添加剂及旋转电极对电动修复苯胺污染土壤影响的研究

【摘要】： 本实验在国内外研究的基础上,结合国内实际对苯胺污染砂土电动力学修复技术进行了研究和探讨。电动修复技术是近年来迅速发展的一种污染土壤的原位修复技术,其基本机理是:饱水土壤在电场的作用下,水发生电解反应,阴极产生氢气和氢氧根离子,阳极产生氧气和氢离子,阳极产生的氢离子在电场和浓度梯度的作用下,向土壤内部迁移和扩散,氢离子在迁移和扩散的过程中,带着苯胺分子以电渗析的方式朝阴极方向定向迁移,从而达到去除土壤污染物的目的。 苯胺是土壤中常见的有机污染物,这类物质毒性大,有很强的“三致”作用,对环境和人体健康的影响相当大,被列入我国14类环境优先控制污染物黑名单。本实验选用西北地区的砂土,主要以有机物苯胺为研究对象,通过实验室模拟实验,研究了添加剂和旋转电极对电动修复苯胺污染砂土的影响。 本论文主要进行了两部分的实验,实验研究内容和结论如下: 一、不同浓度腐植酸、Tween80及β-环糊精对电动修复苯胺污染土壤的影响 电动修复苯胺污染土壤实验中,加入浓度大于临界胶束浓度的腐植酸可以有效的促进土壤中苯胺的解析和迁移,与腐植酸结合的苯胺在电渗析的作用下向阳极附近富集。当腐植酸浓度到达16.7mg/L时,苯胺的最大富集浓度达到147%。Tween80或β-环糊精的加入,有利于苯胺在电渗析的作用下向阴极富集,最大富集浓度分别为122%和134%。腐植酸作为表面活性剂,由于其增溶效果好和在溶液中呈离子态、迁移速度快等优点,对电动修复苯胺污染的增强效果最好。 二、旋转电极和腐植酸共同作用对电动修复苯胺污染土壤的影响 旋转电极主要采取两种形式,第一种形式随着电极对在四个方向的顺时针旋转,苯胺主要在电极棒之间土壤部分聚集,最高富集率达到142%,但电动处理土壤区域中存在去除死角。第二种电极构型,污染土壤中部为阳极,污染物在此处聚集量较大,最高富集率达到140%,其它部分土壤中苯胺迁移均匀,不存在去除死角。 旋转电极土壤修复实验验证了多电极构型的实用性,且多电极构型比单电极的电场作用面积明显增大。因此,旋转电极可以保持污染物去除的均匀性和土壤性质的稳定性,具有良好的应用前景。