CN107252817A - 可移动式污染土壤电动修复系统及污染土壤的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可移动式污染土壤电动修复系统及污染土壤的修复方法，属于土壤修复领域。该修复系统包括电极板系统、电解液系统、控制系统和动力系统。后三个系统均设置于可移动设备。电极板系统包括电极电源以及多个电极板，每个电极板包括至少一个电极以及至少一个电解室，每个电解室内设置有至少一个电极。电解液系统与电解室连通，控制系统与电极板系统和电解液系统电连接，动力系统与控制系统电连接。该修复系统可移动，能适用于大面积及污染深度较浅的污染土壤；自动化水平较高，可降低人工投入成本。此外，本发明的污染土壤的修复方法，采用上述可移动式污染土壤电动修复系统修复，能有效解决土壤污染问题，达到修复土壤的目的。

Description

可移动式污染土壤电动修复系统及污染土壤的修复方法

技术领域

本发明涉及土壤修复领域，且特别涉及一种可移动式污染土壤电动修复系统及污染土壤的修复方法。

背景技术

根据2014年环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌和镍8种重金属点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％和4.8％。2015年国土资源部地质调查局发布的《中国耕地地球化学调查报告》，报告显示在调查的14亿亩耕地中，重金属中度和重度污染或者超标的点位占比2.5％，轻微或轻度污染占比5.7％。土壤重金属污染面积巨大，且大面积修复技术尚不成熟，修复装置化欠缺，因此，农业污染土壤修复技术开发及修复迫在眉睫。2016年5月，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，明确了土壤修复的目标、任务和要求。2017年3月8日，农业部印发关于贯彻落实《土壤污染防治行动计划》的实施意见(农科教发〔2017〕3号)，进一步明确了农业污染土壤修复的目标、任务和要求。

农业土壤中金属重金属的来源主要包括：农药和化肥的长期的大量施用、工业含重金属三废的不合理排放、大气中含重金属粉尘的干湿沉降、废旧电池污染等。

目前，重金属污染农业土壤的修复治理方法主要为钝化法，即在土壤中添加物理或化学药剂，使土壤中重金属的有效态含量降低，从而降低重金属的生物有效性的方法，该方法具有成本低廉，见效快，不影响农作物生产的特点，但该方法最大的问题是土壤中重金属总量未降低，重金属钝化具有时效性，在一定时间内，重金属钝化效果比较好，随着时间的推移，由于植物根系、微生物等的作用，重金属会慢慢释放，并被植物吸收，钝化剂能固定重金属多长时间现阶段还没有相应的结论，因此，重金属钝化修复技术仍具有一定的风险，一定时间后就会释放，也就需要继续添加钝化剂，这样，成本就会增加，另外，钝化剂含有一定量的重金属，外源物质钝化剂的不断添加，会导致土壤中重金属积累，风险可能增加。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可移动式污染土壤电动修复系统，该修复系统为可移动式的修复系统，能够适用于大面积及污染深度较浅的污染土壤；自动化水平较高，可降低人工投入成本。

本发明的另一目的在于提供一种污染土壤的修复方法，采用上述可移动式污染土壤电动修复系统去除污染土壤中的无机污染物或有机污染物或放射性核素，能有效解决土壤污染问题，达到修复土壤的目的。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出了一种可移动式污染土壤电动修复系统，包括电极板系统、电解液系统、控制系统和动力系统。电解液系统、控制系统和动力系统均设置于可移动设备。

电极板系统包括电极电源以及与电极电源电连接的多个电极板，每个电极板包括至少一个电极以及由壳体围成的至少一个电解室，每个电解室内设置有至少一个电极。

电解液系统与电解室连通，控制系统与电极板系统和电解液系统电连接，动力系统与控制系统电连接并用于驱动电解液系统内的电解液流动。

进一步地，在本发明较佳实施例中，可移动式污染土壤电动修复系统还包括升降系统，升降系统与壳体连接并用于驱动电极板运动。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电极板包括依次交错排列的多个阳极板和多个阴极板，每个阳极板包括至少一个与电极电源的正极连接的第一电极，每个阴极板包括至少一个与电极电源的负极连接的第二电极。

进一步地，在本发明较佳实施例中，壳体从内至外依次包括离子交换膜层、多孔板和过滤层。

进一步地，在本发明较佳实施例中，壳体的远离电解室的一侧为楔形。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电解液系统包括电解液储存容器、电解液调节装置和废液储存容器，电解液调节装置分别与电解液储存容器、废液储存容器和电解室连通。

