【摘 要】
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随着我国工业化的快速推进,重金属土壤污染问题愈演愈烈,如何修复重金属污染场地以及修复后的土壤如何处置成为当前社会亟待解决的难题。目前,固化稳定化方法是治理重金属污染土壤应用最广泛的方法之一,研究能有效且经济环保修复重金属污染土的新型固化剂及固化土的资源化利用问题有着重要的意义。本文从无机类材料固化重金属污染土的机理出发,依循“以废治废”的理念,挑选高炉矿渣、生石灰和磷石膏作为工业废渣复合固化剂,对
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随着我国工业化的快速推进,重金属土壤污染问题愈演愈烈,如何修复重金属污染场地以及修复后的土壤如何处置成为当前社会亟待解决的难题。目前,固化稳定化方法是治理重金属污染土壤应用最广泛的方法之一,研究能有效且经济环保修复重金属污染土的新型固化剂及固化土的资源化利用问题有着重要的意义。本文从无机类材料固化重金属污染土的机理出发,依循“以废治废”的理念,挑选高炉矿渣、生石灰和磷石膏作为工业废渣复合固化剂,对其固化功效及固化后土体用作路基填料的可行性进行研究。本文的主要研究成果有:(1)对固化土的强度特性和淋滤特性进行分析,并借助正交试验设计探讨工业废渣复合固化剂的最佳配合比,结果表明:生石灰掺量对固化土7d强度特性和淋滤特性影响的显著性最大,高炉矿渣掺量的增加对后期固化作用的提升贡献明显;利用多元线性回归分析建立了复合固化剂掺量与固化土无侧限抗压强度和浸出液Pb2+浓度之间的关系模型;基于多指标的综合评分法优选出工业废渣固化铅污染土的最优配合比为高炉矿渣、生石灰和磷石膏掺量分别取9%、5%和3.5%。(2)通过对固化土的电阻率进行测试,研究了固化土电阻率的变化规律,结果表明:固化铅污染土的电阻率随养护龄期的增长而增大,随初始Pb2+浓度的增大而减小;工业废渣固化土的电阻率与污染土初始铅离子浓度及养护龄期之间存在指数函数关系;固化土的电阻率与无侧限抗压强度呈正相关关系,与浸出液Pb2+浓度呈负相关关系,可通过测试固化土电阻率的大小评价重金属污染土的固化效果。(3)选取工业废渣固化土、水泥固化土和未固化污染土为研究对象,对其路用性能进行研究,结果表明:工业废渣固化土和水泥固化土的CBR和抗压回弹模量均能满足规范要求,未固化污染土不能用作高等级公路的路基填料;干湿循环作用和冻融循环作用对固化土和未固化土的强度特性和淋滤特性均存在一定程度的影响,初始Pb2+浓度为1000mg/kg和5000mg/kg的工业废渣固化土经受10次干湿循环和冻融循环作用后的浸出液Pb2+浓度均小于5mg/L,但初始Pb2+浓度为10000mg/kg的工业废渣固化土经受10次干湿循环和冻融循环作用后的浸出液Pb2+浓度均超过规范的限值。
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