污染紅土的宏微觀回響及污染物的遷移機制研究

《污染紅土的宏微觀回響及污染物的遷移機制研究》是依託昆明理工大學，由黃英擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：污染紅土的宏微觀回響及污染物的遷移機制研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：黃英
• 依託單位：昆明理工大學

項目摘要

環境岩土工程問題是涉及岩土結構安全及生態可否持續發展的重要問題。作為雲南基礎設施中的紅土資源，環境影響產生的紅土污染問題已嚴重威脅到紅土的工程性能和地下水的安全。本項目針對雲南污染紅土，將紅土的污染過程與紅土中污染物的遷移過程作為研究系統，通過理論與試驗、巨觀與微觀、數值計算與圖像處理相結合的研究方法，將污染紅土的宏微觀回響與污染物的遷移機制結合起來，研究不同影響因素下紅土污染前後、污染物遷移前後及遷移過程中污染紅土的宏微觀回響，研究紅土中污染物的遷移特性及遷移模型等內容，以污染紅土的微結構回響和污染物的遷移為核心，以污染紅土的巨觀回響和污染物的遷移特性為依據，建立污染紅土的宏微觀回響關係及其與污染物遷移機制之間的關係，建立求解污染物的遷移模型，闡明污染紅土的宏微觀回響特徵和微結構劣化機理，闡明紅土中污染物的遷移規律和遷移機理。對於有效保障污染紅土地區基礎設施安全、防治地下水污染意義重大。

結題摘要

本項目以雲南紅土為研究對象，以鹽酸、氫氧化鈉、硫酸亞鐵、六偏磷酸鈉、硫酸銅作為污染源，考慮污染物濃度、pH值變化、養護時間、遷入時間、遷出時間、環境溫度、初始含水率、初始乾密度、土柱位置深度等不同影響因素，通過污染紅土的巨觀試驗、微觀試驗、物質組成試驗以及土柱遷移試驗，結合圖像處理技術和理論分析，研究了不同影響因素下不同種類污染紅土的宏微觀特性，研究了紅土中不同種類污染物的遷移機制。在污染紅土的宏微觀特性方面，從污染前後和污染過程的角度，開展了浸潤條件下酸污染紅土、鹼污染紅土、硫酸亞鐵侵蝕紅土、磷污染紅土以及pH值污染紅土的宏微觀特性研究，明確了不同影響因素下不同種類污染紅土的顆粒組成、相對質量、界限含水、擊實、強度、壓縮、滲透等巨觀物理力學特性及其對應的微結構特性，明確了污染紅土的宏微觀特性參數與不同影響因素之間的變化關係，闡明了污染紅土的宏微觀回響關係；在污染紅土的遷移特性方面，從污染物遷移前後及遷移過程的角度，開展了遷入、遷出浸泡條件下酸污染紅土、鹼污染紅土、硫酸亞鐵侵蝕紅土的宏微觀遷移特性研究，明確了不同影響因素下污染物遷入過程、遷出過程中不同種類污染紅土的宏微觀遷移特性、物質組成的遷移特性及其回響關係；開展了遷移條件下磷污染紅土、銅污染紅土的宏微觀遷移特性研究，明確了污染物濃度、遷移時間、土柱位置深度、土柱密度等不同影響因素下污染紅土的宏微觀遷移特性、物質組成的遷移特性及其回響關係；在紅土中污染物的遷移機制方面，從污染物與紅土間相互作用的角度，開展了酸污染紅土、鹼污染紅土、硫酸亞鐵侵蝕紅土、磷污染紅土以及銅污染紅土中污染物的作用機制研究，分析了前期水解作用、初期腐蝕侵蝕作用、中期成鹽膠結作用、後期溶解作用等幾個過程的不斷循環深入，闡明了不同種類污染物與紅土間的相互作用機理；在污染紅土微結構的劣化機理方面，從污染紅土的宏微觀特性、遷移特性、物質組成特性及其作用機理等各個方面綜合的角度，開展了酸污染紅土、硫酸亞鐵侵蝕紅土的劣化機理研究，明確了污染紅土的作用過程，建立了污染紅土的劣化模式，闡明了污染紅土微結構的劣化機理。奠定了深入揭示紅土污染機制的基礎，為有效保障污染紅土地區基礎設施安全、防治地下水污染提供科學依據。