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该课题研究的是地下六价铬污染治理方法，利用硫酸亚铁与土层中的六价铬反应，将毒性大、溶解性强的六价铬还原成毒性小、易固着在土层中的三价铬。将硫酸亚铁水溶液注入被六价铬污染的岩层中，即可达到清除六价铬的目的。经实验得到了治理六价铬所须硫酸亚铁药量之比为１∶９及ＰＨ值最佳技术指标，凡能通过药液的土层，所含六价铬基本清除，砂层通过药液最快，治理率达９９％以上。该方法适用于治理第四系气带土层，第四系孔隙含水层，基岩含水层的六价铬污染。经铬污染现场大型试验治理，已清除六价铬污染质６０９公斤。采用该法治理不会造成二次污染，较开挖治理节省巨额投资，而且不破坏地形、地貌，不拆迁地表建筑物。

该课题是煤矿塌陷区、矸石复田区综合治理的重要科研课题，对恢复生态环境和防治二次污染有现实意义。该课题针对矸石复田区矸石为强酸性的特点，提出了全面中和、全面复田３３０ｍｍ以上的技术措施和工艺，以控制矸石的进一步酸化；它提出的整套的整治措施，保证了复田区植被的建立，特别是利用廉价的生石灰末或石灰石渣作中和剂，与矸石混合做１００ｍｍ厚的垫层，再覆±３００ｍｍ的整治技术，解决了强酸污染土壤的技术难题，这一成果为国内首创。根据生态学原则，设计并建立了乔、灌、草本植物三者有机结合的间作、套种、混播多种种植方式的立体多样化植被群落，并针对该矸石复田区强酸性恶劣的立地条件和当地气侯条件，筛选出六种抗酸性树种、两种经济价值高的草种和两种家作物，经种植试验证明是正确的，可推广应用。

