含磷材料固化锌、铅污染土的路用性能试验研究

采用新型含磷材料(KMP)及水泥(PC)分别对锌、铅污染土进行固化处理。通过无侧限抗压强度、水稳性、回弹模量和压汞试验,探究固化污染土作为路基填料的力学及耐久特性。结果表明:常规养护条件下,KMP和PC固化污染土强度随龄期和掺量增长而提高,强度越大;锌、铅复合污染条件下,固化污染土强度最低。经过泡水试验,固化试样强度均有所下降且7d强度损失较高;铅、锌复合污染条件下,强度降低幅度最高,水稳系数为0.52~0.58。固化污染土回弹模量低于固化未污染土但高于未固化污染土回弹模量,且KMP试样回弹模量高于水泥试样回弹模量的6.7%~24.2%。相对PC固化污染土,KMP试样微孔隙多、中、大孔隙较少,结构致密。     

淋滤条件下水泥固化铅污染高岭土的强度及 微观特性的研究

通过半动态淋滤试验,研究淋滤液初始pH=2,4,7时水泥固化铅污染土的强度、微观和钙溶出特性。无侧限抗压强度试验及钙溶出率（CFR_Ca）结果表明：半动态淋滤试验使试样无侧限抗压强度（q_u）较标准养护39 d试样降低了1%～42%；淋滤液初始pH=2时,CFR_Ca为pH=4或7时的2～7倍,而pH=4与7时q_u及CFR_Ca差别均不明显；水泥掺量由12%提高到18%时,q_u增大了35%～98%,CFR_Ca降低了40%～58%；固化铅污染土较固化未污染土,其q_u小50%～68%,而CFR_Ca大29%～175%。试样无侧限抗压强度比q_r（淋滤后试样q_u/标准养护39 d试样q_u）与CFR_Ca在双对数坐标下呈现良好线性关系：随CFR_Ca增大,q_r减小,说明钙的溶出是控制固化污染土/未污染土强度的主要因素之一。X射线衍射、扫描电镜及压汞试验结果表明,高浓度铅抑制水泥水化/火山灰反应,固化铅污染土与固化未污染土孔隙分布分别呈单峰和双峰特征,固化铅污染土中铅形成Si-O-Pb结合体、PbAl₂O₄、CaPbO₃等沉淀是铅固化稳定化的主要机理之一。     

水泥固化重金属铅污染土的强度特性研究

污染场地中开挖出来的污染土利用水泥固化处理（S/S法）后,其污染物质的淋滤特性和土体的强度得到改善,可用于场地的回填和堤坝的填筑等。针对该项技术,对水泥固化稳定后的重金属铅污染土的强度特性进行了研究。试验所用的铅污染土通过将硝酸铅溶液加入干土中人工制备而成,并考虑了不同铅离子含量和水泥掺量对水泥固化污染土强度特性的影响。试验结果表明：水泥固化污染土的无侧限抗压强度随着水泥掺量以及龄期的增长而提高;与常规水泥土（不含重金属污染物）强度相比,污染土中铅离子含量较低时,强度略有提高,铅离子含量较高时,强度显著降低;不同铅含量水泥土试样的应力应变关系均表现为强度越高,破坏应变越小;试样28 d龄期的变形模量与强度呈较好的线性对应关系。     

酸溶液淋溶作用下重金属污染土固化体浸出特性及机理

采用KH_2PO_4—水泥复合材料对铅污染土进行固化/稳定化处理,为了研究酸雨淋溶对铅污染土固化体浸出特性的影响规律及其机理,开展了不同KH_2PO_4添加量、浸出时间和淋溶液pH对Pb浸出行为的影响规律试验研究。探讨了铅污染土固化体浸出机理。结果表明,KH_2PO_4对铅污染土有良好的稳定作用。酸溶液淋溶作用下固化体中Pb的释放行为与pH直接相关,强酸作用下Pb的溶出量大。固化体中Pb的浸出也与浸出液pH相关,强碱性有利于Pb的迁移。浸出液pH与固化体中的碱性水化产物释放量有关。对于pH=2和5溶液,Pb的累积浸出率随时间呈线性变化,而对于pH=3溶液,Pb的累积浸出率随时间呈两阶段线性变化。固化体在pH=2溶液浸泡下,Pb的释放机理为溶解控制;对于pH=3溶液浸泡,机理则为先溶解控制再表面冲刷;而对于pH=5溶液浸泡,Pb的释放机理为扩散控制。     

