【摘要】：隨著我國經濟高速發(fā)展及工業(yè)化進程不斷加快,土體及地下水受到污染,產生大量的污染場地。防污屏障作為地下污染防控措施之一,其服役性能成為關注的重點。對黏性土防污屏障而言,吸附特性研究是其服役性能評估的基礎�，F有基于Batch試驗和土柱試驗獲得的吸附參數難以全面反映實際復雜工況下黏性土的非線性吸附行為。因此,黏性土防污屏障吸附特性及其對防污屏障擊穿時間影響的研究具有重要的理論意義和工程應用價值。本文在前人研究的基礎上總結了污染物在防污屏障中的遷移機理及分析方法。以高嶺土為研究對象,重金屬Pb2+離子為目標污染物,提出了采用短土柱測定黏性土等溫吸附曲線的試驗方法,并通過誤差分析及質量守恒分析評價了其可靠性。研究了污染源濃度、水頭及土水比對等溫吸附曲線及分配系數Kd的影響。針對不同污染源濃度范圍提出了分段求參方法,并利用Geo-studio軟件建模分析了吸附曲線及參數、污染源濃度、水頭及擊穿標準對擊穿時間影響�？偨Y國內外污染場地勘察工程實踐經驗及相關技術文獻,研究了污染場地鉆進取樣技術。通過現場勘查和室內測試分析了滲濾液在黃土襯墊中的遷移。提出了防污襯墊服役性能評價方法的改進建議。上述研究得到的結論如下:(1)短土柱試驗方法是在一批2cm高土柱上利用馬氏瓶施加數米高常水頭和不同濃度污染物溶液,測定目標污染物的出流曲線,直到出流穩(wěn)定后對土樣切片,測定土樣中污染物的分配系數,直接獲得短土柱等溫吸附曲線。試驗過程中污染物質量守恒分析結果與取樣切片消解測試結果的相對準差低于8.96%,說明短土柱試驗方法可靠。(2)短土柱試驗獲得的等溫吸附曲線及分配系數Kd呈現出非線性,Kd值隨濃度增加而減小,可采用langmuir吸附模式擬合。其吸附量及分配系數Kd值小于Batch試驗的吸附量及Kd值。水頭對等溫吸附曲線及分配系數Kd的影響不明顯。(3)污染源濃度達到400mg/1以上時,短土柱等溫吸附曲線預測的出流與實測值吻合較好;污染源濃度在200mg/1以下時,則存在顯著差異,且濃度越低,差異越明顯,可通過短土柱出流曲線反分析獲得線性吸附參數。(4)基于短土柱試驗吸附參數求解的2m厚壓實黏土襯墊擊穿時間比Batch試驗短,說明Batch試驗高估了土體的吸附作用,應采用短土柱試驗吸附參數對擊穿時間進行分析。污染源濃度為50mg/1、400mg/1、1000mg/1,壓實黏土襯墊的擊穿時間分別為600、150、92年,說明隨著濃度的增加擊穿時間顯著減少。在工程應用中可以通過在壓實黏土襯墊表層添加高滲透性、強吸附性填料及降低污染源濃度來延長擊穿時間。隨著水頭的增大,壓實黏土襯墊的擊穿時間減小。擊穿標準不同,擊穿時間也不一樣。(5)鉆進取樣質量要求取決于土樣測試項目及所含污染物種類;本文梳理了用于不同類型污染場地的鉆進取樣方法(見表6.3)。(6)黃土防污襯墊對COD吸附阻滯作用較強。在該場地高水頭條件下,彌散度和阻滯因子影響不可忽略,50年后C1離子遷移深度為15m,COD為5m。
【圖文】：

采用土－膨潤土及水泥膨潤土等常用材料回填入溝槽，經固結形成滲透逡逑性低的防滲墻（Ａｐｐｏｌｏｎｉａ，１９８０；邋ＭｃＫｎｉｇｈｔ邋ｅｔ邋ａｌ，２００１；邋Ｒｙａｎ邋ｅｔ邋ａｌ，２００３）。實際工程逡逑中，通常采用抽水井降水以及豎向防污屏障結合的治理方式（圖１．１）。逡逑W逡逑圖１．１抽水井與防污屏障結合治理方式（Ｓｐｏｏｎｅｒｅｔａｌ，１９８４）逡逑水平防污屏障通常應用于填埋場底部，又稱防污襯墊，其基本結構形式如圖逡逑１．２所示。其中滲濾液導排層的作用是收集和排出滲濾液，控制填埋場滲濾液水逡逑頭；防滲層的作用是防止未及時排走的滲濾液發(fā)生滲漏。水平防滲材料包括土工逡逑膜（Ｇｅｏｍｅｍｂｒａｎｅ，簡稱邋ＧＭ），土工聚合黏土襯塾（Ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ邋Ｃｌａｙ邋Ｌｉｎｅｒ，筒逡逑稱ＧＣＬ），壓實黏土襯呡（Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ邋Ｃｌａｙ邋Ｌｉｎｅｒ，筒稱ＣＣＬ），以及天然土壤保逡逑護層（Ａｔｔｅｎｔｕｎａｔｉｏｎ邋ｌｉｎｅｒ，簡稱ＡＬ）。根據防滲層材料的不同，其襯呡結構形式逡逑也不同（見圖１．３）。本文主要研究圖１．３－ａ結構中壓實黏土襯墊的特性。逡逑４逡逑

采用土－膨潤土及水泥膨潤土等常用材料回填入溝槽，經固結形成滲透逡逑性低的防滲墻（Ａｐｐｏｌｏｎｉａ，，１９８０；邋ＭｃＫｎｉｇｈｔ邋ｅｔ邋ａｌ，２００１；邋Ｒｙａｎ邋ｅｔ邋ａｌ，２００３）。實際工程逡逑中，通常采用抽水井降水以及豎向防污屏障結合的治理方式（圖１．１）。逡逑W逡逑圖１．１抽水井與防污屏障結合治理方式（Ｓｐｏｏｎｅｒｅｔａｌ，１９８４）逡逑水平防污屏障通常應用于填埋場底部，又稱防污襯墊，其基本結構形式如圖逡逑１．２所示。其中滲濾液導排層的作用是收集和排出滲濾液，控制填埋場滲濾液水逡逑頭；防滲層的作用是防止未及時排走的滲濾液發(fā)生滲漏。水平防滲材料包括土工逡逑膜（Ｇｅｏｍｅｍｂｒａｎｅ，簡稱邋ＧＭ），土工聚合黏土襯塾（Ｇｅｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ邋Ｃｌａｙ邋Ｌｉｎｅｒ，筒逡逑稱ＧＣＬ），壓實黏土襯呡（Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ邋Ｃｌａｙ邋Ｌｉｎｅｒ，筒稱ＣＣＬ），以及天然土壤保逡逑護層（Ａｔｔｅｎｔｕｎａｔｉｏｎ邋ｌｉｎｅｒ，簡稱ＡＬ）。根據防滲層材料的不同，其襯呡結構形式逡逑也不同（見圖１．３）。本文主要研究圖１．３－ａ結構中壓實黏土襯墊的特性。逡逑４逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X505

【參考文獻】

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本文編號：2556852