同济大学学报(自然科学版)

作者：付俊，陈永贵，和江宏，周罕，关蕾蕾

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650051;3.湖南科技大学 岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201

关键词：赤泥-高炉矿渣,地聚物,固化/稳定化,复合重金属污染土,稳定性退化

基金：国家自然科学基金（42125701）；云南省万人计划产业技术领军人才科技项目（云发改人事〔2019〕274号）；中铝国际重点科研项目（CJ2021JS-06）；云南省院士专家工作站（202405AF140045）

针对传统水泥基固化剂在修复重金属污染土时面临的能耗大和耐久性欠佳等问题，通过碱激发方式制备赤泥（RM）-高炉矿渣（BFS）基地聚物，用于固化/稳定化复合重金属污染土，进而研究其在地下水位升降和降雨中酸碱物质变化等环境影响下的长期稳定性。为此，开展干湿循环和酸碱度影响试验，查明RM-BFS基地聚物固化体在不同环境影响下强度及重金属浸出质量浓度演化规律；结合宏微观测试阐明RM-BFS地聚物修复复合重金属污染土的机制和稳定性退化机制。结果发现，随着干湿循环次数增加，固化体UCS大幅降低，重金属浸出质量浓度显著增加，但随RM+BFS掺量增加，干湿循环后固化土壤UCS降幅减小，重金属浸出质量浓度增幅减小，固化效果增强；对于低/中质量浓度复合重金属污染土，随pH增加，除Cu（II）浸出质量浓度持续下降外，Cd（II）、Pb（II）和Zn（II）浸出质量浓度均先降低后增加；但无论pH值大小，四种重金属浸出质量浓度基本上均低于限定值，固化效果能够保持长久稳定。RM-BFS基地聚合物聚合反应产生的水化凝胶通过物理包裹吸附及化学沉淀等机制固定重金属污染物；环境影响下其内部孔隙连通、重金属吸附点位和赋存形态改变导致稳定性能退化。研究成果为工业固废固化复合重金属污染土的工程应用提供了重要参考。

来源：2025年第11期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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