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西安科技大学学报2026年第02期:陕北煤矸石路基重金属释放与迁移特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:景宏君;闫湘晨;吴燕;张晓轴;班峰;

单位:西安科技大学建筑与土木工程学院;西安科技大学道路工程研究中心;榆林市公路工程试验检测中心;榆林市公路局;

摘要:为研究陕北地区煤矸石路基在降雨条件下的重金属释放与迁移特性,揭示路基结构对重金属的阻滞与缓释作用,以榆林地区煤矸石路基为对象,测试煤矸石重金属元素的静态浸出与动态淋滤行为,采用单因子污染指数与地累积指数评估环境风险,分析Pb、Cr、Ba、Fe、Al的淋出规律及累积特征,利用Hydrus-1D一维模型模拟典型路基中重金属垂向迁移,确定主要重金属浓度与深度和时间的关联关系。结果表明:煤矸石整体污染程度较低,但Fe、Al元素的污染指数较高,存在一定环境风险,淋滤初期Pb、Fe释放迅速,随后5种元素浓度趋于稳定;煤矸石重金属迁移行为具有明显时空衰减特征,连续降雨300 d后重金属最大迁移深度未超过4.63 m,重金属元素对周边土壤环境影响较小,迁移风险较低;达到一级公路路堤压实度>90%的情况下煤矸石路基中重金属释放与迁移可控,环境适应性良好。研究证明了路基结构可阻滞和缓释重金属元素的迁移,为煤矸石路基环境风险防控与实践提供了科学依据。

关键词:环境地质;;煤矸石路基;;重金属淋滤试验;;Hydrus-1D迁移模拟;;非饱和渗流

基金资助:国家自然科学基金项目(42372323)