土壤电动修复技术(EKR)作为一种从土壤中分离去除重金属的技术,具有绿色环保、操作简便、成本低廉且无二次污染的特点。国际上对该技术的实验室研究己经较为广泛,但是其在工程应用中仍然有较大困难。本文基于其在工程应用中面临的问题,重点针对电动修复中酸碱传质和污染物传质过程及其机理开展了深入研究。在EKR过程中,土壤体系溶液的p H分布对污染物的状态和传质过程均有重要影响。因此从酸碱控制污染物状态和传质过程角度出发,本文分别从土壤粒径、电动修复时间以及电流密度三个方面来研究酸碱控制区域的变化规律。研究发现,土壤粒径越大,土壤孔隙曲折度越大,有效扩散系数越小,H~+和OH~-在传质过程中扩散通量和电迁移通量将越来越小,导致酸碱控制区域变窄。电动修复时间越长,H~+和OH~-分别向阴极和阳极迁移形成的酸性控制区域和碱性控制区域越宽,最终在某一时刻酸碱湮灭区域消失,土壤体系中将只存在酸性控制区和碱性控制区。同时研究发现,电流密度越大,电场强度越大,H~+和OH~-的电迁移通量越大,H~+和OH~-传质分别形成的酸性控制区和碱性控制区越宽。在EKR过程中,若能有效控制污染物的传质过程,则解决电动修复效率问题将更加顺利。因此本文分别选取钾离子和氟离子作为研究阳离子和阴离子的示踪剂,研究污染物的传质过程并尝试找到其传质规律。首先分别研究K~+和F~-污染土壤体系过程,通过研究K~+和F~-的扩散通量发现,钾离子和氟离子分别脉冲加入到土壤体系中时浓度梯度最大其扩散通量最大,随着时间的进行,浓度梯度减小,最终浓度梯度为零和扩散通量也为零时,K~+和F~-均匀分散到土壤体系中。其次运用EKR分别去除均匀分散到土壤体系中的K~+和F~-,研究发现,电迁移通量明显大于扩散通量,K~+和F~-的传质速率主要由电迁移决定。最后运用不同场强分布的EKR去除脉冲加入到土壤体系中的K~+和F~-,研究发现,去除K~+时,阴极靠近K~+源,去除F~-时,阳极靠近F~-源,因电迁移通量大于扩散通量,所以这种电极排布方式能控制污染源的传质区域。