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红土是云南地区特有的土壤类型,与该地区的发展密切相关。本文鉴于重金属类物质污染红土情况,提出了“迁移条件下硫酸铜污染红土的特性研究”的课题。论文研究中以重金属盐CuSO4为污染物,考虑迁移时间、CuSO4溶液浓度、土柱深度等因素,通过土柱淋滤试验、物理力学试验、微结构测试等方法研究了红土污染前后的物理力学特性、微结构特性的变化,并分析CuSO4与红土间的作用机理,阐述了重金属盐CuSO4污染红土宏微观特性的对应关系。CuSO4污染红土的物理特性表明:污染红土的比重随迁移时间的延长和溶液浓度的增大呈降低趋势,随土柱深度变化呈先减再增的趋势。污染红土的粘粒与迁移时间和溶液浓度呈正相关性,随土柱深度则呈先增大再逐渐降低的趋势,在土柱浅层位置处粘粒含量的变化明显。相较于粘粒含量的变化情况,粉粒含量的变化大致呈相反的趋势,粘粒和粉粒是红土的主要组成部分,二者决定着红土颗粒组成情况,对红土性质起着重要影响。污染红土中Cu2+的迁移特性表明:迁移时间对Cu2+的迁移影响较小,当Cu2+吸附在红土中,不会随迁移时间的延长而发生明显的位置变化;Cu2+的迁移深度与污染液浓度呈正比例关系,并且在相同深度处Cu2+浓度存在明显增大的现象;随土柱深度增大过程中,Cu2+浓度在土柱的浅层急剧降低,表明红土对Cu2+具有较强的吸附作用。CuSO4污染红土的抗剪强度特性表明:污染红土的抗剪强度随迁移时间延长逐渐降低,并最终趋于稳定;抗剪强度随溶液浓度增大而减小,浓度越大对红土的抗剪强度影响越显著;抗剪强度随土柱深度增大呈波动变化,在土柱浅层位置出现谷值;红土的干密度对抗剪强度的影响显著,当干密度较小时,土柱浅层范围内的抗剪强度增幅明显,随干密度的增大,抗剪强度变化平缓;而在土柱深层范围内,抗剪强度与红土干密度呈正比例关系。CuSO4污染红土的微结构特性表明:红土的微结构参数包括红土的孔隙率、土颗粒个数、分形维数、复杂度和圆形度等,可以反映污染红土的微结构变化。随迁移时间延长,土颗粒个数与迁移时间呈正相关性,而孔隙率、分形维数和复杂度呈先增再减的变化趋势;随污染液浓度增大,孔隙率和分形维数增大,圆形度降低,复杂度增减交替:当随土柱深度增大时,孔隙率和分形维数降低,复杂度则先降再增,而圆形度则没有呈现明显的变化趋势。CuSO4与红土间相互作用表明:CuSO4污染红土的宏微观特性发生显著变化,污染红土中的物质成分发生改变,稳定结构受到破坏。CuSO4与红土的作用机理包括水解、侵蚀、胶结和溶解作用四个过程,通过对污染物与红土间的相互作用,能够明确污染物的迁移机理,从而有效控制污染物的迁移扩散。