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河南理工大学学报(自然科学版)2026年第01期:开放-单向冻结模式下固化铅镉污染土毒性浸出试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:芮大虎;姚为峰;聂文君;张军;潘卫东;

单位:河南理工大学土木工程学院;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室;郑州地铁集团有限公司;

摘要:目的 为了评估开放-单向冻结模式下固化重金属污染土浸出特性,开展开放-单向冻结模式下固化铅镉污染土毒性浸出试验研究。方法 本文采用活性MgO-粉煤灰固化/稳定化铅镉复合污染土,进行开放(外界补水)和封闭(无外界补水)单向冻结模式下的冻融循环试验及其毒性浸出试验。通过扫描电镜的方法,进一步探究冻融循环作用对固化/稳定化铅镉复合污染土浸出特性的劣化机理。结果 结果表明,不同冻结模式下固化/稳定化铅镉污染土的冻胀量及其Pb、Cd浸出质量浓度规律为:开放-单向冻结组>封闭-单向冻结组>恒温-冻结组。11次冻融循环后,相较未掺入固化剂的开放-单向冻结组,掺入固化剂的封闭-单向冻结组和开放-单向冻结组的冻胀量分别减小38%,83%。且开放-单向冻结组的Pb和Cd浸出质量浓度为5.62,1.09 mg/L,分别是封闭-单向冻结组的1.99,1.58倍,恒温-冻结组的5.21,2.53倍,超出国家土壤标准限值。结论 冻融循环作用会导致固化污染土中的水化产物含量减少,同时使土体内部孔隙增大,这一过程显著劣化了MgO-粉煤灰对污染土中Pb、Cd的固化效果。其中开放-单向冻结模式下劣化效应更为显著。研究结果可为丰富和完善季节性冻土区浅埋地下水环境污染土固化/稳定化工艺设计和长期稳定性评价提供借鉴和参考。

关键词:开放-单向冻结;;固化/稳定化;;重金属污染土;;浸出特性;;劣化机理

基金资助:国家自然科学基金资助项目(U2004181);; 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLFSE20191702);; 河南省科技攻关计划项目(192102310503)