ZVI-AC复合材料对硝酸盐污染修复效果的激发极化法监测实验
晁琛1
张家铭2
马新民1
郭丽莉2
刘士亮1
李书鹏2
毛德强1
1.山东大学土建与水利学院,济南 2500612.北京建工环境修复股份有限公司,北京 100015;污染场地安全修复技术国家工程实验室,北京 100015
摘要：硝酸盐污染因其存在普遍性、还原产物致癌率高等特点,受到高度重视.渗透式反应墙(permeable reactive barri-ers,PRB)作为一种高效低能耗的修复技术在硝酸盐污染修复方面有巨大应用前景.在普遍采用的墙体修复材料中,零价铁(zero-valent iron,ZVI)和活性炭(activated carbon,AC)材料对硝酸盐的修复具有较大潜力.然而,目前对PRB技术长期运行稳定性的研究不足,监测方法受限.激发极化方法因其对多孔介质的微观尺度性质变化更加灵敏的特点,更有助于表征PRB充填介质特征.因此,亟需探究基于激发极化方法的PRB运行性能监测技术.本研究聚焦ZVI-AC修复硝酸盐污染的反应机理,以及采用SIP技术监测ZVI-AC材料对硝酸盐污染物的修复过程的可行性,利用频率域激发极化方法(SIP)对零价铁和活性炭复合材料修复硝酸盐污染的过程进行监测,并结合水化学、电子扫描显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对修复效果进行综合分析.结果表明:(1)ZVI-AC能够发挥复合材料的协同增效作用,通过AC吸附ZVI的氧化产物,减少其在铁颗粒表面的附着,从而延长ZVI的使用寿命.(2)极化率能够伴随着硝酸盐去除率的降低,在0.6～0.7范围内持续下降,而归一化弛豫时间则与硝酸盐的去除剩余率和铁颗粒体积呈现正相关,具有很强的指示作用.实验成果对激发极化方法作为工程实践中为PRB提供低影响、长周期监测的技术手段提供了重要理论依据.
关键词：硝酸盐污染渗透式反应墙零价铁活性炭激发极化
分类号：P341(地球物理学)P342(地球物理学)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2025-11-07（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 164-176 )
英文信息