基于半动态淋滤试验的水泥固化铅污染黏土溶出特性研究

通过半动态淋滤试验,研究淋滤液pH分别为2,4,7时水泥固化铅污染土的溶出特性,以定量评价水泥固化铅污染土的环境安全特性。结果表明,当淋滤液初始pH为2时,试样中累积铅溶出质量约为pH为4和7时的47～106倍；而pH为4和7时累积铅溶出质量差别不明显。试样水泥掺量由12%提高到18%时,试样累积铅溶出质量降低了28%～68%,表明增大水泥掺量有利于铅的固定。通过对试验结果的理论分析,求算得出了铅扩散系数D_e；淋滤液初始pH=4,7时D_e很接近；而淋滤液初始pH=2时,D_e比pH=4或7时的D_e高约3,4个数量级；当水泥掺量由12%提高到18%时,试样D_e降低了约17%～99%。上述研究结果表明,强酸性淋滤液和水泥掺量明显影响固化污染土中铅溶出量和扩散系数。     

电石渣激发矿渣改良铅污染土工程特性试验研究

采用电石渣和矿渣等工业废料对Pb污染土进行改良,通过对电石渣联合矿渣改良Pb污染土的无侧限抗压强度、压缩特性、水稳系数、Pb离子浸出浓度进行试验性研究,并通过微观扫描电镜对改良路基土的机理进行佐证分析。试验结果表明:在相同集料掺量下,改良未污染土的无侧限抗压强度qu高于Pb污染土;经15%~25%集料改良之后的孔隙比,较Pb污染黏土孔隙比小;改良Pb污染土的水稳系数低于改良未污染土;相同集料掺量作用下,浸出液中Pb2+浓度随着养护龄期增长而降低;矿渣在电石渣生成的碱性环境下,发生水化反应形成大量致密的水化硅酸钙C-S-H网状结构产物。     

水泥加固酸污染土无侧限强度特征

污染土是利用水泥固化处理后,土体的强度得到提高。针对该项技术,采用水泥固化法处理酸污染土,通过两种试验方案,对水泥加固酸污染土的无侧限抗压强度特性进行研究。试验所用酸污染土用浓硫酸配置人工制备而成,并考虑了不同水泥掺量、不同硫酸浓度和不同龄期对水泥加固酸污染土强度的影响。试验表明:水泥固化酸污染土的强度与水泥掺量和硫酸含量有密切关系,二者共同作用决定其强度的变化。在一定硫酸浓度(2~16g/kg)条件下,伴随硫酸含量的升高,水泥掺量较低时,无侧限抗压强度整体呈明显下降的趋势;水泥掺量较高时,无侧限抗压强度呈缓慢上升的趋势。随着水泥掺量提高,土样的无侧限抗压强度达到峰值时所对应的硫酸含量也逐渐变大。     

水泥固化铜污染土的强度特性及机理研究

随着中国城市化进程的不断加快,城市工业场地的重金属污染程度也在加剧。地基土受到重金属污染后,其工程性质会发生改变。固化稳定法是处理重金属污染土地基的常用方法之一。针对该项技术,本文试验研究了铜离子掺量、水泥掺量以及养护龄期对固化污染土的强度特性的影响,并对固化机理进行了分析。试验结果表明:当铜离子掺量低于0.3%时,随着铜离子掺量的增加固化污染土强度变化不大;当铜离子掺量达到0.5%时,土体强度显著下降;但随着水泥掺量及养护龄期的增加,土体强度会有一定程度的提高。     

