例 如 ， 流 电场 可 以促进 土 豆和油 菜 的生长 ， 交 却 运 动 ， 成大 量水 向 阴极迁 移 。电渗 析作 用下 产生 的水 流 均匀 ， 并不 能刺 激相 同条 件下 生 长的 烟草 。通过 在设 定时 间 内转 换直 造 水 流方 向可以通 过施 加 的电场来 控制 。 流 电场 的 极性 ， 以有 效 防止 阳极 酸化 ， 增强 土 壤 的均 匀性 ， 可 并 但 是并不 一定 能促 进植 物 的生 长 。通 过对 植物 生长 的环境 施加 ｃ电泳 ． 电泳 是指 土壤 和地 下水 中带 电荷 的胶体 粒 子在 电场 作 用下 电场 ，可 能促 进 植物 的生 长和植 物对 金属 从地 下部 向地 上部 的 的运 动 。通常 土壤 胶体 的运 动方 向取决 于施加 电场和 土壤 毛细 转运 效率 。因此 ， 电动力学 修复 与植物 修复 的组合 有可能 成为一 种 有效 的修复 方法 。 空 隙的性 质 ， 大部分情 况下 向阳极运 动 。 但 参考 文献 ｄ电解水 和 ｐ 改变 ． Ｈ
污染土壤的电动力修复
污染土壤的电动力修复本文阐述了电动力技术修复污染土壤的原理及土壤污染物在电场作用下传输的机理；归纳了影响污染物去除率的几个主要因素：pH值、ζ电势、土壤理化性质、电压和电流、电极材料及电极之间的排列；总结了现阶段电动力修复技术存在的不足；预示了电动力修复技术将来会朝着与其它修复技术结合的方向发展。
标签：污染土壤电动力修复重金属去除率针对重金属污染的土壤，国内外所采取的治理方法主要有：工程物理方法、农业化学方法、生物修复法等。
在以上诸多治理方法中，电动力修复法以其处理速度快、成本低及特别适应于处理密质和低水力渗透率土壤中污染物等特点而在世界各地迅速发展起来，并已进入实地实验阶段。
本文将对电动力修复过程原理及影响电动力修复过程中污染物去除率的因素予以阐述。
1 电动力修复原理在被污染土壤两端置入电极，并在其两端通入恒压直流电。
在电场作用下，孔隙水、孔隙水中的离子和颗粒物将会在电场的作用下做定向移动。
基于以上原理，土壤中的污染物可以通过迁移与传输过程在电极被富集，再通过抽取孔隙水的方法实现对土壤污染物的治理。
1.1 电迁移及水的电解施加于被污染土壤的直流电使阴极与阳极表面的孔隙水产生电极发应。
阳极：2H2O-4e-=4H++O2 阴极：4H2O+4e-=4OH-+2H2电解导致H+和OH-的产生。
H+在电场作用下向阴极移动，OH-相反。
H+向阴极移动有利于阳极区金属的溶解；相应地，OH-向阳极移动促进了阴极区金属离子沉淀的生成。
1.2 电渗电渗是指电场作用下孔隙水的定向移动。
土壤表面电荷主要来自粘土颗粒，直流电场产生了孔隙水的定向移动，使土壤中的污染物可通过平流作用而去除。
当土壤两端存在电势差时，孔隙水定向移动的方向取决于土壤及孔隙水本身的性质。
由于粘土的孔塞结构，当其被水浸湿时表面通常带负电荷，这些电荷被邻近的孔隙水层所带的正电荷所平衡，所以在电动力修复过程中，由于孔隙水带正电，电渗流的方向通常与正电荷的移动方向一致，即朝阴极做定向移动。
《强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复研究》
《强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复研究》一、引言随着工业化的快速发展，重金属污染问题日益严重，尤其是镉（Cd）等有毒重金属对土壤环境的污染已经成为全球性的问题。
重金属污染土壤的修复已成为环保领域的热点研究问题。
传统的物理、化学和生物修复方法往往存在修复效率低、成本高或可能引发二次污染等问题。
近年来，电动修复技术作为一种新兴的土壤修复技术，因其操作简便、成本低廉、环境友好等优点，受到了广泛关注。
本文旨在研究强化电动技术对重金属镉污染土壤的修复效果，为实际应用提供理论依据。
二、电动修复技术概述电动修复技术是一种通过施加直流电场，利用电迁移、电渗流和电化学过程等作用，将土壤中的重金属污染物从污染区域迁移至易于处理的位置，从而达到修复目的的技术。
