[發明專利]一種電驅動強化可滲透反應墻修復砷污染土壤的方法

在審

• 申請號: 202010925378.8
• 申請日: 2020-09-06
• 公開（公告）號: CN112170474A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 朱宗強;方雅莉;田炎;趙寧寧;朱義年;王亞茹;章俊;張立浩;唐沈
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電驅動強化可滲透反應墻修復砷污染土壤的方法，通過將砷污染土壤利用電驅動強化可滲透性反應墻的裝置高效原位修復砷污染土壤。具體步驟如下：將被污染的砷土壤自然風干后，粉碎過篩，隨后去離子水混合攪拌均勻，使得其混合后的土壤含水率保持在30％—35％，并靜置使其均衡后在1V/cm～3V/cm的電壓條件下修復，其中PRB材料用濾布包裹放置在土壤反應器中，材料根據土壤的不同砷污染程度和性質進行材料的不同選擇。該方法提高了砷在污染土壤中的去除率，同時避免了二次污染，并且可滲透性反應墻易于更換提高了砷的去除率。該方法修復效果明顯，操作簡單，具有在砷污染礦山、砷污染化工土壤田地等現場的實施性。

技術領域

本發明屬于環境保護技術中土壤重金屬污染修復技術領域，特別涉及電驅動強化可滲透反應墻修復砷污染土壤的方法。

背景技術

隨著人類環保意識的逐漸提高，土壤重金屬污染問題被越來越重視。土壤砷污染來源有金屬礦山開采冶煉、化學工業生產、重金屬農藥污水灌溉和化肥施用以及高地質背景值等，其中有色金屬礦業采選和冶煉所排放的重金屬廢氣沉降、廢水灌溉，以及廢渣等固體廢料溶蝕擴散進入土壤等是砷污染的主要途徑。

砷可以在環境中進行遷移，土壤中的砷一部分被農作物吸收一部分隨著降水和河流沖刷進入水體，最終都通過食物鏈進入人體。對于被農作物被動吸收的砷對其作物本身也具有一定的危害，過量的砷通過降低植物的蒸騰作用抑制根系對水分的吸收和運輸，從而影響作物的葉子表面光滑程度、根長、苗高等。其中三價砷與人體中酶的結合，可抑制酶活性，導致糖代謝紊亂、中毒性神經衰弱癥候群等問題；而五價砷的毒性是慢性的，可造成脊髓炎、再生不良貧血等后遺癥。砷中毒是一個以皮膚損害為主的全身性疾病,它可以危害人的皮膚、呼吸、消化、泌尿、心血管、神經、造血等系統。

目前國內外的砷污染土壤修復方法各式各樣，途徑主要有兩種：改變重金屬在土壤中的存在形態、使其固定，降低其在環境中的遷移性和生物可利用性和從土壤中去除重金屬，主要為物理修復、生物修復、化學修復。電驅動強化可滲透反應墻修復砷污染土壤技術(EK-PRB)是將電動修復技術(EK)與滲透性反應格柵技術(PRB)結合起來共同修復土壤污染物的一種新型技術。其原理是使待修復土壤中的污染物在電解液、地下水等的帶動下，以電動技術強化PRB修復可使污染物在土壤及地下水中發生定向遷移，到達反應屏障處進行反應。

發明內容

本發明的目的是將電場驅動與PRB技術強強聯用，分析電場驅動下PRB對砷污染土壤原位修復能效的具體影響；結合PRB材料對目標離子的凈化機理和電場驅動作用過程，揭示EK-PRB可控應用工藝與吸附效能的互動本質關系，構建原位修復機理模型。在原有單獨EK和PRB技術上提高土壤砷去除效率，防止二次污染。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種電驅動強化可滲透反應墻修復砷污染土壤的方法，包括如下步驟：

⑴將自然風干的砷污染土壤錘碎，過篩；

⑵將步驟(1)中獲得土壤與去離子水混合，使得其土壤含水量保持35％，攪拌均勻后靜置7d；

⑶將步驟(2)中獲得混合均勻土壤填入EK-PRB裝置的土壤室中，同時在土壤中間位置垂直放置PRB材料；

⑷向步驟(3)中土壤室兩側的陰陽極室添加電解液，并分別插入石墨電極，接通電源使裝置開始運行修復；

⑸通電結束后移除PRB可滲透反應墻獲得修復后的砷污染土壤。

上述砷污染土壤pH值為6.35，土壤中總砷濃度為250mg/kg。

上述步驟(1)中所述砷污染土壤錘碎后過20目篩網。

上述步驟(2)中所述每千克土壤所加去離子水約為500ml，使得含水率適合保證其土壤導電能力。