近日，中国地质科学院矿产资源研究所承担的《EK-SS技术联合修复多重金属复合污染场地典型示范研究》项目取得突破性进展，该所的电动修复重金属污染土壤技术与国内外相同规模的电动修复技术相比较，修复土壤的时间成本远远低于国内外同类成果。
由张佳文教授级高级工程师和陈明研究员领导的科研团队以湘江流域Cd、Hg、和Pb等多种重金属复合污染场地为对象，开展复合重金属污染土壤的电动修复技术（EK-SS）研究，经过半年多时间的持续攻关，完成了污染土壤修复工艺流程设计与优化，通过野外多批次规模实验研究形成了相关的修复方案和实用修复装置，研究数据初步验证了下一步开展典型示范研究的应用效果和前景。
电动修复技术研究对实验条件的要求比较高，覆盖的学科领域众多，除了课题组熟悉的地质学、地球化学和环境科学外，还涉及到电工学、电子学、化工、材料和机
械设计等。面对重重困难，课题组首先根据电动修复技术对电力设施的要求，在湖南湘潭昭山示范区建立了可满足科研要求的野外实验室；然后，在充分研究和野外考察湘江流域土壤重金属污染特征的基础上，选定位于湘江流域的湘潭市昭山示范区和长沙浏阳市镇头镇两个严重污染地块为研究对象；通过全面总结国内外电动修复技术研究进展、经验和教训，经过反复论证，自行设计、研制和组装了“土壤电动修复活化剂筛选实验装置”和复杂的“电动修复中试试验装置”；遴选出了8种可能的活化剂和1种阴极材料，进行了1124个批次的活化剂筛选实验；研制了一种土壤重金属活化剂；中试规模为目前国内其他已知实验的十倍以上。
2014年6月至10月在野外条件下陈明研究员等对选定的三种典型土壤进行了5个批次的中试试验，修复周期分别为24、48、72、96和104小时。分析测试数据表明，经过72小时的处理，对Cu、Pb、Zn、Cd和Hg等重金属，不但土壤中活动性比较强的可溶态、离子交换态和碳酸盐结合态被驱动和去
除，而且活动性较差的铁锰氧化物结合态、有机结合态乃至残渣态也被去除。已有数据表明，经过48小时处理，土壤中主要重金属的总含量可以降低70%左右，并被装置中的“捕获系统”所捕获。更长时间（72,96或104小时）的处理实验数据证明有更多的重金属以更快的速度从土壤中解析出来并被去除，目前这部分土壤样品中的重金属含量仍在测试之中。
研制的土壤重金属活化剂在不破坏土壤结构的前提下，使土壤重金属大量活化进入水溶液中，并将实验土壤的电阻从15000欧姆最低降至15欧姆左右，使重金属的去除更加容易，并大大降低了修复成本，缩短了修复时间，提高了修复效率。
碱性带被国内处研究者看做是电动修复不可逾越的障碍。经直流电作用，在被处理土壤的阴极至阳极总距离的1/3至2/3范围区，可形成pH值高于13的碱性带。由于碱性带的存在，绝大部分重金属在尚未迁移出被处理土壤外之前，就因与OH-结合形成氢氧化物沉淀而滞留在土壤中，从而导致修复效果降低甚至失败。课题组应用了一种新型电极，成功地消除了碱性带，使得重金属可以顺利脱离被处理土壤系统并被修复装置的“重金属捕获子系统”捕获和移除。（陈明 王新宇）
原标题：资源所在电动修复重金属污染土壤技术上取得突破性进展
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