电动修复土壤重金属（Pb）污染的研究

发布时间：2017-05-22 08:45

  本文关键词：电动修复土壤重金属（Pb）污染的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电动修复技术是近年来出现的修复土壤污染的新技术。该技术主要是在受污染的土壤两端施加直流电,形成电压梯度,土壤中的污染物在电场的作用下通过电渗析、电迁移、电泳等作用迁移到电极两端从而达到修复污染土壤的目的。电动修复过程中影响修复效果的因素很多,如电极材料、pH、土壤理化性质、电流大小、修复时间等。本文对电动修复铅污染土壤进行了研究,首先通过解吸实验确定最佳阴极控制液种类及浓度,然后分别以电极材料、电压梯度、修复时间3种因素展开了实验,最后以上述得出最佳条件的影响因素,对实际受重金属铅污染土壤进行了修复实验,结果表明：1.对于铅污染土壤,常见的几种阴极控制液(EDTA.乙酸、柠檬酸)中,对Pb的解吸效果最好的是螯合剂EDTA,其能够对重金属可迁移性有效地增强,这有利于提高电动修复的效果。2.从修复后Pb的分布来看,石墨电极的处理效果较好。不锈钢、石墨、钛电极实验后Pb的总去除率分别为53.43%、60.14%、33.95%。而从修复后形态分布来看,石墨电极对重金属的稳定效果较好,而钛板的效果较差。3.电压是电动修复的原动力,电流的大小直接影响重金属在土壤中的迁移,从而影响电动修复效果。本文研究了三种电压梯度对电动修复效果的影响,结果表明：当电压梯度为0.5、1.0、1.5V/cm时,Pb的总去除率分别为48.49%、61.36%、66.10%。这是因为随着电压的增大,土壤中的电流也会增大,电渗析、电泳、电迁移作用得到加强,从而使重金属离子更快的迁移出土壤体系,而相应地重金属的去除效果也会更好。4.重金属在土壤中的迁移需要一定的时间,修复时间的不同对电动修复效果的影响也会不同。本文考察了四种不同修复时间对电动修复效果的影响,结果说明修复时间为四天后,重金属的去除效率明显有所降低,因此从能耗及总去除率两方面考虑,当修复时间为4天时,修复效果最佳。5.通过对实际受重金属Pb污染土壤进行电动修复实验,结果表明,Pb总去除率为66.75%,修复效果较好。而总去除率比修复模拟土壤时低可能是因为真实土壤的成分较复杂等原因。这需要更深入的研究与讨论。
【关键词】：土壤 重金属 铅 电动修复 影响因素
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-26
• 1.1 重金属污染现状14
• 1.2 土壤重金属来源及其危害14-16
• 1.2.1 土壤重金属来源14-15
• 1.2.2 土壤重金属的危害15-16
• 1.3 土壤重金属修复技术16-19
• 1.3.1 物理化学技术16-17
• 1.3.2 化学修复17-18
• 1.3.3 植物修复18-19
• 1.4 电动修复简介19-24
• 1.4.1 电动修复发展现状19-20
• 1.4.2 电动力学修复重金属污染土壤的影响因素20-23
• 1.4.3 电动力学修复技术的改良23-24
• 1.5 本文的研究目的、意义与研究内容24-26
• 1.5.1 目的及意义24
• 1.5.2 研究内容24-25
• 1.5.3 技术路线25-26
• 第二章 试验方案26-34
• 2.1 试验材料26-27
• 2.1.1 试验土壤来源26
• 2.1.2 试验仪器与药品26-27
• 2.1.3 试验装置27
• 2.2 试验方法27-28
• 2.2.1 解吸试验方法27-28
• 2.2.2 电动修复试验方法28
• 2.3 分析方法28-33
• 2.3.1 土壤pH的测定28-29
• 2.3.2 土壤含水率的测定29
• 2.3.3 土壤有机质的测定29-30
• 2.3.4 土壤阳离子交换量的测定30-31
• 2.3.5 电流的测定31
• 2.3.6 土壤中Pb全量的测定31-32
• 2.3.7 土壤中Pb的形态分析32-33
• 2.4 模拟受PB污染土壤的基本理化性质33-34
• 第三章 解吸试验34-37
• 3.1 方案设计34-35
• 3.2 实验结果与分析35-37
• 第四章 电动修复试验37-53
• 4.1 不同电极材料对修复效果的影响37-42
• 4.1.1 不同电极对修复过程中电流的影响38-39
• 4.1.2 不同电极材料对修复后土壤pH的影响39-40
• 4.1.3 不同电极材料对重金属去除效果的影响40-41
• 4.1.4 不同电极材料对重金属形态分布的影响41-42
• 4.2 不同电压梯度对修复效果的影响42-45
• 4.2.1 不同电压梯度对修复电流的影响42-43
• 4.2.2 不同电压梯度对修复后土壤pH的影响43-44
• 4.2.3 不同电压梯度对Pb修复效果的影响44-45
• 4.3 不同修复时间对修复效果的影响45-48
• 4.3.1 不同修复时间对实验中电流的影响46-47
• 4.3.2 不同修复时间处理后土壤pH的变化47
• 4.3.3 不同时间处理后土壤中Pb的分布47-48
• 4.4 对实际受PB污染土壤的修复试验48-53
• 结论与展望53-55
• 参考文献55-60
• 攻读学位期间发表的论文60-62
• 致谢62

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