固废基环境功能材料

本书针对我国日趋严峻的土壤污染问题，基于作者多年的研究成果，系统地介绍基于低品位工业废渣的固废基环境功能材料。全书共6章，分别为固废基环境功能材料的构建、固废基环境功能材料的常温制备、淤污泥绿色改性技术体系的构建、边界集料常温固化技术、尾矿胶结充填技术、重金属污染土壤靶向修复技术。

第1章固废基环境功能材料的构建1
1.1环境地球化学理论基础1
1.1.1地壳天然岩体的组成2
1.1.2土壤圈的位置及内涵3
1.1.3土壤圈的特点及组成4
1.1.4固废基环境功能材料构建的意义6
1.2固体废物的概念及分类7
1.2.1能源工业固体废物7
1.2.2冶金工业固体废物9
1.2.3化学工业固体废物13
1.2.4采矿工业固体废物13
1.2.5建筑固体废物14
1.2.6其他固体废物14
1.3固体废物的活化方法及活化机制15
1.3.1固体废物的活化方法15
1.3.2固体废物的活化机制16
1.4固废基环境功能材料的构建及作用机制17
1.4.1固废基环境功能材料的结构17
1.4.2硅铝基环境功能材料的作用机理18
1.4.3高硫型硅铝基环境功能材料的作用机理20
参考文献20
第2章固废基环境功能材料的常温制备22
2.1固体废物的粉磨动力学机制及对其性能的影响22
2.1.1粉磨动力学机制22
2.1.2固体废物的活性32
2.2新型环境功能材料的作用机理、改性机制及性能53
2.2.1环境功能材料的作用机理53
2.2.2硅铝质环境功能材料的改性机理及性能60
2.2.3硅铝质环境功能材料的反应机制的调控作用68
2.3赤泥-煤矸石共混环境功能材料合成机理及重金属固化特性72
2.3.1赤泥-煤矸石共混环境功能材料聚合反应过程及动力学72
2.3.2赤泥-煤矸石共混环境功能材料固化重金属特性77
2.3.3重金属铅、铬固化机理86
参考文献90
第3章淤污泥绿色改性技术体系的构建94
3.1淤污泥泥质特性94
3.1.1淤泥泥质特性98
3.1.2海泥泥质特性101
3.2HAS固废基污泥改性剂102
3.2.1HAS固废基污泥改性剂原料102
3.2.2HAS固废基污泥改性剂技术要求102
3.3淤污泥改性过程及作用机制103
3.3.1基于高级氧化技术的污泥深度破壁理论103
3.3.2改性淤泥结构变化及固结机理134
3.3.3海泥常温固化机理152
3.4固废基淤泥改性剂工程应用与示范155
3.4.1昆明滇池宝象河和外海北部疏浚底泥脱水工程155
3.4.2唐山丰南临港经济开发区吹填场地固结处理工程158
3.4.3竹皮河流域水环境综合治理PPP项目162
参考文献165
第4章边界集料常温固化技术171
4.1固废基土壤固化剂171
4.1.1HAS固废基土壤固化剂的分类与特点171
4.1.2HAS固废基土壤固化剂的原料与技术指标172
4.2边界集料常温固化性能173
4.2.1粉煤灰固化体的性能173
4.2.2石屑和煤渣对粉煤灰固化体性能的影响177
4.2.3固化剂-边界集料作为道路基层材料的性能181
4.3边界集料固化体干缩抗裂性能184
4.3.1边界集料固化体土壤失水干缩特性184
4.3.2固化剂与水泥的失水干缩效应对比188
4.3.3边界集料固化体的抗裂性能189
4.4固废基土壤固化剂工程应用与示范191
4.4.1武汉市三环线东段道路施工工程191
4.4.2电厂贮灰场灰坝加高工程194
4.4.3长江堤防铜陵河段崩岸治理工程197
4.4.4武汉市武青三干道改造工程198
参考文献200
第5章尾矿胶结充填技术202
5.1尾矿特性202
5.1.1尾矿的粒度分布202
5.1.2尾矿的组成及浸出毒性205
5.1.3尾矿的其他特性206
5.2固废基尾矿胶结剂207
5.2.1固废基尾矿胶结剂原料207
5.2.2原料技术要求208
5.3尾矿固结性能的影响208
5.3.1沉降性能208
5.3.2浆体流变性能215
5.3.3流动度影响因素218
5.3.4尾矿浆体黏度221
5.4不同粒度尾矿固结性能224
5.4.1不同粒度尾砂固结试验224
5.4.2不同固废基尾矿胶结剂的固结性能235
5.4.3尾水对固结体强度的影响246
5.4.4固结体浸出毒性特征247
5.5固废基尾矿胶结剂与尾矿常温固结机理249
5.5.1高硫型固废基胶结剂与尾矿作用机理249
5.5.2高硫型固废基胶结剂与尾矿固结体微观结构演变及架构253
5.5.3固结体强度模型构建与评价256
5.5.4高硫环境下固结体损伤机制274
5.6固废基尾矿胶结剂工程应用与示范279
5.6.1湖北大红山矿业有限公司铜尾矿胶结充填279
5.6.2江西铜业武山铜矿铜尾矿胶结充填281
5.6.3广西中信大锰尾矿胶结充填283
参考文献288
第6章重金属污染土壤靶向修复技术292
6.1重金属污染土壤修复技术现状293
6.1.1生物修复技术293
6.1.2物理修复技术294
6.1.3化学修复技术294
6.1.4固化稳定化修复技术295
6.1.5固化稳定化修复技术评价296
6.2固废基靶向修复剂299
6.2.1固废基土壤修复剂的原料与技术指标299
6.2.2固废基土壤修复剂反应机理300
6.2.3固废基环境功能材料稳定重金属的主导矿物相302
6.2.4固废基环境功能材料对重金属污染土壤的修复304
6.3阴离子型土壤修复剂对砷污染土壤的固化稳定化306
6.3.1土壤环境中砷的来源306
6.3.2砷在土壤中的赋存形态演变308
6.3.3阴离子型土壤修复剂对含砷污染土壤的修复效果311
6.3.4修复剂对重金属砷的作用机理314
6.4阳离子型土壤修复剂对重金属铬的固化稳定化319
6.4.1含铬飞灰处理现状319
6.4.2氯型固废基环境材料的体系组成设计321
6.4.3含铬飞灰的固化稳定效果322
6.4.4氯型固废基修复剂对重金属铬的固化机理328
6.5阳离子型修复剂对铅污染土壤的修复333
6.5.1固废基环境功能材料对含铅污染土壤的固化稳定化333
6.5.2土壤修复剂对重金属铅的固化机理339
6.6固废基土壤修复剂工程应用与示范341
6.6.1原武汉染料厂遗留场地重金属复合污染土壤修复治理工程341
6.6.2浙江嘉兴某集团电镀污泥处理工程343
6.6.3肇庆高新区独水河生态修复工程345
参考文献348
索引352