SPB和SPC固化稳定化镍锌污染土的强度及环境特性研究

以某汽配厂搬迁遗留电镀车间的镍(Ni)、锌(Zn)复合污染土为研究对象,研究2种新型固化剂SPB和SPC固化稳定化污染土的强度及环境安全特性。通过室内试验研究2种固化剂修复污染土的无侧限抗压强度(qu)、干密度(rd)、酸碱度(pH)、酸缓冲能力(ANC)及重金属浸出毒性、重金属形态分布等参数随固化剂掺量和养护龄期的变化规律。室内试验结果表明,污染土经固化剂SPB和SPC处理后q_u和rd显著提高,相同固化剂掺量、反应稳定(28 d)后,SPC固化土qu略高于SPB固化土,2种固化土rd基本相同;固化剂SPB和SPC使活性形态重金属转化为较稳定形态,重金属浸出浓度显著降低,但2种固化剂对重金属的固化稳定化效果存在差异,固化剂SPC固化稳定化Ni的效果优于固化剂SPB,而固化剂SPB固化稳定化Zn的效果更优;固化土pH显著提高,其中固化剂掺量10%、反应稳定后,SPB和SPC固化土pH分别为9.51和9.07;SPB和SPC固化土ANC均显著提高。另外,小试试验结果表明,SPC固化土pH低于PC固化土;固化剂SPC在短期养护(7 d)的固化效果优于PC。研究结果可以为固化剂SPB和SPC在实际工程的现场应用提供参考和建议。     

PAM固化土体的微观特性试验分析

采用红外光谱、元素分析、XRD测试、比表面积测试、扫描电镜等微观试验,分析PAM固化剂的材料属性和固化土的固化机理。研究表明:PAM固化剂主要含有C、N、H 3种元素,其固化剂土体未产生新的矿物。PAM固化剂含有有利于土颗粒加固的链式结构,可以增强土颗粒间的粘结力。PAM掺量越多,比表面积减少,但固化土体的强度越强。     

A preliminary study of mercury contamination in the surface soil and river sediment of the Roscio District, Bolivar State, Venezuela

The present study constitutes a comparison of mercury in surface soil and river sediments of a contaminated and an uncontaminated area of Venezuela. In the contaminated area, gold prospectors have been using mercury to separate gold from auriferous sand and rock powders for many years. The baseline level of mercury in the river sediments of the uncontaminated area (Manzanares River, Sucre State) was 0.06 micrograms g-1, while in the contaminated area in the Roscio District of Bolivar State the concentration varied from 0.12 to 129 micrograms g-1. In the river sediments the average level of mercury was 0.71 micrograms g-1 and in the surface soil of the working areas 37 micrograms g-1, which shows a significant increase in the mercury level in the contaminated areas. This high level of mercury in the soil and sediments constitutes a serious risk to public health in the contaminated area, where the local people use the water for drinking and other domestic purposes; moreover, they also consume fish from these rivers.     

A preliminary study on mercury contamination to the environment from artisanal zinc smelting using indigenous methods in Hezhang County, Guizhou, China: Part 2. Mercury contaminations to soil and crop

Artisanal zinc smelting using indigenous method in Hezhang County, Guizhou, China has posed seriously environmental pollution to the local environment. Within less than 150 km2 area in Hezhang, a few metric tons of mercury were released into the atmosphere each year since 1989 due to artisanal zinc smelting, and the surface waters were seriously contaminated with mercury. For the first time, we investigated the mercury contamination to the local soil and crop compartments due to mercury emissions from artisanal zinc smelting activities in this area. Mercury distribution patterns in 5 soil profiles collected in artisanal zinc smelting area showed that the top soils were seriously contaminated with mercury. The soils from agriculture land close to the zinc smelting areas were also contaminated with mercury due to the deposition of mercury species that emitted from artisanal zinc smelting processes. Total mercury concentrations in top soils decrease exponentially with distance from the zinc smelting area. Corn plants that were cultivated in agriculture land close to the zinc smelting area were also contaminated with mercury. Mercury concentration in corn plant tissue increased in the order of grains相似文献   

电石渣改良路基过湿土的微观机制研究

 为揭示电石渣改良路基过湿土的强度增长机制,通过无侧限抗压强度、酸碱度、压汞和热重分析试验,从微观角度出发,探讨改良土强度与pH值、孔径分布、火山灰反应产物含量的内在联系,并与石灰改良土进行比较。结果表明,电石渣改良路基过湿土早期强度与生石灰改良土接近,而后期强度为生石灰改良土的1.05～1.16倍;电石渣细粒含量约为生石灰的1.72倍,比表面积大5倍,可保障电石渣与土颗粒接触更充分;电石渣活性Al,Si成分含量约为生石灰的1.71倍,且电石渣改良土pH值可维持在12.4～12.6(而生石灰改良土pH值低于12.4),为火山灰反应提供较好的碱性环境,水化反应更持久;28和120 d龄期时,电石渣改良土的火山灰反应产物含量约为生石灰改良土的1.06和1.10倍,且微孔隙(＜0.007 μm)和小孔隙(0.007～0.900 μm)的体积百分比之和分别约为生石灰改良土的1.05和1.23倍,结构更致密。     

