浅谈重金属污染土壤的动电修复技术研究

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1、浙江大学硕士学位论文重金属污染土壤的动电修复技术研究姓名：娄红霞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈云敏;柯瀚20050501浙江大学硕士学位论文摘要在治理污染土壤的过程中，重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。动电力学修复是一种正在发展的去除污染细粒土中重金属离子的新型的现场环境修复技术。由于离子置换及链接键的破坏，土颗粒表面通常带有负电荷，土中的阳离子被吸附在土颗粒表面形成扩散双电层结构。当在土中施加直流电场时，土中的污染物在电场作用下发生运动，电渗透和电迁移是其主要的作用机理。本文介绍了直流电场作用下污染物在粘土中迁移的各种机理及其影响因素，为了解重金属污染物在粘土中的迁移规

2、律以及正确选择电动力学修复技术的实施参数提供依据。直流电场已经被应用在岩土工程和环境岩土工程的许多工程中，包括电渗脱水和电渗固结、离子注入和污染物去除。这些应用引起土中电化学作用，例如土中电压的非线性发展，导致土的物理、化学和力学特性的变化。本文评价了直流电场对软土的电一化学一力学的耦合作用。分析说明在直流电场作用下，电解、运输和物理化学变化对土的力学性质的直接影响。在动电修复进程中，电渗流和电迁移是主要的运输机制，同时会发生很多电化学反应和土一污染物交互作用，如水电解、粘土颗粒表面污染物的吸附和解吸附、粘土颗粒表面zeta电位的反转。这些反应和交互作用可以加强或阻滞修复进程的效率，但却未被

3、完全理解。这就需要进一步的试验研究和理论发展。本文介绍了一动电修复试验装置的设计、制作和装配。并用此装置进行平行试验，试验研究了直流电场作用下锌离子在粘土中的迁移性状，并对试验结束后的土样进行了浓度，含水量及pH等测定。结果表明，动电修复技术可以有效地去除粘土中的锌离子。关键词：污染土，重金属离子，迁移机理，动电修复，试验研究浙江大学硕士学位论文AbstractElectrokineticremediationisanemerginginsitutechnologydevelopedtoremoveheavymetalscontaminantsfromfine-graihedsoils．Th

4、esoilsurfaceiswithnegativecharge，SOthecationsareadsordedonthesoilsurfacetobethechargeddoublelay．Whenadirectcurrentelectricfieldisappliedacrossthesoil，anelectro-kineticphenomenonisoccurred．Electro—osmosis，electro—migrationandelectrophoresisarethemainmechanisms．Inthispaper,thetransportmechanismsofthe

5、contaminantsarepresented，itwillhelptoknowthecontaminanttransportrulesthroughtheclayandgiveaguidetochoosetheappropriateparameters．Directcurrentelectricfieldshavebeenappliedinseveralgeotechnicalandgeoenvironmentalengineeringapplications，includingelectro—osmoticdewateringandconsolidation，ioninjectiona

6、ndcontaminantremoval．Suchapplicationscauseelectrochemicaleffectsinsoil，leadingtochangesinthesoil’Sphysical，chemicalandmechanicalproperties．Thepaperevaluatedthecoupledelectro·chemico—mechanicaleffectsofDCfieldsonsoftsoils．Theanalysisshowsthatthereisadirecteffectofelectrolysis，transportandgeochemical

7、changesonthesoilmechanicalproperties．Thesetwomechanisms，electroosmosisandionicmigration，aretheprimarydrivingforcestoremovecontaminantsfromsoilporesduringtheelectrokinetieextractionprocess．Manyelectrochemica