新技术：高温电热技术修复被污染土壤

工业产生的有毒物质已经危害水源和土壤，但现有的科技手段仍无法解决土壤毒化的问题。近期，美国莱斯大学（Rice University）和美国陆军工程研究与发展中心（ERDC）共同探索利用高温电热的新方法来修复土壤，取得良好实验效果。

目前，土壤的污染源主要是铅、砷、锌、钴、汞、镍等重金属和农药、微塑胶等。除人为污染外，地震、洪水或其它自然灾害，也会造成土地和水的污染。过去净化土壤的方法，大多耗费时间和财力，还可能造成二次污染，因此急需寻找新方法以应对土壤污染。

研究人员采用高温电热（HET）对被污染的土壤进行电脉冲净化。他们先是把被污染的土壤与无毒、富含碳（生物碳）的化合物混合，以便短电流能在几秒钟内将土壤温度升至1000°C到3000°C，冲击土壤中的有机污染物和重金属，使有机污染物转变成无毒的石墨矿物质，而有毒的重金属则变成金属蒸气。

这种方法与传统的热脱附技术（温度小于400°C）不同，它能够有效地把热能引入土壤中，且过程耗能低，又解决过去热脱附技术只能用于挥发性或半挥发性污染物上。

研究人员把含有汞（300 ppm）、铅（1,000ppm）、镍（2,000 ppm）、钴（10,000ppm）和铜（10,000ppm）的一小撮金属盐和生物碳混入干净的土壤后，进行4次高温电热（HET）。结果是土壤中的重金属含量快速降至0ppm，或达到人类健康标准值。

研究人员还发现，HET土壤净化法最佳的电压和电流选择是100伏特（V）和100安培（A），能使得土壤重金属的净化效果达到80%以上。

科学家将石英管放置在含有重金属的土壤上方，收集那些被高温蒸发的重金属，以达到金属有效再利用和收集的目的。这种作法有效防止重金属再次释放到环境中。

研究还发现，即使是含有汞化合物（氯化汞、氧化汞、硫酸汞）的土壤，也能在HET系统中被净化，其净化率可达90%左右。

另外，使用HET净化含有重金属的土壤，并没有容量上的限制，只需要透过增加电脉冲的数量，就可持续降低土壤中的重金属浓度，且每次电脉冲的净化时间仅需1秒钟。