新型磷基固化剂固化稳定化电镀工业污染黏土现场试验研究

针对某电镀工业重金属污染黏土固化稳定化修复工程开展了现场试验研究,分析养护1d、7d、28d后固化黏土的重金属浸出毒性、酸碱度(pH)、干密度(ρd)、贯入指数(DCPI)及回弹模量(EPFWD)等特性,并与水泥(PC)固化黏土进行比较,研究新型磷基固化剂SPC固化污染黏土的工程和环境特性。结果表明,SPC和PC能显著降低污染黏土重金属的浸出浓度,并满足地下水IV类质量标准(GB/T 14848-2017)的限制要求;相同龄期下SPC固化黏土的重金属浸出浓度低于PC固化黏土。SPC和PC能改善固化黏土的酸碱度,SPC固化黏土的pH值低于PC固化黏土;养护28d后,固化剂SPC和水泥固化黏土的pH分别为7.99和9.76。SPC和PC能显著提高污染黏土的强度和动态回弹模量,而SPC固化黏土的强度和动态回弹模量低于PC固化黏土。     

酸碱污染重塑粉质黏土的塑性及其与力学特性的关系

酸碱溶液会显著改变黏性土的力学特性因而在污染土的研究中备受关注。通过室内试验,详细研究了硫酸、盐酸和氢氧化钠污染重塑粉质黏土的现象、孔隙水离子成分以及土的塑性、压缩性和强度的变化规律。从孔隙溶液的pH值、离子交换以及土的结构三方面解释了硫酸和氢氧化钠污染土塑性增大、盐酸污染土塑性减小的机理。给出了这3种污染土的力学特性与塑性指标之间的关系,并与一些用于非污染重塑土的经验公式进行了对比。发现这3种酸碱污染土均表现出一定的结构性,尽管结构性形成的机理并不相同,但均导致压缩性增大,适用于非污染重塑土的经验公式会低估这类污染土的压缩性。研究发现这种低浓度的污染土的结构性不足以改变不排水抗剪强度cu与液性指数IL之间的关系,因而其强度可以大致通过未污染土的cu–IL关系来预测。     

水泥固化稳定重金属污染土的工程性质试验研究

随着社会的快速发展,因工业生产以及人类活动引起的地基土重金属污染现象越来越严重。地基土受到重金属污染后,其工程性质会发生改变。固化稳定法是处理重金属污染土地基的常用方法之一。以人工制备的铅或锌重金属污染土为研究对象,通过系统的室内试验,着重研究水泥固化稳定重金属污染土的工程性质。试验结果表明,土体受到污染后,其强度降低;掺入水泥固化稳定的重金属污染土的强度随水泥掺入量以及养护龄期的增加显著增大。通过试验还发现,较低浓度重金属离子的存在可以促进水泥固化土抗剪强度的提高。     

水泥固化重金属污染土的淋滤特性试验研究

固化稳定法是目前处理重金属污染土场地的常用方法之一。经过处理后的污染土,不仅在强度上有所提高,而且重金属污染离子亦能被有效固化稳定下来。目前,这方面的研究成果主要集中在固化污染土的工程性质变化方面,而对固化土中的重金属离子的滤出特性研究较少。通过系统的室内试验,以经水泥固化后的铅和锌污染土为研究对象,着重研究固化污染土中重金属离子的淋滤特性。试验结果表明:水泥固化重金属污染土后,随着固化剂掺量和养护龄期的增加,重金属的滤出率显著降低,并最终趋于稳定。在污染物掺量较低时,水泥对Pb2+的固化效果好于对Zn2+的固化效果;随着污染物掺量的增加,滤出液中Pb2+浓度的增幅要大于Zn2+浓度增幅。在污染物掺量较高时,水泥对Zn2+的固化效果好于对Pb2+的固化效果。