重金属污染具有不降解、难析出、易富集等特点，造成的水土污染严重影响人类的生存、健康和发展。化学修复添加的中和物质，易引起二次污染；物理和生物修复成本高、恢复期长。项目采用主动冻结驱替联合粉煤灰基地质聚合物吸附的思路，通过控制冻结锋面推进速度来主动、定向驱替饱和砂土中的重金属到吸附能力突出的地质聚合物中，达到主动净化目的。项目以含黏粒饱和砂土中重金属为研究对象；基于水冻结后析出污染物的净化原理和地质聚合物优异吸附特性；搭建冻结驱替联合聚合物吸附示踪模拟试验系统；揭示渐进冻结和聚合吸附过程中重金属的迁移与重分布规律；分析影响污染物净化率的最主要因素；阐述在水平和垂直两种冻结模式下，考虑砂土颗粒的阻滞和地质聚合物吸附双重作用下的重金属驱替机理和迁移规律模型；进而提出利用天然冷能和适应人工冻结工程的优化冻结温度模式及有效冻结速率范围。研究成果可为我国砂土类重金属污染场地的原位修复提供绿色方案。
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