本发明还提出了一种污染土壤的修复方法，将上述可移动式污染土壤电动修复系统中的电极板插入污染土壤中，控制系统控制动力系统将电解液输入电解室内。

进一步地，在本发明较佳实施例中，修复时间为0.2-2h。

进一步地，在本发明较佳实施例中，污染土壤包括含有无机污染物或有机污染物或放射性核素的土壤。

进一步地，在本发明较佳实施例中，污染土壤为含有重金属的土壤，电极板插入污染土壤前，于污染土壤喷施重金属活化药剂。

本发明实施例中可移动式污染土壤电动修复系统及污染土壤的修复方法的有益效果是：

(1)可有效去除土壤中的重金属，削减重金属总量，从根本上解决土壤污染问题；(2)可移动式的修复系统，可用于大面积的、污染深度较浅的农业污染土壤修复；(3)自动化水平比较高，可以降低人工投入成本；(4)电解液系统可使电解液实时有效，pH满足要求；(5)本发明不仅适用于无机(重金属等)污染土壤修复，也适用于有机和放射性核素污染土壤修复。

因此，该可移动式污染土壤电动修复系统实用性强且应用前景广。将其用于去除污染土壤中的无机污染物或有机污染物或放射性核素，能有效解决土壤污染问题，达到修复土壤的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的可移动式污染土壤电动修复系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的可移动式污染土壤电动修复系统中阳极板和阴极板的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的可移动式污染土壤电动修复系统中阳极板在第二视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的可移动式污染土壤电动修复系统中电极板系统和电解液系统的结构示意图。

图标：10-可移动式污染土壤电动修复系统；11-电极板系统；111-电极电源；113-阳极板；1131-阳极；1133-阳极室；1135-第一电极；1136-阴离子交换膜层；1137-第一多孔板；1138-第一过滤层；114-第一切刀；115-阴极板；1151-阴极；1153-阴极室；1155-第二电极；1156-阳离子交换膜层；1157-第二多孔板；1158-第二过滤层；116-第二切刀；13-电解液系统；131-第一电解液系统；1311-第一电解液储存容器；1313-第一电解液调节装置；1315-第一废液储存容器；1317-第一pH装置；1319-第一搅拌装置；132-第一管道；1321-第一输送泵；133-第二管道；1331-第二输送泵；134-第三管道；1341-第三输送泵；135-第四管道；1351-第四输送泵；133-第二电解液系统；1331-第二电解液储存容器；1333-第二电解液调节装置；1335-第二废液储存容器；1337-第二pH装置；1339-第二搅拌装置；136-第五管道；1361-第五输送泵；137-第六管道；1371-第六输送泵；138-第七管道；1381-第七输送泵；139-第八管道；1391-第八输送泵；15-控制系统；17-动力系统；19-升降系统；191-机械升降机；193-液压升降机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例1

本实施例提供了一种可移动式污染土壤电动修复系统10，请参照图1，其包括电极板系统11、电解液系统13、控制系统15和动力系统17。电解液系统13、控制系统15和动力系统17均设置于可移动设备。作为可选地，上述可移动设备可以为车。

电极板系统11与电解液系统13连通，控制系统15与电极板系统11和电解液系统13电连接，动力系统17与控制系统15电连接并用于驱动电解液系统13内的电解液流动。

作为可选地，可移动式污染土壤电动修复系统10还可包括升降系统19，升降系统19与电极板系统11连接并用于调节电极板系统11的升降。动力系统17与升降系统19连接并为升降系统19的升降提供动力。

升降系统19包括机械升降机191和液压升降机193。机械升降机191通过链条与液压升降机193连接，并带动液压升降机193的上升或下降。液压升降机193与电极板系统11连接，并带动电极板系统11上升或下降，调节电极板插入污染土壤的深度，以确保修复系统能在指定深度工作。

具体地，电极板系统11包括电极电源111以及与电极电源111电连接的多个电极板。每个电极板包括至少一个电极以及至少一个电解室。电解室由壳体围成。每个电解室内设置有至少一个电极。

电解室与电解液系统13连通。升降系统19中的液压升降机193与壳体连接并用于驱动电极板运动。

请一并参照图1至图4，本实施例中电极板包括阳极板113和阴极板115。电极电源111具有正负两极，电极电源111的正负两极分别与阳极板113和阴极板115电连接，也即电极电源111的正极与阳极板113电连接，电极电源111的负极与阴极板115电连接。

