地下水可渗透反应墙修复技术原理、设计及应用

前言

电动-可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术，结合了电动修复(Electrokinetic Remediation，EKR)和渗透反应墙(Permeable reactive barrier，PRB)技术两者的优点，是近年新兴的一类原位污染场地修复技术，在污染场地土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。

01EKR-PRB与其他修复技术的应用比较

不同场地修复技术有不同的修复范围和优势，修复技术的选择是决定污染场地修复成败的关键环节。修复技术的筛选不仅取决于场地污染特征，还受经济、社会等多因素制约。

表1为EKR-PRB修复技术与其它常用土壤修复技术的应用比较。与其他常见场地修复技术相比，电动修复技术特别适用于面积小、污染物类型多样、污染重、深度数米和要求快速处理的场地污染土壤的修复。

在欧洲已有超过75个场地采用电动联用其他修复技术成功地去除土壤和地下水的重金属和有机污染物，在美国1987年受超级基金的支持，就有超过10个场地采用了电动联用其他修复技术修复污染土壤和地下水。在韩国京畿道区域某垃圾填埋场，应用EKR-PRB技术针对含氯有机物和砷土壤污染进行了工程修复，修复50 h后氯离子和砷含量大大降低，该工程采用二维电极方式，电压梯度控制在1 V/cm，并在地下水面3 m处设置PRB反应墙，其填充介质为CaO、FeO、 Fe2O3 。

02结论与展望

场地土壤污染是当今世界十分关注的环境科学问题，更是我国亟待解决的问题。EKR-PRB联合修复技术作为一个新兴高效的原位修复技术，结合了EKR和PRB两种技术的优点，适用范围广。目前在实验室模拟阶段取得了良好的处理效果，但在场地修复工程应用仍较为缺乏，EKR-PRB技术还存在一些问题有待进一步深入研究。

1) 在电动力环境下，PRB去除土壤污染的机理需要进一步研究。污染物质在电动力驱动下向阴阳两极迁移过程中经过PRB时有两种可能的去除机理，一种机理是污染物被墙体中的材料所吸附而去除;另一种机理是污染物与PRB中的材料发生氧化还原反应进而被去除。到底哪种机理起主导作用，目前还缺乏深入研究。

2)EKR-PRB填充材料目前大多以具有还原性质的零价铁粉，铁粉的粒度已达到纳米级。零价纳米级铁粉成本高，实际应用成本较高，能否探寻或研制出其它效果好、价格低、易获得的物质，如废铁矿等来代替纳米级零价铁，有待于进一步的研究。

3) 在修复运行过程中，存在电场极化现象;除此外，在电场的作用下，可能产生有害副产物(如氯气，三氯甲烷、丙酮等)，亟待在修复理论和实践中进一步解决。

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来源：环境工程

编辑：滕飞达