随着城市化进程的不断进行，城市范围不断扩张，位于城市边缘的工业园区和化工厂等被迫搬迁，但是这些企业在长期的生产过程中排放了大量污染物质，其中各类重金属和难降解的有机物会对土壤造成很严重的污染，进而对土地开发造成困难，即使开发完成过后，污染土壤仍然会对当地居民的生命健康产生不小的潜在威胁。

土壤重金属污染是指微量重金属元素在土壤中的含量高出背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。一般来说，重金属是指比重大于5、原子量大于55的金属。从环境污染方面所说的重金属，主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷。它可以通过饮水、饮食、呼吸或者是皮肤接触等的方式进入人体，对人的身体机能产生极大的损害。因为重金属在人体内的代谢较为缓慢，容易在人体内形成富集，积存在大脑、肾脏等器官中，但其含量超过一定阈值时人们就会到来严重的健康威胁。在我国，土壤重金属污染主要种类有8种分别为镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍等。重金属物质对人们的身体健康有着严重的危害：人体对汞的抗性极小，如果人饮用了每升含0.01毫克汞的水就会产生强烈的中毒现象，长期饮用含有极微量的含汞水也会造成汞富集，人体内的汞一旦超标就会在肝脏中积存，同时对视觉神经带来巨大的破坏。铬则会造成四肢麻木，对人的精神也会造成影响；砷主要是对人体的皮肤带来不利影响，色素沉着，常角质化等；镉会导致血压异常，带来心血管问题，引起肾功能失调，同时会对骨钙有一定的影响；铅时重金属元素中毒性较大的一种，在人体中具有强烈的沉积作用，进入人体后极难去除，会对人体的神经系统造成严重的损害，导致智力低下，严重时会直接导致痴呆或是脑死亡等

目前，在建材市场中普遍要求材料具备一定的功能性，并且绝大多数原料来源于固体废弃物。轻集料就因其多孔的结构，具有轻质、保温、隔音等特点，被应用于建筑、水处理、植物培养、石油支撑剂等多方面。而烧结陶粒的成分主要是SiO2、Al2O3、Na2O、K2O等组分，与污染土壤中的成分相同，这也是重金属污染土壤制备陶粒轻集料的物质基础。随着污染土壤轻集料的生产，所产生的能源和污染问题也引起高度关注。

目前课题组已经开展了利用污染土壤制备轻集料的研究工作，取得了一定的进展，进一步从经济性的角度对技术进行优化，对技术的推广应用具有重要的作用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）分析轻集料的制备工艺，包括原料类型、预处理技术以及干燥、研磨、配料、成型、烧结等过程。

（2）对不同的工艺进行评估，包括能源消耗、排放以及不同产品的性价比等。

（3）从经济性的角度，提出合适的工艺技术路线。

2.2 研究目标

（1）了解污染土壤制备轻集料的不同生产工艺过程的能源消耗及污染物排放。