其中，电极电源111优选输出直流电，电势梯度可以为0.5-5V/cm。

阳极板113和阴极板115的数量可以均为1个，优选均为多个，例如2-10个。请参照图2，多个阳极板113和多个阴极板115依次交错排列，优选为依次交错平行排列。较佳地，相邻的阳极板113和阴极板115之间间隔排列，两者之间的间隔例如可以为0.2-2m。

每个阳极板113包括至少一个与电极电源111的正极连接的第一电极1135，每个阴极板115包括至少一个与电极电源111的负极连接的第二电极1155。电解室包括阳极室1133和阴极室1153，阳极室1133和阴极室1153分别均由壳体围成，壳体从内至外依次包括离子交换膜层、多孔板和过滤层。

具体地，上述每个阳极板113均含有多个阳极1131，例如2-10个。同一阳极板113所含的多个阳极1131平行排列。较佳地，上述多个阳极1131在相邻的两个阳极1131之间具有间隔，该间隔例如可以为0.2-1.5m。作为可选地，阳极1131可以由铂、银和石墨等制得。

请继续参照图4，每个阳极1131均包括有阳极室1133，阳极室1133主要用于容纳电解液。作为可选地，本实施例中阳极室1133内的电解液优选为缓冲溶液，例如强碱-弱酸盐和弱碱-弱酸盐，具体地，可以为磷酸二氢钾-氢氧化钠缓溶液。电解液优选为易处理、易被生物降解的物质。

阳极室1133含有第一电极1135，电极电源111的正极与第一电极1135电连接。作为可选地，上述阳极室1133优选由耐腐蚀性材料制成。其中，耐腐蚀性材料例如可以为PMMA、PVC、PP和PTFE等。

围成阳极室1133的壳体从内至外依次包括阴离子交换膜层1136、第一多孔板1137和第一过滤层1138，也即壳体沿阳极室1133远离污染土壤到靠近污染土壤的方向依次设置有阴离子交换膜层1136、第一多孔板1137和第一过滤层1138。优选地，本实施例中阳极室1133的靠近污染土壤的侧面为多孔状，也即为第一多孔板1137，第一过滤层1138可以为滤布。

同理的，上述每个阴极板115均含有多个阴极1151，例如2-10个。同一阴极板115所含的多个阴极1151平行排列。较佳地，上述多个阴极1151在相邻的两个阴极1151之间具有间隔，该间隔例如可以为0.2-1.5m。作为可选地，阴极1151也可以由铂、银和石墨等制得。阳极板113所含的阳极1131的数量和阴极板115所含的阴极1151的数量相等。

每个阴极1151均包括有阴极室1153，阴极室1153主要用于容纳电解液。作为可选地，本实施例中阴极室1153内的电解液优选为缓冲溶液，例如弱酸-弱碱盐，具体地，可以为醋酸-醋酸钠缓溶液。电解液优选为易处理、易被生物降解的物质。

阴极室1153含有第二电极1155，电极电源111的负极与第二电极1155电连接。作为可选地，上述阴极室1153优选由耐腐蚀性材料制成。其中，耐腐蚀性材料例如可以为PMMA、PVC、PP和PTFE等。

围成阴极室1153的壳体从内至外依次包括阳离子交换膜层1156、第二多孔板1157和第二过滤层1158，也即壳体沿阴极室1153远离污染土壤到靠近污染土壤的方向依次设置有阳离子交换膜层1156、第二多孔板1157和第二过滤层1158。优选地，本实施例中阴极室1153的靠近污染土壤的侧面为多孔状，也即为第二多孔板1157，第二过滤层1158可以为滤布。

承上，在电动修复过程中，污染土壤中的阳离子向阴极1151移动，穿过第二过滤层1158、第二多孔板1157和阳离子交换膜层1156进入阴极室1153中，阴极室1153电解产生的OH^-无法通过阳离子交换膜层1156而阻止其进入土壤中。同理的，污染土壤中的阴离子向阳极1131移动，穿过第一过滤层1138、第一多孔板1137和阴离子交换膜层1136进入阳极室1133中，阳极室1133电解产生的H⁺无法通过阴离子交换膜层1136而阻止其进入土壤中，避免土壤酸碱污染。

为了能够使电极板更易插入污染土壤中，并能向前移动，请继续参照图2和图3，本实施例中的壳体的远离电解室的一侧为楔形。具体地，壳体与污染土壤接触的侧面和底面均呈楔形。也可理解为围成阳极板113的壳体的至少一面设置有第一切刀114，围成阴极板115的壳体的至少一面设置有第二切刀116，以便于污染土壤电动修复系统在土壤中移动，减小阻力。

