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由于我国城市化的快速推进,环境污染问题日益严峻,其中土壤重金属污染已经成为人们最为关注的环境问题之一。目前,固化稳定法是处理重金属污染场地最常用的方法之一。因此积极开展重金属污染土的固化修复技术研究,并将其广泛应用于工程实际中十分重要。本文以国家自然科学基金项目(No.41172273)和国家自然科学基金项目(No.41372281)为依托,以人工制备的碱渣固化重金属污染土为研究对象,以污染地基的处理方法和应用技术为研究目标,通过系统的室内试验与理论分析,比较了不同影响因素对碱渣固化土工程特性的影响结果,分析了固化污染土的强度特性、淋滤特性、电阻率特性、吸附特性及微结构变化规律。得到的主要结论如下:(1)对比分析了养护龄期、碱渣掺量和重金属类型及浓度对固化重金属污染土无侧限抗压强度的影响。结果表明:碱渣固化重金属污染土的无侧限抗压强度均随养护龄期和碱渣掺量的增大而增大;重金属离子浓度越高,固化效果越差。碱渣掺量为30%、养护7d时满足欧美国家的土壤修复标准。(2)通过TCLP淋滤试验对比分析了养护龄期、固化剂掺量和重金属类型及掺量对固化重金属污染土淋滤特性的影响。结果表明:固化污染土的滤出液中重金属离子浓度随着养护龄期的增大而减小;对于碱渣固化铅和铜污染土,当重金属离子浓度小于3%时,S30淋滤效果均满足环境安全要求。(3)对碱渣固化重金属污染土的平均电阻率、孔隙液电阻率及电阻率结构参数的变化规律进行了研究,并对比分析了固化污染土的平均电阻率与强度及淋滤特性之间的关系。结果表明,固化土体的平均电阻率和孔隙液电阻率均随着养护龄期的增大而增大;平均结构因子和平均形状因子随养护龄期的增大而增大,各向异性系数相反;固化土的平均电阻率与无侧限抗压强度呈线性增长趋势,与浸出液中重金属离子浓度呈指数降低关系。(4)对不同养护龄期下、不同掺量下的碱渣对不同重金属离子的吸附特征进行了分析,研究了在各影响因素下碱渣吸附重金属的吸附特性。随着初始浓度的增加,碱渣土对pb2+的吸附量呈线性增长的趋势;养护龄期和外界温度对碱渣土对重金属pb2+的吸附量影响不大;溶液pH值对碱渣吸附pb2+影响很大,随着溶液pH值的增大,碱渣吸附溶液中铅离子的吸附率也随之增大。(5)对比分析了不同养护龄期和不同重金属浓度下碱渣固化重金属污染土的微结构特征。结果表明:碱渣固化污染土中有大量水化产物生成,其孔隙数量及大小随着养护龄期的增大逐渐减小,结构逐渐变得致密;随着固化污染土中的Pb2+浓度的增大,土体中的水化产物减少,孔隙数量增多,土体变得较为疏松。