污染土壤电动修复专利技术综述.pdf

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1、污染土壤电动修复专利技术综述郭帅陈栋许倩徐茗娟(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东广州510000)摘要：随着全球范围内环境污染问题的日趋严重，污染土壤的修复技术开始得到政府、企业、研究机构等的关注j其中，污染土壤电动修复技术的发展起步相对较早、目前也已趋完善。本文将针对污染土壤电动修复专利技术进行统计与分析，得到该类技术及其技术改进点的专利基础状况。关键词：土壤；电动修复；专利；演进路线随着全球范围内环境污染问题的日趋严重，大气、水、土壤环境的污染治理和修复技术逐渐受到广泛关注。作为沟通生物界

2、和非生物界的桥梁、动植物和微生物生长、繁殖的主要支撑，土壤是地球生态系统中极为重要的一环。然而，近年来，随着化肥、农药的大量施用、化学品如石油等在生产、运输、加工时的泄漏与事故性排放、固体废弃物的填埋、露天矿场开采时的污染及其开采殆尽后的随意废弃，土壤环境日益恶化，已经开始导致一系列不可挽回的后果：农作物产量、质量的降低、污染物通过食物链富集最终进入人体危害健康、部分污染物通过扬尘或挥发作用进入大气、随雨水等进入地表水导致次生污染鉴于此，污染土壤的修复技术开始得到政府、企业、研究机构等的关注。在众多涉及物理

3、、化学、生物等原理的修复技术中，污染土壤电动修复技术的发展起步相对较早、目前也已趋完善。污染土壤电动修复技术，其基本原理是将电极插入受污染土壤的溶液中，在电极上施加直流电压，形成两电极之间的直流电场，土壤中的污染物在电场作用下发生运动，其主要运动机制有电迁移、电渗流以及电泳等，在这些机制作用下，污染物最终积累在电极附近，再用其它方法加以去除，如电镀(吸附到电极上)或抽取电极附近的水”“1。目前，污染土壤的电动修复技术在工程上已有大量实践，也涌现出了大批优秀的专利技术。1污染土壤电动修复技术专利基础状况分析图

4、1污染土壤电动修复技术在各国的专利申请量趋势图(国别代码对应国家如下：BR巴西lDK丹麦}FR法国；GR希腊；sE瑞典；Tw中国台湾；WO世界专利组织；EP欧洲专利局，RU俄罗斯lGB英国；DE德国；US美国lJP日本；KR韩国；CN中国)在德温特(DWPI)数据库中进行检索和统计，得到污染土壤电动修复技术在各国的专利申请量趋势图(见图1)。由图l可知，污染土壤电动修复技术在全球范围的专利申请量主要集中在欧洲、美国和亚洲地区，呈现波动趋势，其中在2002年出现小高峰。结合各国专利申请量趋势图可以看出，污染土

5、壤电动修复技术专利申请情况以2002年为分水岭，2002年以前，该项技术在欧美起源并逐步发展，而从2002年开始，该项技术于欧美的申请量渐少甚至为零，但在亚洲地区(特别是日本、韩国和中国)得到迅速推广。通过分析其主要申请人能够发现，污染土壤电动修复技术主要以公司为主，如ECOpHILECOLTD、OHBAYASHIGUMIKK、UNIVNEWCASTLEVENTURESIJTD，说明该项技术已趋发展成熟并广泛得以投入生产应用；但这其中也不乏几个活跃的个人，如HANSJ和KIMSS在污染土壤电动修复技术的专利

6、申请量达1l件，数量上足以匹敌各大公司。就污染土壤电动修复技术而言，我国起步明显晚于其他主要申请国，但在专利申请数量上增长迅速，属“后起之秀”(见图2)。通过分析国内主要申请人可以看出，与其他主要申请国有着明显差异的是，国内污染土壤电动修复技术以高校申请为主，如四川大学、上海海事大学等，这从侧面反映出，在国内该项技术依然处于研发阶段。2污染土壤电动修复专利技术改进点分析2．1污染土壤电动修复技术改进点概述通过浏览污染土壤电动修复专利技术，分析该项技术的改进点如下：2．1．1工艺改进：电动修复方法大多仅起到迁

7、移富集作用，不能直接原位降解污染物，因此需要采用其他污染土壤修复方法与电动修复方法进行工艺上的联合使用，可避免单个方法的不足。2．1．1．1超声修复法和电动技术联用：利用超声促进污染物在电解液中的溶解，从而加速其在电场作用下的迁移”1。2．1．1．2热力学修复法和电动技术联用：电动法迁移污染物至某一电极附近，采用热力学(如蒸汽抽提等)方法将污染物抽提出并进行集中处理*-。2．1．1．3植物修复法和电动技术联用：电动法迁移污染物至某一电极附近，超累积植物富集污染物达到去除的目的m。2．1．1．4微生物修复法和

8、电动技术联用：是通过特殊的生物电技术向土壤土著或添加微生物加入营养物质(主要是硝酸盐类)，由于微生物对外界供给的电化学能量有接受的本性，添加的营养物能有效地增加微生物群体活性，促进其生长、繁殖，提高对污染物的降解能力【sl。2．2系统结构改进：从电动修复系统结构方面进行改进，可提高系统的修复效率，降低基建及运行成本等。2．2．1动力形式：从电动修复系统的动力供应形式进行调整，如脉冲波等，可降低其运行成本”l。2．