进一步地，本实施例中的电解液系统13包括第一电解液系统131和第二电解液系统133。每个电解液系统13均含有电解液储存容器、电解液调节装置和废液储存容器，电解液调节装置分别与电解液储存容器、废液储存容器和电解室连通。

具体地，第一电解液系统131包括第一电解液储存容器1311、第一电解液调节装置1313和第一废液储存容器1315，第一电解液调节装置1313分别与第一电解液储存容器1311、第一废液储存容器1315和阳极室1133连通。

第一电解液储存容器1311中的新鲜电解液通过第一电解液调节装置1313调节，得到pH符合要求的电解液，此时电解液则由第一电解液调节装置1313输送至阳极室1133中。当阳极室1133中的电解液无法使用时，即将废电解液(以下简称废液)从阳极室1133中吸出，通过第一电解液调节装置1313输送至第一废液储存容器1315。

具体地，第一电解液储存容器1311与第一电解液调节装置1313通过第一管道132连通，第一管道132设置有第一输送泵1321，用于将第一电解液储存容器1311中的新鲜电解液抽送至第一电解液调节装置1313。第一电解液调节装置1313和阳极室1133之间设置有第二管道133，第二管道133设置有第二输送泵1331，用于将第一电解液调节装置1313中的pH符合要求的新鲜电解液抽送至阳极室1133。

第一电解液调节装置1313和阳极室1133之间还设置有第三管道134，第三管道134设置有第三输送泵1341，用于将阳极室1133内的废液抽送回第一电解液调节装置1313。第一废液储存容器1315与第一电解液调节装置1313通过第四管道135连通，第四管道135设置有第四输送泵1351，用于将第一电解液储存容器1311中的废液抽送至第一废液储存容器1315。

进一步地，第一电解液系统131还包括有第一pH装置1317以及第一搅拌装置1319。其中，第一pH装置1317可以为pH计，pH计的探头伸入第一电解液调节装置1313内并用于测量第一电解液调节装置1313内电解液的pH值。第一搅拌装置1319则用于使第一电解液调节装置1313内的电解液混合均匀。

使用时，经过电解后的电解液通过第三输送泵1341输送至第一电解液调节装置1313，第一pH装置1317检测第一电解液调节装置1313内电解液的pH，并控制第一输送泵1321将第一电解液储存容器1311中的新鲜电解液输送至第一电解液调节装置1313，开启第一搅拌装置1319，使第一电解液调节装置1313内的电解液混合均匀，调节至指定pH后，通过第二输送泵1331输送回阳极室1133，第二输送泵1331输送的电解液喷射在第一电极1135上，可清洗第一电极1135，防止第一电极1135表面物质沉积，导致电场减弱。当电解液循环使用一定时间后至无法继续使用，可通过第四输送泵1351输送至第一废液储存容器1315储存。

进一步地，第二电解液系统133包括第二电解液储存容器1331、第二电解液调节装置1333和第二废液储存容器1335，第二电解液调节装置1333分别与第二电解液储存容器1331、第二废液储存容器1335和阴极室1153连通。

第二电解液储存容器1331中的新鲜电解液通过第二电解液调节装置1333调节，得到pH符合要求的电解液，此时电解液则由第二电解液调节装置1333输送至阴极室1153中。当阴极室1153中的电解液无法使用时，即将废液从阴极室1153中吸出，通过第二电解液调节装置1333输送至第二废液储存容器1335。

具体地，第二电解液储存容器1331与第二电解液调节装置1333通过第五管道136连通，第五管道136设置有第五输送泵1361，用于将第二电解液储存容器1331中的新鲜电解液抽送至第二电解液调节装置1333。第二电解液调节装置1333和阴极室1153之间设置有第六管道137，第六管道137设置有第六输送泵1371，用于将第二电解液调节装置1333中的pH符合要求的新鲜电解液抽送至阴极室1153。

第二电解液调节装置1333和阴极室1153之间还设置有第七管道138，第七管道138设置有第七输送泵1381，用于将阴极室1153内的废液抽送回第二电解液调节装置1333。第二废液储存容器1335与第二电解液调节装置1333通过第八管道139连通，第八管道139设置有第八输送泵1391，用于将第二电解液储存容器1331中的废液抽送至第二废液储存容器1335。

