基于磷礦粉的固化劑穩(wěn)定鋅鉛污染黏土的環(huán)境安全性及路用性能研究.pdf

1、重金屬污染場地修復是我國工業(yè)化和城市化進程中關注的重要環(huán)境問題之一。固化穩(wěn)定化是修復重金屬污染土的最佳方法之一，固化劑的選擇和重金屬修復土耐久性問題是研究的主題。水泥作為固化劑得到廣泛的應用，但由于其高能耗、非環(huán)保的缺點，需開展新型環(huán)境友好型固化劑的研究，以滿足我國城市工程建設和環(huán)境需求。
　　本文以國家自然科學基金《城市化過程中天然沉積土污染演化機理與控制技術研究》、江蘇省杰出青年基金《特殊路基填土固化穩(wěn)定再生利用的關鍵問題研究

2、》、863計劃《有色冶金企業(yè)場地高風險污染土壤的固化穩(wěn)定化工藝技術研究與示范》和江蘇省科技計劃項目《城市典型工業(yè)污染場地評價和修復關鍵技術研究》為課題依托，選擇基于磷礦粉的新型固化劑（SS-B和SS-C）固化人工制備鉛鋅污染黏土，研究了其物理化學特性、環(huán)境安全性、強度特性、應力應變特性、路用性能等。取得如下主要研究成果:
　　(1)系統(tǒng)回顧了以磷礦粉作為穩(wěn)定劑修復重金屬污染土的處理效果和穩(wěn)定機理，總結了重金屬污染場地修復評價指標和

3、修復土二次利用的研究現(xiàn)狀，指出現(xiàn)有研究的不足。
　　(2)通過含水量和干密度測試，對比了水泥和新型固化劑固化鉛鋅污染土的物理特性;通過pH值測試試驗，考察固化土的化學穩(wěn)定性。結果表明，含水量變化不大，同條件下新型固化劑固化土干密度比水泥固化土大6％左右;水泥固化土pH值為7-11，新型固化劑固化土pH值為8.5-9.5。
　　(3)通過TCLP試驗，探明新型固化劑和水泥的摻量（4％和6％）對鋅鉛溶出量、去除率、淋濾液pH值和

4、電導率的影響特性，探討鉛鋅去除率與養(yǎng)護齡期(7d、14d、28 d)、固化土pH值和初始重金屬濃度的相關關系。結果表明，6％摻量的新型固化劑鋅去除率比水泥高20％-40％，新型固化劑鉛去除率均高于99％，比水泥高20％-55％。
　　(4)通過無側限抗壓強度試驗，揭示了初始鉛鋅濃度、養(yǎng)護齡期和固化劑摻量對固化土無側限抗壓強度、應力應變曲線、破壞應變和變形模量的影響規(guī)律;討論了固化土強度特性的影響因素。結果表明，初始鋅濃度高于1.0

5、％時，SS-B固化土強度比水泥固化土高30％以上，反之水泥固化土強度高;SS-C固化鋅鉛污染土強度亦均高于水泥固化土。
　　(5)通過回彈模量試驗和水穩(wěn)性試驗，嘗試性的探討固化重金屬污染土再利用作為路基的可能性，并提出相應的設計參數(shù)和施工工藝。結果表明，新型固化劑和水泥固化高濃度鉛鋅污染土的回彈模量分別為35 MPa和42 MPa，均滿足相關規(guī)范要求，新型固化劑固化土水穩(wěn)性優(yōu)越于水泥固化土，初步提出綜合pH值，TCLP溶出和強度控