The invention discloses a plant bioelectrochemistry in-situ remediation method which relies on the plant to drive mass transfer, which is an improved method based on SMES. First, carbon materials are selected as anode and cathode, and the SMES system is made into a barreled product device: the anode is glued to one end of a polymer material tube, and the water plants are planted in a bucket structure with sand or other filter materials. The cathode is placed in the bucket and attached to the water. The invention can be decomposed by microbes by SMES. The effect of organic pollutants in the production of electricity at the same time. The use of plant transpiration and water absorption leads to the mass transfer of organic pollutants in sediment or soil, and uses SMES and plant rhizosphere to purify pollutants. After 60 days of operation, the removal rate of organic pollutants on the anode surface can reach about 80%, and the organic matter in the sediments or soil of the 2 10cm anode outside the anode has about 55% removal effect. The method greatly improves the ability of SMES to repair sediment or soil.
【技术实现步骤摘要】
一种依靠植物驱动传质的植物生物电化学原位修复方法
本专利技术涉及一种土壤或浅滩湿地、河流湖泊沉积物等水体的生态修复和产能方法。
技术介绍
随着我国的城市化工业化建设,城市和工业区土壤或沉积物有机物污染日益严重,农药、多环芳烃、多氯联苯、洗涤剂等有机污染物在工业区土壤中均超标严重。由于土壤有机物污染引起的疾病和环境公害事件屡见不鲜。土壤或沉积物中的有机污染物可直接被人体摄入,甚至可能在体内积累,影响人体生化和生理反应,从而影响新陈代谢、发育和生殖功能,还可能影响人的智力发育水平,破坏神经系统和内分泌系统。人体内有机污染物可能促进肿瘤的生长,癌症发病率增加。土壤或沉积物有机污染物可直接破坏土壤或沉积物的正常功能,并可通过植物的吸收和食物链的积累,进而危害人类健康。土壤有机污染物对土壤动物的新陈代谢、遗传特性和对植物的生长发育的影响,破坏生态环境,从而间接危害人类健康。土壤有机物污染与大气污染、水污染等环境问题密切相关。土壤或沉积物有机污染物容易在风力和水力的作用下进入到大气和水体中,导致大气污染、水体污染和生态系统退化等其他次生生态问题。沉积物微生物电化学系统(SMES,SedimentMicrobialElectrochemicalSysteml)是一种新型生物电化学系统,是在电化学技术基础上发展起来的以微生物在阳极降解有机污染物的同时产生电能的一种装置。SMES克服了传统污染物生物处理过程的缺点,其最大的优势在于处理污染物的同时可以获得电能,从而抵消处理过程中的部分运行成本。虽然SMES能很好的去除沉积物或土壤中的有机物,但是受到其中的有机污染物传质速度缓 ...
【技术保护点】
1.一种依靠植物驱动传质的植物生物电化学原位修复方法,所采用的修复装置包括高分子聚合物材料管(6),所述高分子聚合物材料管(6)的底部设有阳极(1),所述高分子聚合物材料管(6)的顶部设有阴极(2),自所述阳极(1)的一端经过所述高分子聚合物材料管(6)的外部至所述阴极(2)之间连接有导线(8),所述导线(8)上串联有小功率用电器或是电能储存器或是电阻;其特征在于,修复方法包括以下步骤:步骤一、向所述高分子聚合材料管(6)中注水或是供植物生长的营养盐溶液,将挺水植物(7)置于所述高分子聚合物材料管(6)中,并使所述挺水植物(7)的根部位于所述阳极(1)之上,然后用沙土或滤料(10)埋住所述挺水植物(7)的根部(5)并至茎部以上;步骤二、将上述种植有挺水植物(7)的高分子聚合材料管(6)埋置于预修复的由受污染水体浸泡的沉积物或土壤(4)中。
【技术特征摘要】
1.一种依靠植物驱动传质的植物生物电化学原位修复方法,所采用的修复装置包括高分子聚合物材料管(6),所述高分子聚合物材料管(6)的底部设有阳极(1),所述高分子聚合物材料管(6)的顶部设有阴极(2),自所述阳极(1)的一端经过所述高分子聚合物材料管(6)的外部至所述阴极(2)之间连接有导线(8),所述导线(8)上串联有小功率用电器或是电能储存器或是电阻;其特征在于,修复方法包括以下步骤:步骤一、向所述高分子聚合材料管(6)中注水或是供植物生长的营养盐溶液,将挺水植物(7)置于所述高分子聚合物材料管(6)中,并使所述挺水植物(7)的根部位于所述阳极(1)之上,然后用沙土或滤料(10)埋住所述挺水植物(7)的根部(5)并至茎部以上;步骤二、将上述种植有挺水植物(7)的高分子聚合材料管(6)埋置于预修复的由受污染水体浸泡的沉积物或土壤(4)中。2.根据权利要求1所述依靠植物驱动传质的植物生物电化学原位修复方法,其特征在于,所述高分子聚合材料管(6)的顶端高于受污染湿地水体的水面(12),所述高分子聚合材料管(6)内的水或是供植物生长的营养盐溶液的界面(11)低于所述受污染湿地水体的水面(12...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伯约,翟洪艳,王如梦,季民,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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