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EK-PRB耦合修复Cd污染土壤的修复机理
1
作者 柴肇云 闫珂 +3 位作者 贺利霞 李天宇 辛子朋 肖畅 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期503-514,共12页
电动力学可渗透反应屏障(EK-PRB)耦合修复技术结合了电动修复和可渗透反应屏障两者的优点,可有效去除煤矿区污染土壤中的重金属离子。以分布广、危害大的Cd污染土壤为对象,借助分子动力学模拟方法,厘清了醋酸、乳酸和柠檬酸与Cd^(2+)络... 电动力学可渗透反应屏障(EK-PRB)耦合修复技术结合了电动修复和可渗透反应屏障两者的优点,可有效去除煤矿区污染土壤中的重金属离子。以分布广、危害大的Cd污染土壤为对象,借助分子动力学模拟方法,厘清了醋酸、乳酸和柠檬酸与Cd^(2+)络合反应后的存在形式及其演化规律,阐明了伊利石、蒙脱石和高岭石3种黏土矿物对Cd^(2+)的吸附行为差异及电位梯度对其吸附特征的影响,揭示了EK-PRB耦合修复重金属污染的修复机理。结果表明:醋酸、乳酸和柠檬酸与Cd^(2+)络合反应后均可生成不同形式的络合物,但柠檬酸反应后络合物的存在形式及其占比变化更丰富多样,更适合作EK-PRB耦合修复电解液。伊利石和蒙脱石通过形成外层络合物和内层络合物2种机制吸附Cd^(2+),而高岭石吸附Cd^(2+)主要是通过内层络合物吸附,Cd^(2+)更倾向于吸附在Si—O四面体层。Cd^(2+)在伊利石、蒙脱石和高岭石3种黏土矿物表面的均方位移曲线和扩散系数均表现为各向异性。电场作用后,Cd^(2+)在黏土矿物表面的吸附点位发生改变,但吸附容量不变;Cd^(2+)向靠近黏土矿物(001)晶面方向迁移集聚,且随电位梯度增加,相对浓度峰值增大,Cd^(2+)在3种黏土矿物表面的质量密度大小顺序为蒙脱石>伊利石>高岭石;黏土矿物表面Cd^(2+)水化壳的配位数减少,Cd^(2+)总扩散系数显著增大,迁移速率明显提升,而水化能力降低。相较于伊利石和高岭石,蒙脱石更适合作EK-PRB耦合修复活性填充材料。 展开更多
关键词 ek-prb耦合修复 重金属 修复机理 吸附行为差异 分子动力学
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EK/PRB修复砷污染土壤影响因素及机理 被引量：3
2
作者 纪冬丽 张竞 +1 位作者 孟凡生 王业耀 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1895-1903,共9页
为明确EK/PRB(电动联合渗透反应格栅)修复As污染土壤过程中各因素的影响机理、提高As的去除效率,以As污染高岭土为研究对象,考察PRB加入、PRB位置、pH调控及腐殖酸强化影响下,EK PRB系统中电流密度、土壤pH分布和土壤中As残余量、电渗... 为明确EK/PRB(电动联合渗透反应格栅)修复As污染土壤过程中各因素的影响机理、提高As的去除效率,以As污染高岭土为研究对象,考察PRB加入、PRB位置、pH调控及腐殖酸强化影响下,EK PRB系统中电流密度、土壤pH分布和土壤中As残余量、电渗透系数及电渗流的变化规律;探讨EK PRB修复后土壤中As形态的迁移转化规律.结果表明:①单独EK修复对土壤中As的去除效率较低,加入PRB后去除率为由42%增至57%,并且EK PRB修复可以将土壤中的As由不容易去除的可还原态转变成较容易去除的酸溶态.②采用盐酸调节阴极pH,可以将土壤中As的去除率由57%增至63%,但同时能耗也明显升高,由5.22 kW·h g升至39.38 kW·h/ g.③添加腐殖酸会促进土壤中As的迁移、提高As的去除效率,但也会增加土壤中难处理的可氧化态和残渣态As的占比.研究显示,EK PRB除As过程中以PRB的去除作用为主,阴极pH调控及腐殖酸强化均可以提高土壤中As的去除率. 展开更多
关键词 ek/prb(电动联合渗透反应格栅) As 土壤修复 影响因素 砷形态
