[實用新型]電動力吸附植物復合修復重金屬污染土壤裝置

無效

• 申請號: 200920073583.5
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN201454978U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 陳威;楊瑞;孫禎
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本實用新型涉及修復重金屬土壤裝置，特別涉及的是一種電動力吸附植物復合修復重金屬污染土壤裝置。

背景技術

土壤中的重金屬污染源于采礦、冶煉、城市垃圾、化肥雜質和污水沉積物等，重金屬在土壤中的高富集直接影響谷物的產量并使其品質下降，即使重金屬富集程度不高，亦可能阻礙土壤中微生物群體的多樣性和活力，從而嚴重影響作為營養循環和持續農業基礎的土壤的生物量和肥力。因此，去除土壤和水體中的重金屬已經成為了人類亟須解決的問題。

直接電動原位去除重金屬由于在陽極和陰極上生成的H⁺和OH^-使得陽極的pH降至2以下，陰極pH升至12以上，H⁺和OH^-分別在電場作用下向陰極和陽極遷移擴散影響整個土壤體系的化學過程。氫離子有利于物質從土壤表面的解吸附和土壤中鹽類物質的溶解，并降低土壤電滲透系數和zeta電位，使得電滲流減弱；氫氧根離子遷移過程中會導致金屬離子的提前沉淀進而降低去除效率；一些兩性金屬的陽離子也可能在堿性環境下變為酸根陰離子而改變遷移方向；沉淀的形成堵塞土壤空隙同時使得電壓降的增加，能耗增加。已有的研究結果表明，直接的原位去除方法由于不能很好地控制土壤體系pH的變化，處理效率往往較低。pH變化影響土壤中離子的吸附與解吸、沉淀及溶解并影響電滲析速度，這會對土壤中重金屬的存在形態和遷移特征產生重大影響，因而如何控制土壤PH是土壤電動修復的關鍵問題之一。

實用新型內容

本實用新型克服了上述的缺點，而提供一種能夠改變土壤中的氧化還原電位、pH值等理化性質，加快土壤固體上重金屬的解吸，并且提高土壤溶液中重金屬的濃度，從而強化植物的吸收和積累的電動吸附植物復合修復重金屬污染土壤裝置。

為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現：

一種電動力吸附植物復合修復重金屬污染土壤裝置，它包括陽極區、陰極區和電源，其特征在于，它還包括多孔介質隔板和多孔介質吸附材料，所述陽極區和陰極區內分別裝入陽極緩沖溶液和陰極緩沖溶液，并分別與電源兩極相接；所述陽極區與陰極區的相對面以及陰極區與陽極區的相對面上分別依次由里向外設置多孔介質隔板和多孔介質吸附材料層，在兩多孔介質吸附材料層之間形成用于修復栽種植物根系的重金屬污染土壤的修復區；所述陽極區和陰極區內的陽極緩沖溶液和陰極緩沖溶液分別通過多孔介質隔板與多孔介質吸附材料相接觸。

所述電源為極性可轉換電源，使陽極區和陰極區的極性采用切換電場極性的方法連接。

所述多孔介質隔板的孔隙為0.01mm-1mm。

所述多孔介質吸附材料層為竹炭或活性炭。

本實用新型在電壓動力作用下，電極附近土壤溶液發生電化學元素反應，改變土壤中的氧化還原電位、pH值等理化性質，加快土壤固體上重金屬的解吸，提高土壤溶液中重金屬的濃度，從而強化植物的吸收、積累，使土壤中微生物群體的多樣性和活力大大增加，增加了作物的產量。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本實用新型；

圖1為本實用新型修復重金屬污染土壤的示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

參考圖1：一種電動力吸附植物復合修復重金屬污染土壤裝置，它包括陽極區3、陰極區4和電源5，它還包括多孔介質隔板1、1a和多孔介質吸附材料2、2a，陽極區3和陰極區4內分別裝入陽極緩沖溶液和陰極緩沖溶液，在陽極區3內插有陽極6，在陰極區4內插有陰極7，陽極6和陰極7分別與電源5兩極相接，電源5為極性可轉換電源，使陽極區3和陰極區4的極性采用切換電場極性的方法連接；在陽極區3與陰極區4的相對那個面11上由里向外依次設置多孔介質隔板1和多孔介質吸附材料層2，在陰極區4與陽極區3的相對那個面12上由里向外依次設置多孔介質隔板1a和多孔介質吸附材料層2a，在多孔介質吸附材料層2、2a之間形成用于修復栽種植物根系8的重金屬污染土壤的修復區9；陽極區3和陰極區4內的陽極緩沖溶液和陰極緩沖溶液分別通過多孔介質隔板1、1a與多孔介質吸附材料層2、2a相接觸，多孔介質隔板1、1a的孔隙為0.01mm-1mm，多孔介質吸附材料層2、2a為竹炭或活性炭。