Cr污染土壤电动修复过程中pH值的影响因素

• 花匠小妙招
• 2024-11-12 18:35

【摘要】： 当今,严峻的土壤污染形势已经引起了世界各国的广泛关注,迫切需要发展清洁污染土壤的技术。研究表明电动修复技术是一种适用于从低渗透性土壤中去除重金属的有效途径。Cr是中国废弃工业场地中的常见污染物之一,而pH值是影响重金属从土壤中电动去除的关键因素。为了评估不同电解液条件下Cr通过电动学从污染土壤中的去除,并对影响pH值的因素以及Cr(VI)和Cr(III)之间的相互转化进行研究,在恒定的电势下使用3种不同的电解液和2种类型的土壤进行了4组Cr污染土壤电动修复实验。结果表明,不同电解液的使用并没有引起阳极液间或阴极液间pH值的显著差异,25h后使用不同电解液的实验间阳极液pH值的最大差异<0.8,并且阴极液pH值的最大差异<1.2。pH值与电流显著相关,并且电渗流也会对pH值产生影响。由于土壤的高缓冲能力,电动修复期间土壤的pH值几乎都维持在7以上。当电解液为超纯水、0.1mol/L的氯化钾和0.1mol/L的柠檬酸时,实际场地污染土壤中Cr的含量分别降低6.59%、-2.15%和23.57%。物质流显示,13.07%的Cr从人为污染高岭土中去除了。当使用相同的电解液时,人为污染高岭土中总Cr的去除几乎为实际场地污染土壤的两倍。高Cr浓度的阳极液中的Cr返回到了土壤中。实验过程中发生了Cr(III)和Cr(VI)的相互转化,基于质量守恒,当使用柠檬酸和超纯水作为电解质时,相对于Cr(III)氧化为Cr(VI)更多的Cr(VI)被还原为Cr(III)了。建立了污染土壤电动修复过程中预测电解液pH值变化的数值模型,并选取了基于COMSOL Multiphysics软件的预测土壤pH值的数值模型,通过预测结果与实验结果的比较对模型进行了优化,优化后的电解液的pH值模型能较好地对Cr污染土壤电动修复过程中电解液的pH值进行预测,而土壤pH值模型仍需进行进一步优化。

【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016

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