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电动力学可渗透反应屏障耦合修复Cd污染土壤的试验研究
3
作者 柴肇云 李健 +2 位作者 贺利霞 闫珂 李亚男 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第2期338-350,共13页
电动力学可渗透反应屏障耦合修复技术能有效去除煤矿区污染土壤中的重金属离子。以Cd污染土壤为研究对象,开展EK-PRB耦合修复的物理模拟试验,系统研究电解液和土壤pH值、Cd^(2+)去除率、电流以及总电能消耗等的演化规律。结果表明:修复... 电动力学可渗透反应屏障耦合修复技术能有效去除煤矿区污染土壤中的重金属离子。以Cd污染土壤为研究对象,开展EK-PRB耦合修复的物理模拟试验,系统研究电解液和土壤pH值、Cd^(2+)去除率、电流以及总电能消耗等的演化规律。结果表明:修复过程中电解液pH值和电流呈周期性变化,周期内阳极pH值降低,阴极pH升高,电流先增后降;修复后污染土壤pH值和Cd^(2+)富集指数从阳极至阴极依次升高;柠檬酸+NaCl混合液作电解液时,电流和Cd^(2+)去除率显著提高,修复效率最佳;蒙脱石作PRB活性填充材料可有效降低阴极电解产生的OH^(-)浓度和迁移速率,Cd^(2+)去除率更高,电能消耗更低,修复效率最佳;电压梯度与Cd^(2+)去除率和电能消耗正相关。综合考虑Cd^(2+)去除率、电能消耗以及修复成本等因素,电压梯度为2.5 V/cm时修复效率最佳。 展开更多
关键词 电动力学 可渗透反应屏障 重金属 修复效果 吸附机制
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零价铁-过硫酸钠组合PRB介质对硝基苯和苯胺的去除特性 被引量：6
4
作者 王城晨 叶倩 +2 位作者 张金永 韩莹 王明新 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第2期78-84,共7页
以海藻酸钠(SA)为胶结剂分别制备了基于零价铁(ZVI)和过硫酸钠(PS)缓释材料的可渗透反应栅(PRB),研究了ZVI可渗透反应栅(ZVI-PRB)介质与ZVI-PS组合可渗透反应栅(ZVI-PS-PRB)介质对地下水中硝基苯(NB)及其主要还原产物苯胺(AN)的去除特性... 以海藻酸钠(SA)为胶结剂分别制备了基于零价铁(ZVI)和过硫酸钠(PS)缓释材料的可渗透反应栅(PRB),研究了ZVI可渗透反应栅(ZVI-PRB)介质与ZVI-PS组合可渗透反应栅(ZVI-PS-PRB)介质对地下水中硝基苯(NB)及其主要还原产物苯胺(AN)的去除特性,考察了ZVI-PRB的填充量、进水流速、ZVI-PRB与PS-PRB的组合方式、PS-PRB的填充量等对出水中NB和AN浓度的影响,并采用当量因子法对不同处理方式的降解效果进行了对比分析。结果表明:NB去除率与地下水流速呈反相关关系,与ZVI-PRB填充量呈正相关关系,当ZVI-PRB填充量为10 g、地下水流速为0.4 mL/min时,10 d内出水中NB的去除率保持在96.7%以上;ZVI-PRB和PS-PRB串联组合可在高效降解NB的同时降低出水中AN的浓度;ZVI-PRB和PS-PRB等比串联组合且填充量均为10 g时NB当量的累计去除率最高,出水负面环境影响较小。该研究结果可为ZVI-PS-PRB修复NB污染地下水提供参考。 展开更多
关键词 硝基苯(NB) 苯胺(AN) 零价铁(ZVI) 过硫酸钠(PS) 可渗透性反应格栅(prb) 当量因子法
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非正规生活垃圾填埋场污染地下水修复的PRB反应介质试验研究 被引量：2
5
作者 陈彦美 张玉 +3 位作者 李锐颖 梁龙飞 陈洁 姜晓萱 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期203-215,共13页
