铬Ⅵ污染高岭土电动修复研究

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1、铸(VI)污染高岭土电动修复实验研究王业耀，孟凡生中国环境科学研究院，北京100012摘要：用电动方法对洛(W)污染高岭土的修复进行了实验室研究。选用重铅酸钾作为污染物，配制的高岭土的重铅酸钾质量分数为100mg・kg」。实验研究了铅(VI)污染高岭土电动修复的可行性，施加电压和处理时间对去除效率的影响，阴极电解产生的OH对去除效率的影响及其控制方法，以及诰的迁移和分布规律。实验结果表明，电动修复可以有效去除高岭土中存在的铅(VI),最高去除效率可达97.8%；高岭中六价^[Cr(Vl)J以含氧阴离子形式存在，在电动修复过程中向

2、阳极区域迁移；用蒸馆水冲洗和醋酸中和阴极电解产生的OH-,可以提高铅的去除效率。关键词：电动修复；六价l§[Cr(Vl)J；污染；高岭土中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1672-2175(2005)06-0855-05土壤和地下水污染是当今世界普遍面临的重要环境问题，严重威胁到人类健康。我国现有耕地1亿hn?，其中近2000万hn?耕地受到不同程度的污染。为解决土壤污染和农产品安全问题，大量污染土壤需要修复与治理。污染土壤电动修复(electrokineticremediation)由于具有一些独特的优点而受到关注，如

3、可以处理低渗透性的土壤、适用于多相不均匀土壤介质、可有效去除土壤中重金属、总体费用低等⑴。电动修复主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压形成电场，根据污染物所带电荷性质(阳性或阴性)以及孔隙流体流动方向，污染物向阳极或阴极转移。聚集在电极附近的污染物通过电镀处理或者抽取到地面上进行处理，从而清洁污染土壤。污染物向阳极或阴极的移动主要有两个机理：电迁移和电渗流⑵。目前，应用电动修复技术可以有效地去除土壤中的重金属及石油姪、酚类、多氯联苯、胺类和动修复方面的工作，实验室和现场研究方面取得了进展2小。我国在这方面的研究刚刚起步©7】。本

4、文应用电动技术对铅污染高岭土的修复进行了实验室研究，研究了电动修复铅污染物高岭土的可行性以及电动过程中电流密度、pH的变化，电各的迁移和分布。1实验材料和方法1.1实验材料实验所用试剂均为分析纯，高岭土为工业高岭土，电动修复装置为自我设计加工而成。1.2电动修复装置图1列出了实验所用的电动修复装置示意图。装置由反应器、电极槽、电源和电流表组成。反应器由有机玻璃制成，内径50mm,长200mm。电极槽上设有出气及检测口，以使电解水产生的气体排出，同时测定工作液体的pHo使用直流电源施加恒定电压，通过电流表读取电流。使用K2Cr2O

5、7提供Cr(VI),称量需要量的K2Cr2O7(配制的模拟污染高岭土中Cr(VI)质量分数为100mg-kg'1)溶解，加入到定量高岭土中，在咼密度聚乙烯容器中用不锈钢刮铲充分混合。定量把这些污染土壤成层放置到反应器中，压匀，放置均衡24h。在电极槽中，为防止土壤进入电极槽，在土壤和电极槽之间放置滤纸，用不锈钢滤网支撑滤纸。在电极槽中加入50mLO.lmol-L1KCL溶液作为工作液体。用直流电源施加恒定电压。实验过程中，间隔1h测定通过土壤试样的电流以及阳极槽和阴极槽中的pHo实验结束时，收集阳极槽和阴极槽的工作液体，测定其中

6、的六价铅以及总铅。把反应器土壤试样均分为5部分，对每部分称质量，测定土壤的pH以及其中所含的六价铅以及总铅。采用不同电压、处理时间及其它措施进行实验，共20组，见表lo表1电动实验的最初条件Table1Initialconditionsofclcctrokincticexperiments实验电压/V时间/d含水fit/%阴极pHEK0120266.77-14*EK0220266.77〜9EK0320266.74〜7EK0410166.74〜7EK0510266.74〜7EK0610466.74〜7EK0710666.74〜7E

7、K0810866.74〜7EK09101066.74〜7EK1020166.74〜7EKI120466.74〜7EK1220666.74〜7EK1320866.74〜7EK14201066.74〜7EK1530166.74〜7EK1630266.74〜7EK1730466.74〜7EK1830666.74〜7EK1930866.74〜7EK20301066.74〜71.4分析方法通过电流表来读取实验过程中通过土壤介质的电流。使用pH精密试纸测定实验过程中电极槽中工作液体及其土壤的pH值。采用二苯碳酰二脐分光光度法对工作液体中的六

8、价电各进行测定，采用高锚酸钾氧化-二苯碳酰二生态环境第14卷第6期(2005年11月)量分数表示每一部分的总铅和六价铅质量分数均值。采用高镐酸钾氧化法■二苯碳酰二脐分光光度法对土壤中的六价铅和总诰进行测定，总铅质量分数与六价诰质量分数之差即为三价铸质量分数。2结