汞污染土壤的电动力学修复试验研究

第一作者：周鸣，男，１９８０年生，博士，副教授，主要从事土壤修复研究。国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．４１４７１２５６）；河南省高等学校重点科研项目（Ｎｏ．１５Ａ６１０００３）。汞污染土壤的电动力学修复试验研究周鸣朱书法许景明姚梦雅孙岚峰（河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳４７１０２３）摘要利用电动力学修复汞污染土壤，并考察电动力学修复对土壤部分理化指标的影响。结果表明，常规的电动力学修复方法不能有效去除土壤中的汞污染物，需要一些强化措施，在阴极电解液中引入ＫＩ，ＫＩ的引入提高了修复过程中的电流，且ＫＩ会与汞化合物生成ＨｇＩ２－４，提高了汞的迁移效率，从而改善了电动力学修复效果。同时，添加０．５０ｍｏｌ／Ｌ的ＫＩ溶液的试验组具有最佳的修复效果，在此试验条件下，污染土壤中的汞总去除率为８１．７％。电动力学修复后，土壤ｐＨ有明显改变，阳极区土壤酸化，阴极区土壤碱化；土壤有效氮在阳极区出现明显增加，在阴极区降低，而土壤有机质则没有明显变化。关键词电动力学修复ＫＩ汞土壤ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１３８６５．２０１５．０８．００５犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾狊狋狌犱狔狅狀犲犾犲犮狋狉狅犽犻狀犲狋犻犮狉犲犿犲犱犻犪狋犻狅狀狅犳犿犲狉犮狌狉狔犮狅狀狋犪犿犻狀犪狋犲犱狊狅犻犾犣犎犗犝犕犻狀犵，犣犎犝犛犺狌犳犪，犡犝犑犻狀犵犿犻狀犵，犢犃犗犕犲狀犵狔犪，犛犝犖犔犪狀犳犲狀犵．（犛犮犺狅狅犾狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犘犺犪狉犿犪犮犲狌狋犻犮狊，犎犲狀犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犔狌狅狔犪狀犵犎犲狀犪狀４７１０２３）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｍｅｄｙｏｆｍｅｒｃｕｒｙｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌａｎｄｉｔｓｉｍｐａｃｔｏｎｓｏｍｅｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｏｉｌｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｉｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｒｅｍｏｖｉｎｇｍｅｒｃｕｒｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｆｒｏｍｓｏｉｌａｎｄｉｔｎｅｅｄｔｏｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＫＩｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｍｅｒｃｕｒｙｆｒｏｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌ，ｂｅｃａｕｓｅｉｔｅｎｈａｎｃｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｔｈｅｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｂｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＨｇＩ２－４．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｂｅｓｔｍｅｒｃｕｒｙｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｇｒｏｕｐｏｆ０．５０ｍｏｌ／ＬＫＩ．Ａｂｏｕｔ８１．７％ｍｅｒｃｕｒｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｗｅｒｅｒｅｍｏｖｅｄｆｒｏｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｂｙｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎａｔｔｈｅ０．５０ｍｏｌ／ＬＫＩｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｉｎｓｏｉｌｐＨ．ＴｈｅｓｏｉｌｐＨｉｎｔｈｅａｎｏｄｅｒｅｇｉｏｎｂｅｃａｍｅａｃｉｄｉｃａｎｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｃａｔｈｏｄｅｒｅｇｉｏｎｂｅｃａｍｅａｌｋａｌｉｎｅ．Ａｆｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌａｖａｉｌａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｔｈｅａｎｏｄｅｒｅｇｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｎｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｃａｔｈｏｄｅｒｅｇｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｈａｎｇｅｉｎｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｌｅｃｔｒｏｋｉｎｅｔｉｃｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ；ＫＩ；ｍｅｒｃｕｒｙ；ｓｏｉｌ近年来，伴随着工矿业、农业的快速发展、人口的快速增加，大量的污染物进入土壤，造成了严重的土壤污染。２０１４年４月１８日，《全国土壤污染状况调查公报》显示：全国土壤总的超标率为１６．１％，污染类型以无机型为主，排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。其中，汞及其化合物具有很强的神经毒性和致畸作用，且积累效应和遗传毒性明显［１３］，已被美国环境保护署（ＥＰＡ）列为优先控制污染物之一。土壤一旦被汞污染后可通过食物链在人体内富集，并对周边环境安全造成严重威胁，因此汞污染土壤修复是当前研究热点之一。电动力学技术是近１０年来兴起的一种土壤修复技术，其基本原理是在污染土壤上施加