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电动
-
可渗透反应墙(
EKR-PRB
):一种新兴土壤原位修复技术
的全解析
摘
要
电动<
/p>
-
可渗透反应墙
(
EKR-PRB
)
耦合技术,
结合了
电动修复
(
Electrokinetic
< br>Remediation
,
EKR
)
和渗透反应墙(
Permeable reactive
barrier
,
PRB
)技术两者的
优点,是近年新兴的一类原位
污染场地修复技术,
在污染场地土
壤和地下水修复中有着良好的应用前景。
本文就该技术的修复
原
理、
影响因素、
应用优势和存在的问题进行了综述和探讨,
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并就未来进一步提高
EKR-PRB
修复<
/p>
效率和降低应用成本的相关研究提出展望。
前
言
随着我国产业转移政策的实施和城市三旧改造的加快,因工业
企业关停并转而遗留的
“
棕地
”
超
50
多万块,这些场地的土壤污染对区域生
态环境、食品安全和人居环境健康乃至社会稳定构成
严重威胁。当前,我国场地污染表现
出多源、复合、持久、面广、量大等特征,其中,无机污染
(
以
重金属为主
)
、有机污染以及二者均存在的复合污染尤为突出。
针对场地土壤污染的修复技术包括客土法、固化
-
稳定化法、淋洗法、化学氧化法、热脱附
法、
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植物法、
电动力修复法、
可渗透墙法等。<
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由于污染场地土壤组成、
污染物类型、
性
质等不同,
特别是在不同污染物同时存在的复合污染情况下,
单
一修复技术往往难以达到修复目标,
电动修
复技术与其他修复技
术的组合应用越来越受到重视,其中电动
-
可渗透反应墙(
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EKR-PRB
)耦合
技术正成为国内外土
壤环境修复领域的研究热点。
1. EKR-
PRB
耦合修复技术
电动力修复法(
Electrokinetic Remedi
ation
,
EKR
)和可渗透墙法技
术(
Permeable reactive
barrier
,
PRB
)均是近
30
年来国际上新兴的土壤、地下水原位修复技术。
EKR
技术通过在污染
土壤两侧施加直流电压,
通过电迁移、
电渗流和电泳的方式使土壤中的污染物质迁移到电极两侧
从而修复土壤污染。
该技术可有效地从土壤中去除铬、
铜、
汞、
锌、
镉、
铅等重金属,
以及苯酚、
氯代烃、石油烃、乙酸等有机物。
PRB
技术主要利用污染物通过填充活性反应材料时,产生
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沉
淀、吸附、氧化还原和生物降解
反应而使
污染物得以去除,在修复地下水污染工程使用较频繁。
在实际
应用中
EKR
和
PRB
学技术还存在着一些局限性,采用
EKR
修复污染土壤
时,处理效果
受溶解度的影响很大,
对溶解性差和脱附能力弱的
污染物以及非极性有机物的去除效果不好。
如
PRB
中的填充材料与污染物的作用以及无机矿物沉淀除污染物的方式容易导致
P
RB
堵塞,限制
了
PRB
技术在土壤修复的应用。
而
EKR-PRB
耦合修复技术通过可以结合
EKR
与
PRB
技术两者
的优点,
可以有效提高污染物的去除效率,
并降低修复成本。
其基本原理
是用电动力将毒性较高
的重金属及有机物质向电极两端移动,
使
污染物质与渗透性反应墙内的填料基质等充分反应,
通
过吸附去
除或降解成毒性较低的低价金属离子和有机物,达到去除或降低毒性的目的,如图
1
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所示。
2. EKR-
PRB
耦合技术修复原理
2.1 EKR-
PRB
对重金属的去除机理