课题来源与背景：该项目2009年12月立项，是广西工信委千亿元产业科技攻关项目“广西矿业重金属污染现状及对矿业可持续发展影响的研究”（项目编号：[2009]58号）项目的子项目之一，资助资金120万元，研究周期为4年。项目的主要任务是研究重金属污染岩土体的工程特性及其综合防治技术，解决重金属污染对岩土体工程性能的影响，修复重金属污染土壤，以及研发出针对重金属污染岩土体治理的关键技术。项目由中国有色桂林矿产地质研究院有限公司负责实施完成。重金属污染是环境岩土工程中最典型、最严重的污染之一。由于该领域的研究理论与技术成果较少，所研究的成果并不能有效地指导工程应用，迫切需要重金属污染岩土体理论研究与治理技术开发。通过收集分析前人研究资料，认为重金属侵入对岩土体工程性能稳定性影响大，对土地资源耕植水平破坏大，是造成工程事故与土壤破坏的一大顽疾，重金属污染岩土体工程性能与固化技术的研究将对工程建设及生态环境的保护起到积极推动意义。项目按照“机理分析”、“试验验证”、“技术研发”逐次展开的原则，以“电离平衡原理”、“酸碱质子理论”为指导，启动重金属侵入岩土体后的工程性能与固化技术研究工作。采用区域调查、原位试验、室内试验、数据分析、工程验证为主要技术手段，完成2600个试样数据采集与分析，治理工程9处。查明了重金属侵入岩土体后的影响机理、迁移性能、侵入面的变形规律等；同时，证实了所研发的岩土体固化治理技术、土壤综合修复技术的可靠性。研究成果为全面治理重金属污染岩土体提供可靠的理论支撑与技术服务资料，未来项目应用成果将应用于类似工程并建成多个工程示范基地，以弥补国内在重金属污染岩土治理技术空白的局面。技术原理及性能指标：通过调查土壤重金属背景值与累积频数获取重金属元素对岩土体影响的相关变异系数，来研究重金属元素在岩土中的迁移特性、腐蚀特性、累积特性，揭示其影响破坏机理；通过现场及室内试验研究重金属污染土的工程性能、本构关系、体变特性，揭示土体双电层结构的破坏和水化膜的损伤机理，岩石侵入面损伤的变形规律，进而研究重金属污染岩土体的固化防治措施。性能指标如下：建立重金属污染迁移试验模型，研究重金属污染元素在土中的迁移特性、土体自净能力的大小以及植物累积之间的关系，创造性地研发了重金属污染土壤综合治理技术。通过重金属污染土土工试验，研究了重金属元素质量比对土体影响的大小，并根据试验结果获取相关参数，建立了污染土的本构关系。采用有机物固化剂配合比试验，研究了污染土的固化后的性能，建立了固化污染土的双曲面本构模型，该模型克服了单曲面模型不能描述污染土临界状态的缺陷。采用现场监测与室内模拟试验对重金属污染岩石的风化、力学性能、本构关系等进行了研究。探讨了重金属污染对岩石风化性能、力学性能的影响，并建立了考虑重金属侵入对岩石裂隙面影响的本构关系。根据污染岩土的力学特性及破坏机制，提出了重金属污染地基有机固化剂的治理措施、生态混凝土治理重金属侵入岩质边坡治理方案。技术的创造性与先进性：首次详细研究并划分区域重金属污染岩土体的累积频数，影响岩土体工程性能的变异系数；建立重金属污染迁移试验模型，发现了重金属污染元素在土中的迁移特性、土体自净能力的大小以及植物累积之间的关系；全面研究归纳总结重金属污染岩土体影响机理、工程特性，系统的建立重金属污染土体的本构关系模型与体变模型，丰富了重金属侵入下的“土体演化理论”；提出重金属侵入岩土体同时受扩散路径、电离平衡和侵入性能三个关键因素的控制，揭示了土体双电层结构的破坏和水化膜的损伤机理，岩石侵入面损伤的变形规律；研发了有机土体固化技术，创造性的研发了岩质边坡生态混凝土治理技术与土壤综合修复技术。技术的成熟程度，适用范围和安全性：在理论认识的指导下，确定重金属污染岩土体的合理计算参数和拟合结果；理论指导工程计算、技术保证治理成功率，因此在污染严重、影响机理复杂、治理难度大等条件下，不到3年时间用较少的投入完成了对高峰矿、保平上洛锰矿等9处重金属污染土壤、边坡固化等类型的复杂工程治理；多个工程首次采用项目技术成果治理都取得了成功并成为了示范工程，大大节约了治理费用。在研究工作成果的基础上，通过研究总结，正式出版专著一本、发表核心论文11篇、申请国家发明专利2项。研究成果主要应用于重金属污染岩土体工程的固化治理、重金属污染土壤的修复治理，经工程验证该成果具有技术先进、成本低、环保无污染等优点，未来推广价值明显。应用情况及存在的问题：通过近5年的工程计算与技术实践工作，截至2015年8月，累计治理重金属污染土地基3处，重金属侵入岩质边坡5处，重金属污染土地200亩，治理费用与传统技术相比节约费用达1.43亿元，经济和社会效益显著。项目应用存在的问题是工矿企业环保意识差，治理资金投入小，导致成果的推广规模小。

本研究报告适用以松散堆积层开采地下水，引起地面沉降。既适用于初建水地，也适用于开采多年的水源地。开采地下水产生水位降低，水位降低减少地下水对地层的浮托力，使地层增加相应的附加压力，在附加压力作用下，地层压缩─地面沉降。抽水过程初期使含水层水位降低（压力降低），相临隔水层压力相应增加（抽水层产生一定负压），在这种压力作用下产生相临粘性土中的孔隙水向水层流动，即粘性土释水，降低其孔隙水压力而发生固结沉降。课题研究的技术指标是：１．阐明东郊地面沉降区第四纪地质结构：２．建立地面沉降监测站（设基准标、分层沉降观测标、地下水观测孔和粘性土孔隙水测压力装置），测量地层的压缩沉降量；３．研究人工回灌地下水与地面沉降关系；４．提出控制东郊地面沉降继续发展的合理地下水开采量，解决了东郊地面沉降与地下水开采量的关系，起到了控制地面沉降，维护东郊工业区、使馆区工程环境，保护各种建筑设施安全使用寿命。该项研究表明，今后在平原区新建大中型地下水水源地必须论证地面沉降量及其危害，有扩大的使用范围和价值。