電極工作液離子特性對(duì)鉛污染土壤電動(dòng)修復(fù)過(guò)程的影響.pdf

1、我國(guó)目前面臨著十分嚴(yán)重的土壤污染問(wèn)題,治理污染土壤的任務(wù)刻不容緩。本課題采用重慶某企業(yè)鉛污染土壤,研究了陰、陽(yáng)極工作液中電解質(zhì)的選擇對(duì)其電動(dòng)修復(fù)過(guò)程及效果的影響。
　　電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中,陰極液中的陰離子和陽(yáng)極液中的陽(yáng)離子在電場(chǎng)作用下進(jìn)入土壤,對(duì)電動(dòng)修復(fù)的過(guò)程和效果產(chǎn)生影響。本實(shí)驗(yàn)選擇應(yīng)用較廣泛的醋酸/醋酸鈉緩沖溶液作為陰極液,研究來(lái)自陰極的醋酸根離子(Ac-)和來(lái)自陽(yáng)極的氫離子(H+)、二價(jià)鐵離子(Fe2+)在土壤中相遇后對(duì)鉛污染土

2、壤電動(dòng)修復(fù)過(guò)程的影響。H+離子由鉑電極(陽(yáng)極)上的水電解反應(yīng)產(chǎn)生,Fe2+離子由鐵電極(陽(yáng)極)上的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。
　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Fe2+離子對(duì)于土壤中鉛的解析沒(méi)有促進(jìn)作用,而 H+離子可顯著地促進(jìn)鉛的解析。在鉑電極組,H+離子的進(jìn)入導(dǎo)致土壤pH值沿遷移方向發(fā)生大幅度變化,而且土壤中出現(xiàn)了電壓梯度峰現(xiàn)象,表現(xiàn)為:土壤中某段的電壓梯度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其余各段,土壤電壓分布嚴(yán)重不均,施加在土壤兩端的電壓大部分集中在該段土壤上。電壓梯度峰內(nèi)的鉛

3、離子移動(dòng)速度遠(yuǎn)高于其他區(qū)域,電壓梯度峰像一把―刷子‖將解吸的鉛離子從陽(yáng)極端掃向陰極端,而其前面低電壓段中的鉛離子因電壓梯度相對(duì)較低遷移緩慢,導(dǎo)致鉛離子聚集在電壓梯度峰峰面前面,形成鉛濃度峰(鉛聚焦現(xiàn)象),并隨著電壓梯度峰峰面的推移而遷移(向陰極)。在電動(dòng)修復(fù)過(guò)程中,鉛濃度峰值若不能順利遷移出土壤,則會(huì)嚴(yán)重影響電動(dòng)修復(fù)的效果。在鐵電極組,上述現(xiàn)象沒(méi)有出現(xiàn)。
　　土壤電壓梯度的變化與土壤溶液電導(dǎo)率有關(guān),土壤溶液電導(dǎo)率越高,土壤的電壓梯

4、度值越低,出現(xiàn)電壓梯度峰現(xiàn)象的原因就是局部土壤電導(dǎo)率發(fā)生突變。對(duì)土壤/醋酸鈉溶液體系進(jìn)行電導(dǎo)滴定實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在pH=3.7左右時(shí)電導(dǎo)率出現(xiàn)最小值;而對(duì)單純的土壤溶液進(jìn)行電導(dǎo)滴定實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象。因此認(rèn)為電壓梯度峰現(xiàn)象的出現(xiàn)很可能是由于來(lái)自陰極工作液的醋酸根離子與來(lái)自陽(yáng)極工作液的氫離子在土壤中相遇后,反應(yīng)生成不帶電的醋酸分子,在土壤pH=3.7左右時(shí),電導(dǎo)率達(dá)到最小值,導(dǎo)致電壓梯度出現(xiàn)最大值。
　　在去碳酸鹽土壤實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)陰極工作