垃圾填埋场污染物在场底土层和垂直防渗帷幕中的迁移机理及污染控制研究

我国有众多的简易垃圾填埋场和天然堆场，对周围环境存在严重威胁。目前对填埋场污染物迁移机理的认识还不够深入，也没有能全面考虑多场耦合的污染物迁移数值模型。本项目结合土柱试验和离心模型试验，研究目标污染物在场底饱和/非饱和土层中的迁移机理；通过Batch试验、弥散试验、土柱试验和离心模型试验研究水泥－膨润土帷幕的防渗阻滞机理；基于多场耦合理论建立同时考虑对流、扩散、吸附和降解的数值模型，模拟污染物在场底土层和防渗帷幕中迁移的全过程，并使用现场测试和离心模型试验数据对数值模型进行验证；通过变参数分析研究污染物、土层和防渗帷幕各参数对污染物迁移的影响规律，确定控制污染物迁移的主导因素，据此探讨水泥－膨润土帷幕的适用性及相应的设计参数。本项目研究对国内众多填埋场污染防治具有实际意义；对于进一步揭示填埋场污染物迁移机理，发展多场耦合的科学前沿理论，促进岩土与环境工程的学科交叉，具有重要理论意义。

土壤和地下水污染防治日益受到重视，研究土壤中污染物迁移机理及污染防治方法具有重要意义。本项目通过室内试验、理论解析和数值模拟等手段，揭示土层中的污染物迁移机理，研究以垂直防渗帷幕进行污染防控的适用性及效果。进行了室内土柱的弱对流-扩散试验，研究了土-膨润土混合样的渗透和扩散性能；进行离心机试验研究了氯离子在土-膨润土中的迁移扩散，并探讨了离心机中污染物迁移的比尺和相似规律；开发设计非饱和土柱的对流-扩散装置，研究非饱和土中污染物迁移机理；提出一种测定高塌落度防渗墙填料扩散系数的透析试验方法；给出统一形式边界条下有限厚度土层中污染物对流-扩散-吸附解析解，探讨了土柱试验拟合应采用的解析解类型；建立数值模型考虑对流、扩散、吸附作用模拟污染物迁移过程，通过土柱试验和离心机试验进行验证，探讨了模型中弥散度取值，研究了土-膨润土防渗墙用于污染防治和防渗补强的效果。结合本项目共发表论文8篇，其中SCI或EI收录8篇。