1. 研究目的与意义（文献综述）

在过去的几十年中，冶金、化工、核能等领域的快速发展，大量有毒重金属进入自然环境，并对地表和地下的生态环境产生严重的威胁，2014年4月国家环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示：全国重污染企业用地土壤污染点位占36.3%，工业废地土壤污染超标点位34.9%，工业园区土壤污染超标点位占29.4%。其中，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种重金属点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。并且，随着工业升级和环境要求，原本在城市内的大型工业厂房必须搬迁，遗留下大面积含有重金属污染的土壤。与有机的污染物相比，具有高毒性、高渗透性的重金属离子难以降解，并在长期的积累下，聚积在生物体内，对人类产生巨大的危害。因此如何在较短周期内将这些重金属污染的土壤治理、净化成为我们必将要面对的问题。

近年，国内外对于重金属污染进行了大量的相关的研究，但大多局限于对于污染的水源、小面积的污染土壤进行特定污染重金属的吸附或固定，面对着大面积、含有不同含量、不同种类的重金属污染土壤，如何能够短时间、大面积、无差别的固定，对于我国坚持可持续发展，建设美丽中国，推进净土保卫战，落实土壤污染防治法持续实施《土壤污染防治行动计划》，实施“无废城市”建设试点工作方案，防治重金属污染具有重要意义。

事实上，近年来国内外在通过高温固定含有重金属的固体废弃物（污泥、土壤等），进行了大量的相关研究。有许多的研究以含重金属污染的土壤制备轻集料，研究表明使用固废制备轻集料时，重金属能够被有效的固定在了轻骨料之中，从图1中可以看到，大部分重金属的固化程度高达90%以上，而镉由于沸点较低，因此在高温的时候会部分挥发导致重金属残留量相对偏低。值得注意的是，在高温烧结固化的过程中，部分价态多变的重金属（铅、铬）也会发生价态的转变。在余后梁、xu等的研究中，也有相似的结果。而mao等实验结果表明，轻集料本身可以对重金属铜、镉进行一定程度的吸附作用，其吸附作用大致与沸石的吸附能力相当。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本课题将模拟含有重金属铜和铬的污染土壤，将污染土壤通过人工造粒、高温焙烧的方式制成轻集料砂浆块，并研究经过高温烧结后的轻集料所制备的砂浆块重金属的固化形式、浸出情况，以及相应的力学性能。通过在高温烧结，对土壤中的重金属进行一次固化，通过水泥等胶凝材料，对重金属进行二次固化，两种密闭的方式，使轻集料在保证安全、可靠的环境效益的同时，能够产生作为建筑材料的经济效益。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－8周：按照设计方案，以含重金属轻集料为主要原料，制备不同类型的轻集料混凝土。
第9－11周：研究轻集料混凝土在不同温度、湿度、ph等环境中重金属的溶出特性；开展微观测试。
第12－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。
第15周：论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 全国土壤污染状况调查公报[j].中国环保产业,2014(05): 10-11.

[2] zou y, wang x, khan a, et al. environmental remediation andapplication of nanoscale zero-valent iron and its composites for the removal ofheavy metal ions: a review[j]. environmental science amp; technology,2016,50(14):7290-7304.

[3] fu f, wang q. removal of heavy metal ions from wastewaters: areview[j]. journal of environmental management, 2011,92(3):407-418.