为推动具有我国自主知识产权的污染场地修复技术的研发，发展场地污染土壤的修复技术，中国科学院南京土壤研究所仓龙副研究员、周东美研究员在国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目的资助下，基于多年污染土壤电动修复技术的研发基础，在江苏常熟某电镀场地开展了重金属污染土壤的电动修复工程示范。
电动修复的基本原理是在污染土壤两侧施加直流电场，土壤中的污染物在电场作用下通过电迁移和电渗流等方式迁移出，从而达到清洁土壤的目的。通过前期污染场地调查，明确了该场地的污染状况(主要污染物为铜，平均含量884 mg/kg)，通过实验室小试筛选了合适的增强试剂，在污染场地现场选择了重度污染区开展了电动修复示范。示范面积为16 m2，深度1 m，采取平行成对的电极布设方式，通过选用可生物降解的增强试剂来提高土壤中重金属的去除率。试验现场外接民用交流电，通过稳压直流电源转换成直流电提供给电动修复使用，电压梯度为7.5 V/m，运行电流为0.85 - 1.7 A。主要工艺流程包括土木施工、电极和设备安装、通电运行和废水处理等。整个电动修复包括电源/电极系统、自动监测/控制系统、药剂注入系统和废水处理系统。自行设计和安装的自动监测和控制系统可通过网络自动获取修复运行过程中的电压、电流、溶液pH等数据并进行控制。通过对两极电解液中的废水进行定期回收和处理，可使废水中的重金属浓度达到地表水四级标准，实现安全排放。经过48 d的修复后，土壤总铜总铜去除率最高达81%，处理能耗为13.6 kWˑh/m3(包括直流电源、各种数据记录仪等设备的耗电)，单位体积单位去除率的能耗仅为0.22-0.26 kWˑh/(%ˑm3)，修复成本约200元/m3，优于其他修复技术和国外报道中的电动修复成本。
本示范工程的成功实施，为电动修复的现场实际运用提供了技术参数和运行经验，同时形成的原位电动修复工程模式、装备以及经验可进行复制和推广，为我国污染场地的电动修复技术应用提供了可借鉴的工程案例。
电动修复基本原理示意图
电动修复现场
来源:中科院南土所
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