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电动修复重金属污染土壤技术取得突破

2015-03-02      来源:中国矿业报     作者:陈明 王新宇
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  近日,由中国地调局地科院资源所承担的“EK-SS技术联合修复多重金属复合污染场地典型示范研究”因其取得突破性进展而获得专家们的一致好评。

  该项目属于国土资源部公益性行业科研专项“复合污染场地EK-PRB/SS配套修复技术与示范”的子课题,由教授级高级工程师张佳文和研究员陈明领导的科研团队承担。课题组以湘江流域Cd、Hg、和Pb等多种重金属复合污染场地为对象,开展了复合重金属污染土壤的电动修复技术(EK-SS)研究。经过半年多时间的持续攻关,他们完成了污染土壤修复工艺流程设计与优化,通过野外多批次规模实验研究,形成了相关的修复方案和实用修复装置,研究数据初步验证了下一步开展典型示范研究的应用效果和前景。

  2014年6月~10月,陈明等在野外条件下对选定的三种典型土壤进行了5个批次的中试试验,修复周期分别为24、48、72、96和104小时。分析测试数据表明,经过72小时的处理,对Cu、Pb、Zn、Cd和Hg等重金属,不但土壤中活动性比较强的可溶态、离子交换态和碳酸盐结合态被驱动和去除,而且活动性较差的铁锰氧化物结合态、有机结合态乃至残渣态也被去除。经过48小时处理,土壤中主要重金属的总含量可以降低70%左右,并被装置中的“捕获系统”所捕获。更长时间(72、96或104小时)的处理实验数据证明,有更多的重金属以更快的速度从土壤中解析出来并被去除。目前,这部分土壤样品中的重金属含量仍在测试之中。

  据介绍,课题组研制的土壤重金属活化剂能在不破坏土壤结构的前提下,使土壤重金属大量活化进入水溶液中,并将实验土壤的电阻从15000欧姆最低降至15欧姆左右,使重金属的去除更加容易,大大降低了修复成本,缩短了修复时间,提高了修复效率。课题组还应用了一种新型电极,成功地消除了碱性带,使得重金属可以顺利脱离被处理土壤系统并被修复装置的“重金属捕获子系统”捕获和移除。 研究表明,与国内外相同规模的电动修复技术相比较,应用本次研究成果修复土壤的时间成本远远低于国内外同类成果。

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