该技术具有操作简便、成本低廉、环境友好等优点，对重金属污染土壤的修复具有较好的应用前景。
三、强化电动修复技术研究针对传统电动修复技术存在的效率问题，本文提出强化电动修复技术。
该技术主要通过引入外源物质（如改良剂、催化剂等）来提高电动修复过程中的电导率、电迁移率和电化学反应速率等，从而提高修复效率。
在强化电动修复技术中，我们可以采用多种外源物质进行实验研究。
例如，通过添加某些改良剂可以改变土壤的物理化学性质，提高电导率和电迁移率；而某些催化剂则可以加速电化学反应过程，进一步提高修复效率。
同时，我们还需要考虑外源物质的引入对土壤生态环境的影响，确保强化电动修复技术的环境友好性。
四、实验方法与结果分析我们采用实验室模拟和现场试验相结合的方法，对强化电动修复技术进行实验研究。
首先，在实验室条件下，通过设置不同浓度的镉污染土壤样品，探究不同外源物质对电动修复效果的影响。
然后，在现场条件下，对实际镉污染土壤进行强化电动修复试验，验证实验室结果的可靠性。
实验结果表明，引入合适的外源物质可以显著提高电动修复技术的效率。
在实验室模拟条件下，添加改良剂和催化剂的土壤样品在电动修复过程中的镉去除率明显高于未添加外源物质的对照组。
逼近阳极法电动力学修复重金属污染土壤
ｓ ｔ ｈ ｄ ｔ ｅｎ ｘ ｎ ｄ ｅ ｒ ｒ ｏｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｅ Ｄｕ ｎ ｅｗｈ ｌ Ｒ ｒ ｃ ｓ ， ｔｅｗｏ ｋ ｎ ｎ ｄ ａ ｗｉ ｈ ｄ ｉ ｒ ｅ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅｄ ｓ ｗｉ ｅ ｔ ｅ ｔ ｏ ｅ ｎ ａ ｅ ａ ｈ ｄ ． ｃ ｏｈ ａ ｔ ｈ ｉ ｒ ｇｔ ｏ ｅＥ ｐ ｅ ｓ ｈ ｒ ｉｇａ ｏ ｅＷ ｓ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉ— ｈ ｏ ｓ ｃ ｎ ｔ ｈ
条件下验证逼近阳极法 的修复效果。 结果表 明， 逼近 阳极法能够有效地 降低修复过程的能耗 。 在达到同样修 复效果 的情况下 ， 其单
位体积能耗仅为单阳极法 的 ５ ％。此外 ， ６ 逼近阳极法还显著增大 了土壤 中 ｃ ｄ的迁移速率 ， 从而缩 短了修复过程所耗时间。在距离 阳极 ５ １ 、５和 ２ 、０ １ ０ｃ ｍ处 ， ｄ的平均富集速率分别为单 阳极法的 １ ０ ２ ４ ３ ２和 ２ ０倍 ，整体修 复耗时仅 为传统方法 的 ６ ％。 ｃ ． 、． 、 ． ５ ４ ７ ． ０ ０ 可见 。 逼近阳极电动力学修复技术具有极 大的优越性 ， 并有着 良好的应用前景 。 关键词 ： ；土壤 ；电动力学修复 ；逼近 阳极法 ；能耗 ；迁移速率 镉
ｄ ｘｐ ｔｎ ｉ１ Ｅｉ ｅ ｗ Ｈ ｒｈ ｇ ｄ ｘｉ ｈ ｌ ｆ ｌ ｏｒ ｌ ａ ｅｈ ａ ｔｌ ｒ ｍ ｏｌ ａ ｔ ｌｓａ ｄ ｔ ｅ ｅｏ ｅｔ ｃ ｅｅ ａ ｅｔ ｅｒ ｍｅ ｉｔ ｎ Ｓ ， ｏ ｏｅ ｔ ． ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｉｈ ｒ ｏ ｅｐ ｕ ｅｅ ｓ ｅ ｖ ｍｅａ ｏ ｓ ｉ ｐ ｒｉ ｅ ｎ ｒｆ ｒ ａ ｃ ｌｒ ｔ ｅ ｄ ａ ｉ ． ｏ ａ ｈ ｌ ｅ ｓ ｔ ｙ ｆ ｃ ｈ ｏ ｈ ｏ ｔｅ” ｐ ｒａ ｈ ｎ ｎ ｄ ｓ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄａ ｉ ｌ ｙｔ ｏ ｅ ｅｄ ｓａ ｃ ｅ ｅ ｅａ ｏ ｅａ ｄ ｃ ｔｏ ｅａ ｄｃ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｈ ａ ｐ ｃ ｉ ｇａ ｏ ｅ ”ｔｃ ｎｑ ｅｗａ ｅ ｅｏ ｅ ｓａｓｍｐ ｅｗａ ｓ ｒ ｎ ｔ ｉ ｎ ｅｂ ｔ ｎ ｔ ｎ ｏ ｏｈｔ ｈ ｔ ｗｅ ｈ ｄ ｎ ａ ｄ ｎ ｏ ｓ ｑ ｅ ｔ ｈ ｌ ｔ ｎ ａ ｃ ｅｒ ｍｅ ｉ ｔ ｎ Ｉ ｈｓｔｃ ｎ ｑ ｅ ａｓ ｒｅ ｆ ｎ ｄ ｓ ｒ ｌ ｃ ｄｉ ｅｓ ｉ ｓ ｃ ｅ ｓ ｅ ｙ Ｔ ｅ ａ ｏ ｅｆ ｒ ｓ ｆ ｍ ｅｃ ｔｏ ｅＷａ ｏｅ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｄ ａｉ ． ｎｔ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ， ｉ ｓ ｏ ｅ ｅ ｐａ ｅ ｔ ｌ ｕ ｃ ｓ ｉ ｌ ． ｈ ｎ ｄ ｔ ｔ ｒ ｔ ａ ｄ ｓ ｈ ｏ ｅ ｏａ ｗｅ ｎｈ ｏ ｖ ａ ｈｅ ｏ ｈ ｈ
电动修复技术对土壤中镉迁移的影响
##近年来!土壤污染问题已成为严重的环境问题! 尤其是重金属污染的土壤更是难以治理和修复& 据 统计!我国受到重金属镉污染的耕地约 !=> 万 ,8) ! 涉及到 !! 个省市的 )> 个地区*!+ !严重影响土地质 量%饮食安全!甚 至 人 类 的 身 体 健 康! 重 金 属 污 染 土 壤的治理 和 修 复 问 题 一 直 是 国 内 外 学 者 研 究 的 重 点 *)NJ+ & 土壤电动修 复 技 术 是 一 种 新 型 的 重 金 属 污 染土壤治理技术!因具有修复周期短%去除效率高! 能同时去除多种污染物等优点而成为土壤治理技术 中的研究热点 *HN*+ &
按照0 土壤环境质 量 标 准 1 " RC!>*!ON!??> $ 规 定的分析方法!土 壤 进 行 消 解 后 使 用 火 焰 原 子 吸 收 光度法测定 并 计 算 其 中 的 +[ 含 量 *!H+ !每 个 样 品 测 定 J 次!结果取 J 次结果的平均值&
实验中使用的其他药品主要有镉粒"??F$ %硝 酸%盐酸% 高 氯 酸% 乙 酸% 氯 化 钾! 以 上 药 品 均 为 分 析纯& ?AB @ 实 验 装 置
郑荣遷等*M+ 使 用 阳 极 逼 近 法 对 镉 污 染 土 壤 进 行电动力学修复实验!结果表明!使用阳极逼近的方
法可有效降低实验过程中的电能消耗!而且可以增 大土壤中镉的迁移速率!降低修复时间!与单阳极法 相比! 修 复 时 间 比 其 减 少 H"F& DT\6SYD等 *O+ 研 究了电动力学修复镉污染土壤中向阴极电解液中添 加硝酸对土壤中镉的影响!研究结果表明!在适宜的 操作条 件下!向 阴 极 电 解 液 中 添 加 硝 酸 可 有 效 去 除 污染土壤中的镉!去除率可达 ?OF& 方振东*?+ 探究 了电动修复技术对铜镉复合污染土壤的影响!实验 结果表明随着修复时间的增加!+2) p和 +[) p总去 除 率基本是不断提高!对于 +[) p!当电压梯度为 ) $( <8K! 时!去 除 率 可 达 ?>F 以 上!之 后 随 着 通 电 电 压 的增大去除率没有明显变化&
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土壤铜镉污染的电动力学修复实验
作者：胡宏韬， 程金平， Hu Hongtao， Cheng Jinping
作者单位：胡宏韬,Hu Hongtao(上海应用技术学院化学工程系,上海,200235)， 程金平,Cheng
Jinping(上海交通大学环境科学与工程学院,上海,200240)
刊名：
生态环境学报
英文刊名：ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL SCIENCES
年，卷(期)：2009,18(2)
被引用次数：15次
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引用本文格式：胡宏韬.程金平.Hu Hongtao.Cheng Jinping土壤铜镉污染的电动力学修复实验[期刊论文]-生态环境学报 2009(2)。