铬污染土壤电动修复中聚焦带的形成及影响研究

摘要

近年来，随着我国工业的突飞猛进，导致土壤重金属污染问题也越来越严重。当有害重金属在土壤中积累到一定程度，就会对水环境、土壤及植物系统产生危害，并直接对人类健康带来危害。土壤中重金属污染具有：隐蔽性、不可逆性和长期性的特点，相关修复技术的研究一直是国际上的难点与热点。土壤电动修复技术作为一项新兴的原位修复技术，具有修复时间短、药剂用量少、能耗低、安装操作方便简单和适合低渗型粘土等优点。
　　污染场地土壤的电导分布通常不均匀，其中的高电导带可能引起聚焦带的出现。本研究针对污染场地存在成分差异和不均一性的特点，以六价铬为目标污染物，高岭土-石膏混合物为土壤介质，采用在污染土壤中添加KNO3形成高电导带的方式对聚焦带的形成、变化规律以及对电动修复技术效率的影响进行了研究。研究结论如下：
　　（1）土壤中存在的高电导带会导致聚焦现象发生，且高电导带内的离子浓度越大，聚焦现象越明显。
　　（2）高电导带的存在使土壤电位分布不均，导致聚焦带的横向迁移，可能污染周边清洁土壤，引起污染物的扩散。
　　（3）聚焦带出现的位置对电动修复的时间和能量效率可能造成较大影响，聚焦带距离阳极越远，修复时间越长，导致电能消耗增大，修复效率下降。

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1 绪 论

1.1 问题的提出及研究意义

1.1.1 问题的提出

1.1.2 研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 重金属污染土壤修复技术现状

1.2.2 铬污染土壤修复技术现状

1.2.3 电动修复技术原理及研究现状

1.3 研究目的和研究内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容和实验设计

2 实验材料与方法

2.1 实验材料与装置

2.1.1 聚焦带的形成及其变化规律实验装置

2.1.2 聚焦带对电动修复能量效率的影响实验装置

2.2 分析方法

2.3 实验步骤

2.3.1 聚焦带的形成及其变化规律实验

2.3.2 聚焦带对电动修复能量效率的影响实验

3 实验结果与讨论

3.1 聚焦带的形成及其变化规律

3.1.1 聚焦带形成机理

3.1.2 聚焦带对周边土壤的影响

3.1.3 周边土壤高电导带对聚焦带形成的影响

3.1.4 双聚焦带形成及变化

3.1.5 小结

3.2 聚焦带对电动修复能量效率的影响

3.2.1 聚焦带的迁移情况

3.2.2 能耗分析

3.2.3 实验结束后土壤和工作液的pH值

3.2.4 小结

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录