膨润土因其较强的吸附特性是处理土壤重金属离子的优良吸附固化剂,但是天然膨润土遇水易膨胀,渗透性极低,既无法储水造成水资源浪费,重金属离子又难以进入膨润土内部发生吸附,为解决这一问题,利用天然膨润土分别与草木灰、粉煤灰、煤渣、活性炭、水泥优化配比混合后高温焙烧得到了具有遇水不膨胀及良好渗储与吸附特性的改性膨润土复合材料。论文采用实验、理论和模拟相结合方法研究了改性膨润土的渗储特性及吸附污染物的规律,完成的研究工作和取得的主要结论如下:改性膨润土渗透实验中渗流流体为蒸馏水时,改性膨润土的渗透率至少是天然膨润土的10⁵倍,改性后其渗透性提高显著,渗流规律呈正指数非达西渗流,其中煤渣-膨润土改性材料渗透性最佳。当渗流流体为含有重金属离子的污染废水时,水中重金属离子因吸附和沉淀作用堵塞孔隙通道,渗透率呈负指数函数规律降低,当吸附达到饱和平衡后,渗透率达到稳定状态;改性膨润土储水实验中改性膨润土的吸水曲线与脱水曲线均满足双线性变化规律,初期试件吸水速度较快,后期含水率呈稳定增长规律;在脱水曲线中,试件的脱水速度较慢,持水性较强,脱水后期,残余的水分以水膜的形式存在试件内部保持湿润的状态,改性膨润土有较好的储水性。采用控制变量法研究改性膨润土的吸附实验,分别得到了改性膨润土复合材料种类、重金属离子初始浓度、重金属离子种类对吸附效果的影响规律及吸附曲线呈加速-平稳双线性递增变化规律,在对Cu²⁺的吸附中,五种改性膨润土复合材料的离子去除率均达到99%以上,去除率排序:草木灰-膨润土>粉煤灰-膨润土>煤渣-膨润土>活性炭-膨润土>水泥-膨润土;基于改性膨润土渗流吸附实验和渗流扩散理论,建立了膨润土的饱和与非饱和渗流力学模型及污染物运输对流扩散力学模型;并模拟得到了膨润土净化重金属离子污染物规律。该论文有图90幅,表18个,参考文献77篇。