牛凯佳 张家明

(昆明理工大学建筑工程学院 昆明 650500)

*基金项目：国家自然科学基金 (41807258)；中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司科技创新项目(2019YN05)。

0 引言

随着工业化和城市化进程的加快，不可避免地产生大量的工业和生活垃圾，这些垃圾通常堆放在专门的废物处置场中，如垃圾填埋场、尾矿库等。然而工业和生活垃圾中的重金属可能下渗到周围的土壤和地下水中，从而对周围的环境造成污染。为了降低废物处置场对周围环境的不利影响，传统的措施是在废物处置场下方建造衬垫系统来将废物与周围环境相隔开。这些衬垫的作用不仅仅是作为一个水力屏障来物理地控制渗滤液渗漏，还可通过化学反应来限制有害物质的逃逸[1]。

红土作为一种红棕色的特殊土壤，是在强风化作用下红土化过程的产物。我国红土主要分布在热带和亚热带地区，所占面积约200万km2，其厚度可达数米[2]。红土化可能导致红土具有多微孔结构，如果很好地压实，红土具有高密度、低压缩性和低渗透性的性能[3-4]。由于其资源相对丰富、成本较低以及有利的岩土和地球化学特性，红土被考虑作为废物处置场的衬垫材料。红土是一种细粒土，其主要特征是铁铝硅酸盐矿物的分解和倍半氧化物(Fe2O3和Al2O3)的相对富集，并且含有大量的粘土矿物，矿物成分主要为高岭石、三水铝石、针铁矿、赤铁矿和石英[5]。土壤中较细的部分，尤其是胶粒粘土部分，可以吸附金属盐溶液中的离子，且红土中的粘土矿物具有较高的阳离子交换量、比表面积和孔隙体积，能有效地吸附溶液中的金属阳离子[6]。……