中文摘要：

针对土壤电动修复过程中电极pH值剧烈变化（偏极现象）导致重金属在土壤中过早沉积的问题，本项目提出了一种在石墨或金属电极上套嵌沸石、零价铁等活性材料构成具有可渗透反应性能的一体式复合电极新方法，实现pH控制和重金属截获的双重目的。研究了活性材料的选取制备及电极构型；在均匀和非均匀电场中研究了可渗透反应复合电极的去偏极效应及对土壤阳离子型和阴离子型重金属的去除作用和机理；采用MATLAB软件模拟了非均匀电场条件下柱状复合电极的空间布设电场效应，并采用优化的正六边形矩阵电极对铅、镍、铜、镉及铬等典型重金属污染土壤进行了大型修复试验。结果表明，碱性或经酸化的沸石分子筛具有良好的交换吸附H+、OH-和重金属的能力，零价铁也通过化学反应消耗部分H+，并将迁移而来的重金属还原固定下来；活性材料可将土壤pH值控制在适于重金属去除的范围，根据修复目标适时更换饱和的电极，对实际污染土壤重金属的整体去除率可达90%以上。修复结束后拔出复合电极即可实现对重金属的原位去除，在应用上有"即插即拔"的便捷，极大简化了工程操作性，突破了电动修复技术迈向应用的重要一步，为重金属从土壤中分离提供了一项有实用价值的新技术。