电极工作液离子特性对铅污染土壤电动修复过程的影响

发布时间：2016-10-07 07:06

本文关键词：野生观赏植物长药八宝对石油烃污染土壤的修复研究，由笔耕文化传播整理发布。

《重庆大学》 2014年

谭雪莹

【摘要】：我国目前面临着十分严重的土壤污染问题，治理污染土壤的任务刻不容缓。本课题采用重庆某企业铅污染土壤，研究了阴、阳极工作液中电解质的选择对其电动修复过程及效果的影响。电动修复过程中，阴极液中的阴离子和阳极液中的阳离子在电场作用下进入土壤，对电动修复的过程和效果产生影响。本实验选择应用较广泛的醋酸/醋酸钠缓冲溶液作为阴极液，研究来自阴极的醋酸根离子（Ac-）和来自阳极的氢离子（H+）、二价铁离子（Fe2+）在土壤中相遇后对铅污染土壤电动修复过程的影响。H+离子由铂电极（阳极）上的水电解反应产生，Fe2+离子由铁电极（阳极）上的电化学反应产生。实验发现，Fe2+离子对于土壤中铅的解析没有促进作用，而H+离子可显著地促进铅的解析。在铂电极组，H+离子的进入导致土壤pH值沿迁移方向发生大幅度变化，而且土壤中出现了电压梯度峰现象，表现为：土壤中某段的电压梯度远远高于其余各段，土壤电压分布严重不均，施加在土壤两端的电压大部分集中在该段土壤上。电压梯度峰内的铅离子移动速度远高于其他区域，电压梯度峰像一把“刷子”将解吸的铅离子从阳极端扫向阴极端，而其前面低电压段中的铅离子因电压梯度相对较低迁移缓慢，导致铅离子聚集在电压梯度峰峰面前面，形成铅浓度峰（铅聚焦现象），并随着电压梯度峰峰面的推移而迁移（向阴极）。在电动修复过程中，铅浓度峰值若不能顺利迁移出土壤，，则会严重影响电动修复的效果。在铁电极组，上述现象没有出现。土壤电压梯度的变化与土壤溶液电导率有关，土壤溶液电导率越高，土壤的电压梯度值越低，出现电压梯度峰现象的原因就是局部土壤电导率发生突变。对土壤/醋酸钠溶液体系进行电导滴定实验，发现在pH=3.7左右时电导率出现最小值；而对单纯的土壤溶液进行电导滴定实验并未发现类似现象。因此认为电压梯度峰现象的出现很可能是由于来自阴极工作液的醋酸根离子与来自阳极工作液的氢离子在土壤中相遇后，反应生成不带电的醋酸分子，在土壤pH=3.7左右时，电导率达到最小值，导致电压梯度出现最大值。在去碳酸盐土壤实验中，当阴极工作液使用醋酸/醋酸钠溶液时，土壤段出现电压梯度峰；但当把阴极工作液换成硝酸钾溶液后，电压梯度峰现象消失。此实验直接证明了醋酸根离子与氢离子在土壤中反应生成不带电的醋酸分子是导致电压梯度峰出现的主要原因。土壤中碳酸盐的存在虽然会影响电压梯度峰的形状和移动，但不是导致其发生的原因。

【关键词】：
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X53
【目录】：

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