交换电极-附加液相室增强电动修复铬污染土壤

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fgh45
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铬渣由于不合理堆放和处置方式不当,对堆放场地周围的环境造成了巨大的风险。电动修复技术是一种有效去除土壤中的重金属铬的技术。在电动修复铬污染土壤时,由于迁移性较差的Cr(III)容易发生聚焦效应而限制了土壤中铬的去除,从而降低电动修复效率。交换电极法可以有效解决铬的聚焦效应问题,但也会导致铬的往复迁移,容易在土壤室中间区域发生一定的铬积累问题,降低去除效率。因此,本研究旨在电动修复时将土壤室中部的区域设置为附加液相室来收集往复迁移的铬,提高总铬去除率。在此基础上,为了进一步提高铬渣污染场地土壤中Cr(III)的迁移性,提高总铬去除率,分别选用高锰酸钾、柠檬酸和柠檬酸钾、硝酸溶液等作为增强剂促进铬的迁移和去除。结果表明:(1)交换电极法和附加液相室法联用技术不仅可以有效解决聚焦效应,同时还能缓解往复迁移引起的土壤中部的铬积累问题,具有最高的总铬去除率(62.97%)。交换电极法和附加液相室法联用在总铬去除方面表现出了一定的协同作用。(2)在交换电极法和附加液相室法联用的基础上,高锰酸钾对总铬去除率的提升最为有效,其去除率可以达到70.06%。本研究中增强剂的使用提高了土壤含水率和电导率,但对土壤p H的影响并不明显,土壤p H主要取决于交换电极和土壤的缓冲性能。(3)附加液相室可以在铬的迁移路径上起到有效收集作用。当附加液相室与交换电极法联用时,铬收集作用更加明显。化学增强剂对电极室和附加液相室的铬收集量产生了明显影响,高锰酸钾作为增强剂可以大幅提升阳极室和附加液相室的铬收集量。(4)高锰酸钾对强结合态铬向弱结合态铬的转化作用最明显,大幅提高了可交换态铬的含量。在修复结束后土壤中仍有较多可交换态的铬,可能需要延长修复时间。(5)交换电极法会提升电流,增加能耗。附加液相室会提升电解效率,降低能耗。交换电极-附加液相室联用技术在保持相对较低的能耗的同时,实现了最高的电动修复效率,其能效为2.05k Wh/g。当使用增强剂时,硝酸作为电解液时的能耗最低,高锰酸钾作为电解液时的能量效率最高。
其他文献
荒漠—绿洲过渡带的植物盖度约为20%-25%,生态环境的抗干扰能力相对较弱,任何一个干扰事件都有可能会导致主要物种和群落斑块发生较大的变化,过渡带生态环境遭到破坏后很难恢复到原状。而位于临泽县的荒漠-绿洲过渡带由于特殊的气候条件及地理位置,是研究荒漠-绿洲过渡带斑块状植被及其根区土壤的理想场所。因此,本文以黑河中游荒漠—绿洲过渡带为研究区,于2020-2021年采集了梭梭、沙拐枣、泡泡刺三种固沙植
学位
工业源氮氧化物的污染问题广受关注。目前的脱硝技术主要适用于高温工业烟气,对低温工业烟气的脱硝效果并不理想,研发适用于低温烟气的脱硝工艺很有必要。光热协同催化,即结合光催化和热催化并产生协同效应,其催化剂在低温工业烟气环境中即可被激活,但是对于工业烟气中高浓度的氮氧化物处理能力依旧有限。因此,我们引入过氧化氢辅助光热协同,进一步提升脱硝效果。具体的研究内容如下:本论文首先通过热剥离法制备了g-C3N
学位
供应链网络同步的研究成果众多,但目前考虑供应链网络中企业节点动力学的研究较少,企业在发展过程中,均会受到自身发展因素和合作伙伴的影响,这是一个动态的发展过程,静态的研究早已无法全面且深刻的解释供应链网络的固有属性,如供应链网络中企业的分层属性,不同层企业在动态环境中的合作意愿造成了合作程度的不同,在动态的市场环境中,企业间的合作程度(耦合强度)必将随着时间而发生改变,不同层企业间的交易频率自然千差
