合肥地区重金属污染膨胀土性能演变与改性土劣化机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41672306
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Heavy metal contaminants existed in the expansive soils may change its engineering properties. In order to improve expansive soil and solidification/stabilization of pollutants, it is necessary to fully understand the change law of the engineering properties of the contaminated expansive soil and the mechanism of strengthening and improving. Fistly, the project studies the engineering properties evolution of contaminated expansive soils. Based on the investigation using microscopic methods, distribution of grain size, specific surface area, mineral composition, etc. the change of engineering properties of contaminated expansive soil is recognized. Secondly, revealing the interaction between contaminants and expansive soils. Combining electrical resistivity, cation exchange capacity and Zeta-potential with microstructure analysis to establish the specified parameters referred to the evolution of soil engineering properties, which can generally illustrate the mechanism of engineering properties evolution. Thirdly, based on the study of improvement and solidification of contaminated expansive soil by using lime and industrial waste, the coupling mechanism of the improvement of expansive soil and the solidification / stabilization of pollutants was revealed. Finally, drying and wetting cycling test, leaching test with respect to the aggresive environment and carbonification test are conducted on the specimens to assess the long-term stability of stabilized contaminated expansive soil. Meanwhile, degradation mode will be proposed in both macroscopic and microscopic way, as well as the mechanism of degradation. In conclusion, this project will accelerate people to understand the evolution of engineering properties and solidified mechanism of contaminated expansive soil, and Promoting the development of contaminated site remediation and the theory of expansive soil improvement.
膨胀土受到重金属污染后,其工程性质如何演化、如何在改良膨胀土的同时有效固化/稳定污染物,是解决污染膨胀土地基难题的核心科学问题。本课题首先研究污染膨胀土的工程性质演化规律,从粒径分布、比表面积和矿物组成等微观角度,初步揭示膨胀土的工程性质变化机理;其次,分析污染物与膨胀土之间的相互作用,将电阻率、阳离子交换容量、zeta电位、比表面积、微结构分析等相结合,构建能全面反映土体工程性质变化的特征参数,全面揭示其工程性质变化机理;第三,研究基于石灰与工业废渣的污染膨胀土加固改良技术,揭示膨胀土改良与污染物固化/稳定的耦合作用机理;第四,通过加固改良污染膨胀土在干湿循环、化学物质渗淋、碳化等复杂环境因素耦合作用下的稳定性分析,提出由表及里、由浅入深的工程性质劣化模式,揭示其劣化机理。本课题将促进人们对污染膨胀土工程性质演化规律及加固改良机理的深入认识,推动污染场地修复与膨胀土改良理论的发展和完善。