进一步地，第二电解液系统133还包括有第二pH装置1337以及第二搅拌装置1339。其中，第二pH装置1337可以为pH计，pH计的探头伸入第二电解液调节装置1333内并用于测量第二电解液调节装置1333内电解液的pH值。第二搅拌装置1339则用于使第二电解液调节装置1333内的电解液混合均匀。

使用时，经过电解后的电解液通过第七输送泵1381输送至第二电解液调节装置1333，第二pH装置1337检测第二电解液调节装置1333内电解液的pH，并控制第五输送泵1361将第二电解液储存容器1331中的新鲜电解液输送至第二电解液调节装置1333，开启第二搅拌装置1339，使第二电解液调节装置1333内的电解液混合均匀，调节至指定pH后，通过第六输送泵1371输送回阴极室1153，第六输送泵1371输送的电解液喷射在第二电极1155上，可清洗第二电极1155，防止第二电极1155表面物质沉积，导致电场减弱。当电解液循环使用一定时间后至无法继续使用，可通过第八输送泵1391输送至第二废液储存容器1335储存。

承上，通过设置电解液系统13，可冲洗电极，避免污染物沉积在电极上，影响电极正常工作。当电解液中污染物浓度积累到一定程度或电解液无法再循环使用时，可补充或更换电解液。并且，该电解液系统13可通过调节电解液的pH值，保证电解液pH值在适当范围，防止pH过高损坏电极或电极室。

本实施例中的控制系统15包括中控室(图未示)，该中控室主要用于控制电解液系统13各装置和管道的状态、电极板系统11的电压和电流情况、升降系统19的上升或下降以及动力系统17的牵引力和前进速度等。

本实施例中的动力系统17主要是为除动力系统17以外的可移动式污染土壤电动修复系统10中的各系统以及可移动设备(如车)提供动力支持，具体地，为电极板系统11、电解液系统13和控制系统15提供动力源，并为整个系统在污染土壤中的前进提供牵引力。作为可选地，上述动力系统17可以为发电机或镇流器等。

实施例2

本实施例提供了一种污染土壤的修复方法，该方法适用于含有无机污染物、有机污染物或放射性核素的土壤的修复。其中，无机污染土壤包括重金属污染土壤。

上述污染土壤的修复方法主要是通过实施例1中的可移动式污染土壤电动修复系统去除污染土壤中的无机污染物(例如重金属)或有机污染物或放射性核素。

其中，去除污染土壤中的无机污染物、有机污染物或放射性核素可以包括以下步骤：启动控制系统和动力系统，将电极板插入污染土壤，电解液系统向电极板系统的电解室中输送电解液。

具体地，上述污染土壤的修复方法可以包括对污染土壤进行前处理、去除污染物/放射性核素和后处理。

可选地，前处理包括对污染土壤进行翻耕和重金属活化。按修复深度要求翻耕污染土壤至指定深度，然后细碎土壤，以便于重金属的活化。向翻耕后的污染土壤喷洒重金属活化药剂，使药剂与土壤混合均匀，并以土壤含水率接近饱和为佳。

优选地，污染土壤翻耕的深度例如可以为0.5-2m。重金属活化药剂可以包括酸、解析剂和螯合剂中的至少一种，例如酒石酸、醋酸、柠檬酸、草酸、EDTA、DTPA、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钙和氯化镁中的至少一种。

去除污染物/放射性核素则是将可移动式污染土壤电动修复系统置于待修复的污染土壤区域，启动动力系统、控制系统和升降系统，使电极板插入污染土壤中。启动电解液系统，将电解液加入阳极室和阴极室，开启电极电源，即进行电动修复。初始阶段停留一段时间后，移动修复系统在污染土壤中的位置，即可将修复系统所经区域的污染土壤中的污染物/放射性核素除去。较佳地，电动修复系统对污染土壤的修复时间例如可以为0.2-2h。

修复后，可对污染土壤进行后处理，也即向修复后的污染土壤中添加适量的碱性材料(如石灰)，以将土壤的pH调节至中性或微碱性。此外，可以施加菌剂，以去除有机类重金属活化剂。

试验例

以某地区农田铅和镉复合污染土壤为试验对象，该农田的镉污染浓度为0.52-1.29mg/kg，平均值为0.84mg/kg，修复目标值为0.30mg/kg；铅污染浓度为100.56-670.98mg/kg，平均值为437.45mg/kg，最大污染深度为1m，修复目标值为80mg/kg。

修复该农田污染土壤电动修复系统基本参数如下：电极板系统由5个电极板构成，每个电极板由5个电极构成。相邻两个电极板之间的间距为0.5m，同一个电极板中的两个电极的间距为0.5m。阴阳两个电极的制作材料均为石墨。直流电源电势梯度为3V/cm。阳极电解液为磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液，阴极电解液为醋酸-醋酸钠缓冲液。