学位
铅膏存量大、产量高且含有多种有价金属,已被用于回收二次金属资源。工业上多采用火法处理铅膏,但会产生含SO2、NOX等污染物的烟气,使该技术面临新的挑战。为减少污染物的排放,再生铅冶炼行业常利用烟气中含量较高的SO2制备浓硫酸以实现烟气的再利用。洗涤净化工序是烟气制酸工艺的关键环节,主要去除烟气中的烟尘和其他杂质,此时烟气中的酸雾也一并被洗至废水中,使洗涤废水呈酸性,增加该废水的处理难度。SO2向S
学位
温度≤0℃且能够存在至少两年的岩土即多年冻土,多年冻土分布广泛,主要分布在高纬度和高山地区,约占北半球陆地总面积的25%。极低的温度条件使储存在土壤中的有机质分解缓慢,从而有利于多年冻土区土壤对有机碳的积累和储存,成为全球最大的土壤碳库,其土壤有机碳储量占全球土壤有机碳储量的一半以上。在全球变暖的大背景下,高纬度地区每10年温度增加0.6℃,导致多年冻土融化,大量的水分使多年冻土活动层加厚,有利于
学位
内蒙古林草交错带地处大兴安岭山地和燕山山地森林与草原接壤区,是我国北方重要的生态保护屏障,具有调节气候、涵养水源、保持水土等作用。该区域也是我国典型生态脆弱区之一,具有生态系统稳定性差、水土保持及水源涵养能力低、易退化等特点。而合理的制定植被-土壤管理与恢复措施对应对气候危机、生产力降低、水资源安全及物种多样性减少等至关重要。植物-土壤作为生态系统最重要的组成部分,是人类赖以生存的重要资源。土壤是
学位
微生物作为活性污泥的主体在污水生物处理法中具有至关重要的作用。微生物群落结构的变化决定其功能的变化,进而影响污水的处理效率。研究结果表明,微生物群落结构的多样性越高,废水处理系统的稳定性和处理效率也就越高。因此近几年来,关于活性污泥体系中微生物的结构变化及其功能逐渐成为了环境领域的研究热点。许多研究学者发现,铁能够改变活性污泥中的微生物群落结构,进一步提高活性污泥法的处理效果,其中自养反硝化菌的富
学位
白龙江流域位于青藏高原与川西北高原交错的西秦岭山地,该区域频发的浅层滑坡导致土壤生态功能退化,进一步加剧了地质灾害的形成。植被恢复可以重塑土壤结构、增加土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)储量,被认为是修复退化生态系统的有效措施,其中提高土壤“碳汇”能力是浅层滑坡区生态修复的关键。微生物及植物来源碳作为SOC的重要组成部分,影响着SOC库的大小和周转。由于对植被恢复区中SO
学位
我国农田土壤重金属污染形势严峻,且存在区域差异大、时间跨度长、统一治理有难度等特征,亟待研发有针对性的、科学的、综合的修复治理技术,以不过度修复为原则,结合区域条件,改善局地土壤生态环境。本研究以甘肃省白银东大沟某重金属复合污染农田土壤为研究对象,通过调查评估掌握了研究区土壤重金属污染现状;开展实验室土培试验,以土壤重金属生物有效性、毒性浸出浓度为指标进行了羟基磷灰石、腐殖酸、凹凸棒石、针铁矿四种
学位
土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键过程之一,在陆地生态碳素收支平衡中具有极为重要的作用,并关系到全球气候变化和陆地生态系统的结构和功能。沙质草地是中国北方干旱半干旱地区重要的土地资源,土壤呼吸是该区域土壤碳损失的主要过程之一,在气候变化和不合理人类活动的双重影响下,其土壤功能退化,沙漠化进程发展加速。研究表明,沙漠化土地生态恢复具有较强的固碳潜力,在国家“双碳”战略背景下,有关沙质草地生态系统土壤
学位