结项摘要

随着城市发展,膨胀土地区污染企业搬迁带来了严重的场地污染问题。膨胀土是一种特殊的黏性土,受到重金属污染后,其工程性质如何演化、如何在改良膨胀土的同时,有效固化/稳定污染物,是解决污染膨胀土地基难题的核心科学问题。本项目阐明了重金属污染膨胀土工程性质演化规律、改良修复机理与改良膨胀土在复杂环境条件下的工程性质劣化机制,进而提出了重金属污染膨胀土地基改良修复方法。.(1)试验研究了不同类型、不同浓度重金属离子污染膨胀土的工程性质,阐明了其演化规律,并从粒径分布、比表面积和矿物组成等微观角度,揭示了膨胀土的工程性质变化机理。.(2)采用电阻率、阳离子交换容量、zeta电位、微结构分析等相结合方法,系统研究了污染物与膨胀土之间的相互作用,全面揭示了重金属污染土膨胀土工程性质变化微观作用机理。.(3)提出了基于石灰、碱渣、钢渣的重金属污染膨胀土固化技术,明晰了固化土的强度、胀缩性、化学稳定性等工程性能,获得了固化剂配比方案及改良方法,并通过矿物成分、微观结构、电阻率等分析,揭示了膨胀土改良与污染物固化/稳定的耦合作用机理。.(4)通过加固改良污染膨胀土在干湿循环、化学物质渗淋、碳化等复杂环境因素影响下的耐久性研究,阐明了加固改良污染膨胀土在复杂环境条件下的强度、化学与微结构稳定性,建立了由表及里、由浅入深的工程性质劣化模式,揭示了固化土工程性质劣化机制。.项目研究成果已发表学术论文22篇,其中SCI收录论文18篇,授权/申请发明专利5项(已授权3项),培养研究生6名。.本项目研究有利于促进对污染膨胀土工程性质演化规律及加固改良机理的深入认识,推动污染场地修复与膨胀土改良理论的发展和完善,推广应用前景广阔。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(5)
Experimental Investigation on Carbonation Behavior in Lime-Stabilized Expansive Soil
石灰稳定膨胀土碳化行为试验研究
  • DOI:
    10.1155/2020/7865469
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    Advances in Civil Engineering
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Xu Long;Zha Fusheng;Liu Congmin;Kang Bo;Liu Jingjing;Yu Chuang
  • 通讯作者:
    Yu Chuang
Laboratory study of strength, leaching, and electrical resistivity characteristics of heavy-metal contaminated soil
重金属污染土壤强度、淋溶及电阻率特性室内研究
  • DOI:
    10.1007/s12665-021-09451-7
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
    Environmental Earth Sciences
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Fusheng Zha;Fanghua Zhu;Long Xu;Bo Kang;Chengbin Yang;Wei Zhang;Jiwen Zhang;Zhenghong Liu
  • 通讯作者:
    Zhenghong Liu
Similarity simulation study on displacement and stress changes response to coal mining in Longdong coal mine, China
陇东煤矿采煤位移与应力变化响应相似模拟研究
  • DOI:
    10.1144/qjegh2020-111
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Huang Kai;Xu Long;Zha Fusheng;Lu Zhitang;Wu Jiwen;Chu Chengfu;Yu Chuang
  • 通讯作者:
    Yu Chuang
Mechanism of stabilized/solidified heavy metal contaminated soils with cement-fly ash based on electrical resistivity measurements
基于电阻率测量的水泥-粉煤灰稳定/固化重金属污染土壤的机理
  • DOI:
    10.1016/j.measurement.2019.03.070
  • 发表时间:
    2019-07-01
  • 期刊:
    MEASUREMENT
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Liu Jingjing;Zha Fusheng;Yang Chengbin
  • 通讯作者:
    Yang Chengbin
Solidification/Stabilization (s/s) of Zinc Contaminated Soils Using Cement Blended with Soda Residue
使用掺有苏打渣的水泥固化/稳定锌污染土壤
  • DOI:
    10.1680/jenge.18.00183
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Environmental Geotechnics
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Fusheng Zha;Jingjing Liu;Long Xu;Bo Kang;Chengbin Yang;Yongfeng Deng
  • 通讯作者:
    Yongfeng Deng

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其他文献

土的颗粒组成对电阻率的影响试验研究
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  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    崔可锐
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜延军;崔可锐;蔡国军;查甫生;刘松玉
  • 通讯作者:
    刘松玉
电阻率法在地基处理工程中的应用
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    查甫生;刘松玉;杜延军
  • 通讯作者:
    杜延军
黄土湿陷过程中微结构变化规律的电阻率法定量分析
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    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    许龙
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭晓慧;宋传中;查甫生;李加好;张妍
  • 通讯作者:
    张妍

其他文献

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查甫生的其他基金

重金属尾矿库场地污染韧性防控机制与设计方法研究
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  • 批准年份:
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基于微生物诱导碳酸钙沉淀固化重金属污染土的微观机理与耐久性研究
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重金属污染土的工程性质变异机理与固化修复技术研究
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  • 资助金额:
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    面上项目
非饱和土的电阻率特性及应用研究
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相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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