我国存在大量的非正规生活垃圾填埋场,由于它们在运行之前没有采取严格的防渗防污措施,垃圾渗滤液下渗导致当地地下水严重污染。地下水污染原位修复技术中的渗透性反应墙(PRB)技术由于其运行成本低、能长期有效运行、不影响生态环境等... 我国存在大量的非正规生活垃圾填埋场,由于它们在运行之前没有采取严格的防渗防污措施,垃圾渗滤液下渗导致当地地下水严重污染。地下水污染原位修复技术中的渗透性反应墙(PRB)技术由于其运行成本低、能长期有效运行、不影响生态环境等优点已得到广泛应用。以湖北省石首市某非正规生活垃圾填埋场渗滤液污染的地下水为研究对象,通过静态批次试验,探索了PRB单一反应介质类型、反应温度、单一反应介质投加量、复合反应介质配比对污染地下水的修复效果,并通过SEM、XRD、FT-IR对不同反应介质的污染物去除机理进行了讨论。结果表明:3种单一反应介质即海藻酸钠(SA)-聚乙烯醇(PVA)包裹微球、生物炭和聚合氯化铝(PAC)-阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)改性膨润土对污染地下水中六价铬、氨氮、COD、总磷的最大去除率分别为99.96%、98.97%、88.58%、99.20%;在研究区地下水温度变化范围内,温度对单一反应介质去除污染物性能的影响不大;单一反应介质投加量对六价铬、氨氮和总磷最终去除率的影响不大,仅对COD的去除效果有影响,反应时间为120 h时1 g/100 mL的单一反应介质投加量下污染地下水中COD的去除率为88.58%,3 g/100 mL和5 g/100 mL的单一反应介质投加量下对COD的去除率均可达98.42%;按照3种单一反应介质2∶1∶1的质量比制备的复合反应介质,反应时间为120 h时其对污染地下水中六价铬、氨氮、COD、总磷的去除率分别为99.61%、96.03%、81.25%、99.20%。该研究结果可为研究区利用PRB技术修复非正规生活垃圾填埋场渗滤液污染的地下水提供理论依据。 展开更多
关键词 非正规生活垃圾填埋场 污染地下水修复 渗透性反应墙(prb)技术 复合反应介质
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碳酸盐岩处理煤矿酸性废水的试验研究 被引量：23
6
作者 熊玲 张瑞雪 +1 位作者 吴攀 杨绍章 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期45-48,共4页
以碳酸盐岩颗粒为反应介质,采用动态模拟试验来处理煤矿酸性废水。结果表明,pH平均由进水2.5左右上升到出水的7.0左右;出水Fe3+的质量浓度均低于0.5mg·L-1,Fe3+的去除率都达到99.5%以上;出水锰的质量浓度在6.5～8.5mg·L-1,去... 以碳酸盐岩颗粒为反应介质,采用动态模拟试验来处理煤矿酸性废水。结果表明,pH平均由进水2.5左右上升到出水的7.0左右;出水Fe3+的质量浓度均低于0.5mg·L-1,Fe3+的去除率都达到99.5%以上;出水锰的质量浓度在6.5～8.5mg·L-1,去除率在40%～50%,部分高于50%,并有逐渐提高的趋势;对SO42-的去除效果较差。因此,碳酸盐岩颗粒作为可渗透反应墙介质去除酸性煤矿废水中的铁以及提高pH具有很好的效果。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 酸性煤矿废水 反应介质 动态模拟 可渗透反应墙
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可渗透反应栅(墙)技术综述 被引量：4
7
作者 廖梓龙 魏永富 +1 位作者 郭中小 龙胤慧 《水资源保护》 CAS 2012年第6期70-74,80,共6页
为了促进可渗透反应栅(墙)PRB技术在我国地下水修复领域的应用和发展,对PRB技术进行简要综述,包括PRB类型、原理,污染羽流的类型和污染方式,设计和安装PRB之前勘察的内容,反应介质材料类型的介绍和选择等,PRB的设计与施工、后期的维护... 为了促进可渗透反应栅(墙)PRB技术在我国地下水修复领域的应用和发展,对PRB技术进行简要综述,包括PRB类型、原理,污染羽流的类型和污染方式,设计和安装PRB之前勘察的内容,反应介质材料类型的介绍和选择等,PRB的设计与施工、后期的维护与监测,并对PRB技术的经济性进行评价与分析。提出我国在研究PRB技术时,不应局限于研究反应介质,还应考虑前期勘察、结构、运行监测等方面的因素,并选择合理的地下水修复投融资方式和途径。 展开更多
