无机盐溶液作用下砂-膨润土竖向隔离屏障材料化学相容性试验研究

土-膨润土竖向隔离屏障广泛应用于城市工业污染场地。化学溶液作用下屏障材料的化学相容性,即渗透系数及其变化程度,是评价防污性能的关键因素。通过柔性壁渗透试验研究重金属铅-锌复合、六价铬作用下砂-膨润土竖向隔离屏障材料渗透系数的变化规律。由于无机盐溶液中铅、锌、钙对膨润土双电层的压缩,铅-锌复合、钙溶液作用下屏障材料试样渗透系数随金属浓度升高而增大。铅-锌复合作用下,金属浓度增至500mmol/L时试样渗透系数增幅达11倍,且无法满足防渗要求。相反,由于铬以阴离子络合形式存在,其对试样渗透系数影响相对小;与未污染状态测定结果相比,渗透系数增幅≤2倍。在膨润土孔隙比基础上,考虑无机盐溶液对膨润土膨胀特性的影响,建立无机盐溶液作用前后砂-膨润土竖向隔离屏障材料渗透系数统一预测方法。

多重竖向隔离屏障在污染场地中的应用研究

针对污染场地竖向隔离技术,当前研究主要集中在垂直屏障的隔离材料、服役性能、施工工艺及修复应急措施等方面,对隔离屏障的现场设计及施工形式的研究相对较少。基于土壤中污染物迁移机理,提出了一种多重竖向隔离屏障的设计理念及施工方法,将污染物的渗流作用、弥散作用及吸附作用区分,引入缓冲层概念,旨在提高隔离屏障的服役年限。通过理论分析和有限元模拟,对多重竖向隔离屏障的服役效果进行评价,发现相比传统的同厚度单层竖向隔离屏障,多重竖向隔离屏障系统能够更好地阻隔污染物的迁移,明显提高竖向屏障的长期服役性能。将提出的多重竖向隔离屏障应用于某实际工程中,结合监测结果,发现该屏障系统能够满足该工程的实际需求。

土-膨润土系竖向隔离工程屏障阻滞重金属污染物运移特性试验研究

通过室内试验及理论分析对砂土-膨润土系竖向隔离工程屏障(简称S-B隔离屏障)阻滞重金属运移特性进行了研究:通过一维化学渗透土柱试验研究了S-B隔离工程屏障材料对典型重金属Pb的阻滞规律。S-B工程屏障材料对Pb具有一定的化学渗透膜效应,其化学渗透效率系数ω随溶质浓度增大而减小,且在半对数坐标下呈现良好的线性关系;Pb浓度在5~60mmol/L时,其化学渗透效率系数ω的范围为0.008~0.030。同时,Pb在材料中的有效扩散系数D*随溶质浓度增大而增大,并逐渐趋于稳定。