该电动修复系统修复该污染土壤的方法包括如下步骤：

(1)污染土壤翻耕：对污染土壤进行翻耕，按照修复深度要求翻耕至1m，并细碎；

(2)重金属活化：在污染土壤中喷洒柠檬酸溶液，并用翻耕机反复翻耕，水土混合均匀，使土壤含水率接近饱和；

(3)重金属去除：电动修复系统进入修复区域，启动电动修复系统的动力系统、控制系统和电极板升降系统，将电极板插入土壤中，启动电解液系统，将电解液加入阳极室和阴极室中，开启电极电源，开始电动修复，初始阶段停留一段时间后，电动修复系统缓缓前进，其经过区域内的重金属不断被去除，电动修复系统与污染土壤的作用时间为0.5h。

(4)土壤酸度调节：在修复后的污染土壤中添加一定量的石灰，将土壤pH调节至中性至微碱性水平。

(5)修复验收：待土壤风干后进行验收。

经过该系统修复后的污染土壤镉、铅含量如表1所示。

表1土壤中镉、铅含量表(mg/kg)

项目	原土壤	修复后	修复目标值
				镉	0.84	0.12	0.30
铅	437.45	30.78	80

由表1可以看出，通过采用本发明实施例中的污染土壤的修复方法能够有效降低污染土壤中铅和镉的含量，且修复效果显著。

综上所述，本发明提供的可移动式污染土壤电动修复系统以及污染土壤的修复方法可以：一、有效去除土壤中的重金属，削减重金属总量，从根本上解决土壤污染问题；二、可移动，能用于大面积的、污染深度较浅的农业污染土壤修复；三、自动化水平比较高，可以降低人工投入成本；四、电极板系统中设置了过滤件和阴、阳离子交换膜，可有效防止土壤进入电极室，并有效防止H⁺和OH^-离子进入土壤中造成酸、碱化，同时，还能有效防止阴极重金属沉淀导致修复效果降低；五、通过设置了电解液系统，可保证电解液实时有效并将电解液的pH值限制在适当范围，同时，还可减少电极上污染沉积，使电极始终处于有效状态；六、通过设置升降系统，可实时调整电极板插入污染土壤的深度，以修复不同深度的污染土壤；七、不仅适用于无机(重金属)污染土壤修复，也适用于有机和放射性核素污染土壤修复。

以上实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，包括电极板系统、电解液系统、控制系统和动力系统；所述电解液系统、所述控制系统和所述动力系统均设置于可移动设备，所述电极板系统包括电极电源以及与所述电极电源电连接的多个电极板，每个所述电极板包括至少一个电极以及由壳体围成的至少一个电解室，每个所述电解室内设置有至少一个所述电极；

所述电解液系统与所述电解室连通，所述控制系统与所述电极板系统和所述电解液系统电连接，所述动力系统与所述控制系统电连接并用于驱动所述电解液系统内的电解液流动。

2.根据权利要求1所述的可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，还包括升降系统，所述升降系统与所述壳体连接并用于驱动所述电极板运动。

3.根据权利要求1所述的可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，所述电极板包括依次交错排列的多个阳极板和多个阴极板，每个所述阳极板包括至少一个与所述电极电源的正极连接的第一电极，每个所述阴极板包括至少一个与所述电极电源的负极连接的第二电极。

4.根据权利要求1所述的可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，所述壳体从内至外依次包括离子交换膜层、多孔板和过滤层。

5.根据权利要求1所述的可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，所述壳体的远离所述电解室的一侧为楔形。

6.根据权利要求1所述的可移动式污染土壤电动修复系统，其特征在于，所述电解液系统包括电解液储存容器、电解液调节装置和废液储存容器，所述电解液调节装置分别与所述电解液储存容器、所述废液储存容器和所述电解室连通。

7.一种污染土壤的修复方法，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述的可移动式污染土壤电动修复系统中的所述电极板插入污染土壤中，所述控制系统控制所述动力系统将电解液输入所述电解室内。

8.根据权利要求7所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，修复时间为0.2-2h。

9.根据权利要求7所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，所述污染土壤包括含有无机污染物或有机污染物或放射性核素的土壤。

10.根据权利要求9所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，所述污染土壤为含有重金属的土壤，所述电极板插入所述污染土壤前，于所述污染土壤喷施重金属活化药剂。