污染土壤生物修复

坏，且该过程不受土壤低渗透性 （3）埋藏的地基、碎石、大块金属氧化物、大石块
的影来自百度文库；
等会降低处理效率；
（3）金属离子从根本上被去除； （4）金属电极电解过程中发生溶解，产生腐蚀性物
（4）对于不能原位修复的现场， 质，因此电极需采用惰性物质如碳、石墨、铂等；
可以采用异位修复的方法；
（5）污染物的溶解性和脱附能力限制技术的有效应
需求信息 水力传导性 地下水位 污染空间分布 电渗析渗透性能 阳离子交换能力 金属分析 盐分分析 半电池电势 污染物传输系数 孔隙水的pH
基础/应用 匀质、渗透性和含水量高的场合（如黏土含量高）应用效果较好 饱和层和不饱和层土壤应用的技术方法不同 确定电极和回收井的位置 估计产生水流和污染物的迁移速率 阳离子交换能力低的场合应用效果较好 水溶性污染物（非极性有机物除外）应用效果较好 盐分低的场合应用效果较好 用以分析可能的化学反应 用以确认修复所需的电流 孔隙水的pH影响污染物的价态，导致污染不易于沉降
度)较低时，处理效率降低
表9电动力学修复重金属污染的优势和限制因素
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.2技术应用
⑴ Lasagna工艺
Lasagna工艺是一种综合的土壤原位修复技术。 该工艺是在污染土壤中建立近似断面的渗透性区 域,通过向里面加入适当的物质(吸附剂、催化剂、 微生物、缓冲剂)将其变成处理区,然后采用电动力 学法使污染物(如重金属)从土壤迁移至处理区,在 吸附、固定等作用下得到去除。该工艺适用于低 渗透性土壤或者是包含低渗透性区域的非均相土 壤。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagn电a工极的艺水平结构：一 适般 用来 于说 超,固水结平粘结土构。的在电垂极直装方置向
上,污染土壤的上面和下面插入
石墨电极形成垂向电场。另外,
可以向中间加入试剂来提高处理
Lasagna工艺
效果。
电极的垂直结构：这 壤种 污结 染(构<1的5电m)极及装土置壤适不用是于超浅固层结土
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7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺 ① 实验装置
图26 导电性溶液注入阴极和土壤之间
图27 技术现场应用示意图
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7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺
优点及不足
重金属的处理效率大为提高;装置简单易行,但 位于处理土壤和阴极之间的导电性溶液的长 度至少要两倍于处理土壤的长度,且pH缓冲容 量、介质的阳离子交换能力及导电性溶液与 土壤的相互反应可能影响酸碱迁移带的前进 和pH跃迁的位置,这还需要更多的现场实验数 据,另外导电性溶液要放在一个特殊的容器中, 这可能会增大处理成本。
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7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.1技术介绍
电动力学修复技术是向污染土壤中插入两个电 极，形成低压直流电场，通过电化学和电动力 学的复合作用，使水溶态和吸附于土壤的颗粒 态污染物根据自身带电特性在电场内作定向移 动，在电极附近富集或收集回收而去除的过程。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7 电动力学修复技术
缺陷及将来的发展：设计和操作过程中要考虑的 因素太多,如处理区的间距、化学试剂的选择、垂直 粒状电极的放置方法等;Lasagna工艺有可能处理土 壤中多种污染物,但是对于某种污染物要采用特定的 方法以确保这种处理工艺的兼容性;该工艺电极的水 平结构利用水力压裂及加入泥浆可以处理深层区域 的土壤污染,但是要考虑电极的接触问题和电解产生 的气体的去除。可考虑生物处理工艺与Lasagna工 艺结合使用。
表10 电动力学修复现场所需信息
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7.2.8 冰冻修复技术
7.2.8.1技术介绍
冰冻土壤修复技术是通过适当的管道布置，在地下 以等距离的形式围绕已知的污染源垂直安放，然后 将对环境无害的冰冻剂溶液送入管道而冻结土壤中 的水分，形成地下冻土屏障，防止土壤或地下水中 的污染物扩散。冻土屏障提供了一个与外界土壤隔 离的“空间”，另外还需要一个冷冻厂或车间来维 持冻土屏障层的温度低于0℃。
状态时。电极垂直插入污染土壤的 两端,形成一个水平方向上的直流 电场。这种结构可以和其他的处理 方法结合起来以提高处理效果。
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7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺
_
外 加 电 场
电渗析流 +
水平结构 地表面
粒状电极 降解区 污染土壤
降解区 粒状电极
+
垂直结构
_
地表面
电渗析流
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7.2.7 电动力学修复技术
电 动
①原位修复 ： 直接将电极插入受污染土壤，污染修 复过程对现场的影响最小
力
学
修
复
技
②序批修复： 污染土壤被输送到修复设备分批处理
术
常
用
方
法
③电动栅修复：受污染土壤中依次排列一系列电极用
于去除地下水中的离子态污染物
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7.2.7 电动力学修复技术
电源
阳极收集池
石墨电极
污染土壤
图23污染土壤电动力修复的装置与过程示意图
阴极收集池
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7.2.7 电动力学修复技术
修复重金属污染的优势
限制因素
（1）对现有景观、建筑和结构等 （1）污染物的溶解性和污染物从土壤胶体表面的脱
的影响小；
附性能对该技术的成功应用有重要的影响；
（2）土壤本身的结构不会遭到破 （2）需要电导性的孔隙流体来活化污染物；
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7.2.7 电动力学修复技术
⑶ 阳离子选择性透过膜 将一个阳离子选择性透过膜放在土壤中靠近阴 极的地方,H+和金属阳离子可以通过阳离子选 择性透过膜,而OH-则无法通过。这样可以把高 pH区限制在靠近阴极的地方,提高重金属离子 的去除效率。
图28 带阳离子选择性透过膜的电动力装置
降解区
污染土壤 降解区
图24 Lasagna 方法的水平结构
图25 Lasagna 方法的垂直结构
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7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺 技术的优点与缺陷：
优点：在低渗透性土壤中效果显著；污染物可 以在地下去除；操作起来无噪声污染；安装迅 速；处理时间相对较少。
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（5）可能对饱和、不饱和层都有 用；
效；
（6）土壤含水量低于10％的场合，处理效果大大降
（6）水力传导性较低特别是黏土 低；
含量高的土壤适用性较强；
（7）非饱和层水的引入会将污染物冲洗出电场影响
（7）对有机和无机污染物都有效 区域，埋藏的金属或绝缘物质会引起土壤中电流的
变化；
（8）当目标污染物的浓度相对于背景值(非污染物浓