关键词 渗透反应栅(墙) prb 地下水修复 反应介质 污染羽 技术经济分析
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可渗透反应墙对湖南省镉污染场地的修复分析 被引量：2
8
作者 潘琼 《安徽农业科学》 CAS 2014年第27期9506-9508,共3页
可渗透反应墙是一种在原位对污染物进行拦截、阻断和补救的污染处理技术,其关键是筛选适宜的反应介质.通过对湖南省硫酸锌行业进行深入调研,发现硫酸锌企业均沿湘江及其支流而建,对湘江污染严重,纳入湘江重金属污染治理方案中.同时通过... 可渗透反应墙是一种在原位对污染物进行拦截、阻断和补救的污染处理技术,其关键是筛选适宜的反应介质.通过对湖南省硫酸锌行业进行深入调研,发现硫酸锌企业均沿湘江及其支流而建,对湘江污染严重,纳入湘江重金属污染治理方案中.同时通过对硫酸锌企业所处位置的地质条件进行踏勘,得出该区域适宜建连续式可渗透反应墙.因此对该区域污染场地产生的渗滤液原样进行试验,选用石灰石（80 ～ 100目）与砾石（10 ～20目）作为PRB的介质材料,最优配比为0.45时,能最经济有效去除地下水污染中的Zn、Cd. 展开更多
关键词 可渗透反应墙 硫酸锌 反应介质 污染修复
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铬污染土壤和地下水的修复技术研究进展 被引量：21
9
作者 崔永高 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期1001-1009,共9页
上海20世纪70年代含铬废水排放量大,其中六价铬毒性大、溶解度高、迁移性强,极易随水淋溶污染地下水系统。开展高效、经济的土壤和地下水中铬污染修复方法的研究,具有重要的现实意义。本文系统地综述了铬污染场地修复技术现状,包括还原... 上海20世纪70年代含铬废水排放量大,其中六价铬毒性大、溶解度高、迁移性强,极易随水淋溶污染地下水系统。开展高效、经济的土壤和地下水中铬污染修复方法的研究,具有重要的现实意义。本文系统地综述了铬污染场地修复技术现状,包括还原稳定、渗透反应墙、电动修复、生物修复等,重点探讨了上海地区污染深度大于4m的低渗透性的铬污染场地电动反应墙联合修复技术的发展趋势。 展开更多
关键词 六价铬 电动修复 渗透反应墙 低渗透性
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电动联合可渗透反应墙强化修复重金属污染土壤研究进展 被引量：2
10
作者 汤惠 段毅 +3 位作者 向立平 周书葵 刘迎久 颜加情 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2023年第1期33-40,共8页
已有大量研究证明电动(EK)-可渗透反应墙(PRB)联合技术能用于重金属污染土壤的修复,但其修复效率低且能耗高,还可能导致聚焦效应等问题,因此深入EK-PRB在强化修复方面的研究是十分必要的。简述了EK-PRB技术的原理,介绍了EK-PRB技术的主... 已有大量研究证明电动(EK)-可渗透反应墙(PRB)联合技术能用于重金属污染土壤的修复,但其修复效率低且能耗高,还可能导致聚焦效应等问题,因此深入EK-PRB在强化修复方面的研究是十分必要的。简述了EK-PRB技术的原理,介绍了EK-PRB技术的主要影响因素,归纳了EK-PRB强化修复方法的优缺点和修复效果,介绍了EK-PRB技术的研究进展,并对该技术强化修复重金属进行了展望,指出深入探究的方向,以便为EK-PRB修复多种重金属污染土壤的实际应用打下基础。 展开更多
关键词 电动修复 可渗透反应墙 重金属 土壤修复 ek-prb技术
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