PDF《（芋）污染土壤》

soil 收稿日期: 圆园17原10原21 录用日期: 圆园18原02原28 作者简介: 孟凡生 (1979―) , 男, 山东临沂人, 博士, 副研究员, 从事电化学污染控制技术研究.E-mail: [email protected] 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金项目 (51308520) Project supported: The Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China (51308520) 圆园18,

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2018 年6月农业环境科学学报允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻 孟凡生, 聂兰玉, 薛浩, 等. 高锰酸钾氧化-电动强化修复 Cr (芋) 污染土壤[J]. 农业环境科学学报, 2018,

37 (6) : 1125-1131. MENG Fan-sheng, NIE Lan-yu, XUE Hao, et al. Potassium permanganate oxidation-electrokinetic advanced remediation for soils contaminated with trivalent chromium[J]. 允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥-耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻, 2018,

37 (6) : 1125-1131. 高锰酸钾氧化-电动强化修复 Cr (芋) 污染土壤 孟凡生

1 , 聂兰玉 圆,薛浩员,张道萍

1 (1.中国环境科学研究院, 北京 100012;

2.日照市环境保护局, 山东 日照 276826) 农业环境科学学报 第37 卷第

6 期 铬渣的长期堆放造成了土壤和地下水的污染[1-3] , 成为我国环境保护工作中一个突出问题.针对 Cr 污 染土壤, 国内外开发了一系列修复技术, 其中电动技 术由于经济高效、适用范围广等优点而应用于 Cr 污 染土壤的修复[4-7] . 这些电动修复试验用土多为试验配 土[5-6] , 较少试验使用铬渣污染场地土壤[7] . 研究发现电动去除的大部分都是移动性较强的 六价铬[Cr (遇) ], 对三价铬[Cr (芋) ]的去除效率较低[8-10] . 这是因为 Cr (芋) 容易被土壤吸附固定, 高pH 值的土 壤中, Cr (芋) 一般呈现沉淀态, 其氢氧化物、 碳酸化物 均为沉淀形式,极易被土壤胶体吸附或形成沉淀, 不 容易发生迁移[3] .前期研究发现, 受Cr 污染土壤中 Cr 主要以 Cr (芋) 价态存在, 电动修复铬渣堆放场地污染 土壤时总铬[Cr (T) ]去除率仅为 8.7%[8, 11] .提高 Cr (芋) 的脱附或者将 Cr (芋) 转化为吸附能力较弱的 Cr (遇) 将可能增加土壤铬的去除, NaClO、 H2O

2、 KMnO4 等均 可以将 Cr (芋) 氧化为 Cr (遇) [12-14] .周东美等[12] 研究发 现,在阳极液酸性环境中加入的 H2O2 引起土壤中部 分Cr (遇) 被还原成 Cr (芋) , 降低了土壤中铬的移动 性, 从而使 Cr (T) 的去除率减少.Cang 等[14] 在阴极液 中加入 NaClO, 促进了 Cr (芋) 氧化为移动性能好的 Cr (遇) , 提高了铬的去除率. 本文提出了高锰酸钾 (KMnO4 ) 氧化-电动强化 修复技术, 在阴极液中添加高锰酸钾, 通过高锰酸钾 把Cr (芋) 氧化为 Cr (遇) , 增加铬移动性, 提高土壤中 Cr (T) 的电动修复去除效率, 旨在解决由于 Cr (芋) 存 在而导致 Cr (T) 去除效率低的问题.

1 材料与方法 1.1 试验装置 采用自行设计加工的电动修复装置 (有机玻璃 制作) , 分为中间的土壤室 (30 cm伊20 cm伊10 cm) 和两 端的阴、 阳电极室 (均为

10 cm伊20 cm伊10 cm) , 具体 如图 1. 1.2 试验材料 六水合三氯化铬、 高锰酸钾、 磷酸、 硫酸、 脲、 亚硝 酸钠、 二苯碳酰二肼、 氯化钾、 醋酸和氢氧化钠均为分 析纯. 试验用高岭土购自大同市金源高岭土有限责任 公司的超细煅烧高岭土. 受铬渣污染土壤样品取自国 内某化工厂铬渣堆放场地, 室外自然风干, 使用粉碎 机(ZN-08L 型小型粉碎机) 粉碎, 过0.15 mm 筛, 待用. 土壤 pH 为9.3~10.2, 偏碱性, 这是由于铬渣的主要 成分为 Ca、 Mg、 Si、 Al、 Fe 等的碱性氧化物[2, 15] , 电导率 为6.1~8.5 mS ・ cm-1 , 饱和含水率 40%.Cr (T) 和Cr (遇) 分别达到