降雨作用下固化穩(wěn)定化重金屬污染土浸出特性的模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，固化穩(wěn)定化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于重金屬污染場地治理，同時(shí)酸雨對(duì)污染土體的影響不容忽視。有必要對(duì)固化穩(wěn)定化重金屬污染土在酸雨條件下的浸出特性及環(huán)境安全性進(jìn)行研究。
　　本文依托國家863計(jì)劃項(xiàng)目《有色冶金企業(yè)場地高風(fēng)險(xiǎn)污染土壤的固化穩(wěn)定化工藝技術(shù)研究與示范》(2013AA06A206)，國家自然科學(xué)基金《城市化過程中天然沉積土污染演化機(jī)理與控制技術(shù)研究》(41330641)及江蘇省杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目《特殊路基填土固化穩(wěn)定再生利用的

2、關(guān)鍵問題研究》(BK2012022)等課題，選擇磷酸鹽固化穩(wěn)定化鉛鋅鎘污染土，通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了降雨作用下磷酸鹽固化穩(wěn)定化重金屬污染土的物理化學(xué)特性、重金屬浸出特性、模型試驗(yàn)下滲流及重金屬的浸出特性;并采用Geostudio軟件對(duì)模型試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值分析。取得以下主要成果:
　　(1)通過對(duì)固化土進(jìn)行硫酸硝酸法浸出試驗(yàn)、解吸附試驗(yàn)和半動(dòng)態(tài)浸出試驗(yàn)，研究固化土的浸出特性。結(jié)果表明，固化土重金屬Pb、Zn、Cd的硫酸硝酸法浸出較未固化污染

3、土分別降低了66％、27％、50％;三種重金屬的解吸附曲線符合Freundlich模型;固化土中Pb、Zn、Cd的浸出機(jī)理均為擴(kuò)散控制。根據(jù)US EPA Method1315計(jì)算得到Pb、Zn、Cd的表觀擴(kuò)散系數(shù)分別為1.05×10-16 m2/s、7.84×10-13 m2/s、2.11×10-12 m2/s;根據(jù)ASTM C1308-08方法計(jì)算得到Pb、Zn、Cd擴(kuò)散系數(shù)分別為1.33×10-16 m2/s、1.01×10-12

4、m2/s、2.89×10-12 m2/s。
　　(2)滲透試驗(yàn)和土水特征曲線試驗(yàn)結(jié)果表明，固化土的飽和滲透系數(shù)為3.46×10-6m/s，其土水特征曲線的Fredlund-Xing模型擬合參數(shù)分別為a=26.6 kPa，n=3.68，m=0.51。
　　(3)固化土土柱模型試驗(yàn)研究結(jié)果表明:土柱底部滲出液中重金屬Pb、Zn、Cd的濃度隨時(shí)間的變化為初始階段較高，隨后迅速下降，最后保持穩(wěn)定;同時(shí)重金屬濃度與滲出液pH值具有較好