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岩土工程学报 2020年第8期42卷 1401-1410页

作者：刘樟荣崔玉军叶为民王琼张召陈永贵同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 法国国立路桥大学法国巴黎77455 同济大学高等研究院上海200092

膨润土颗粒是一种用于填充高放废物地质处置库中各种施工接缝和空隙的缓冲/回填材料。从膨润土颗粒的制备方法、填充技术与堆积性质、热传导特性、水力特性、结构演化规律及力学特性等6个方面,全面回顾和总结了近年来对膨润土颗粒的研... 详细信息

膨润土颗粒是一种用于填充高放废物地质处置库中各种施工接缝和空隙的缓冲/回填材料。从膨润土颗粒的制备方法、填充技术与堆积性质、热传导特性、水力特性、结构演化规律及力学特性等6个方面,全面回顾和总结了近年来对膨润土颗粒的研究成果与最新进展,并分别指出了各方面值得进一步深入研究的几个课题。研究表明,膨润土颗粒可由多种方法制备,也可采用多种技术填充到处置库中,其堆积干密度和均匀性与充填技术、级配、堆积方式等因素有关,其热传导系数与干密度、含水率和温度等因素有关,其水力–力学特性与级配、干密度及温度等因素有关。通水水化或降低吸力过程中,颗粒混合物由初始松散结构逐渐转变为胶结融合结构,及至水化饱和后基本达到宏观上的均一化结构,但微观层次的均一化过程仍将持续漫长的时间。考虑到处置库实际运营工况的复杂性,科学高效的颗粒混合物填充技术、多场(热–水–化–力)耦合条件下的颗粒混合物水力–力学特性及结构演化规律是今后值得深入探索的研究方向。

关键词：深地质处置缓冲/回填材料膨润土颗粒颗粒混合物

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膨润土颗粒混合物的堆积性质与水-力特性研究进展

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工程地质学报 2020年第2期28卷 294-305页

作者：刘樟荣叶为民张召崔玉军王琼陈永贵同济大学地下建筑与工程系中国上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室中国上海200092 法国国立路桥大学法国巴黎77455

膨润土颗粒混合物是高放废物深地质处置库中的一种缓冲/回填材料,掌握其堆积性质与水-力特性是开展处置库安全性能评估的关键基础。本文全面回顾和总结了近年来国内外学者对膨润土颗粒混合物的堆积性质、持水特性、结构特征、渗透特性... 详细信息

膨润土颗粒混合物是高放废物深地质处置库中的一种缓冲/回填材料,掌握其堆积性质与水-力特性是开展处置库安全性能评估的关键基础。本文全面回顾和总结了近年来国内外学者对膨润土颗粒混合物的堆积性质、持水特性、结构特征、渗透特性、胀缩特性及本构模型等方面的研究进展与取得的成果,展望了几个值得进一步研究的问题。结果表明,颗粒混合物的堆积性质与粒径级配密切相关;湿化过程中,颗粒混合物由初始松散结构逐渐转变为胶结融合结构,孔隙结构逐渐趋于均一化,并伴随着颗粒破碎和错动,进而影响其水-力特性。考虑到处置库实际运营环境的复杂性,颗粒混合物的原位填充技术以及多场(热-水-力-化)耦合条件下颗粒混合物的水-力特性是今后值得深入研究的方向。

关键词：高放废物膨润土颗粒堆积性质水-力特性研究进展

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膨润土颗粒细胞遗传毒性体外实验研究和职业暴露人群调查

膨润土颗粒细胞遗传毒性体外实验研究和职业暴露人群调查

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作者：张美辨浙江大学

学位级别：博士

目的：研究三种膨润土颗粒(自然土、活性土和有机土)体外诱发人B淋巴母细胞的细胞毒性、氧化应激和遗传毒性以及调查职业接触有机土工人的遗传损伤和脂质过氧化。方法：人B淋巴母细胞为体外试验靶细胞,长春新碱和阿霉素为阳性对照,生理... 详细信息

目的：研究三种膨润土颗粒(自然土、活性土和有机土)体外诱发人B淋巴母细胞的细胞毒性、氧化应激和遗传毒性以及调查职业接触有机土工人的遗传损伤和脂质过氧化。方法：人B淋巴母细胞为体外试验靶细胞,长春新碱和阿霉素为阳性对照,生理盐水为阴性对照,DQ-12石英和石膏为颗粒对照。分别用CCK-8、中性红(NRU)、凋亡、活性氧(ROS)、乳酸脱氢酶(LDH)、超氧(化)物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)等7个试验检测三种土的细胞毒性和氧化应激,CCK-8和NRU试验三种土暴露浓度为10、20、30、60、120、240、480和960μg／ml,其他5个试验三种土暴露浓度为30、60、120和240μg/ml,暴露时间均为4h和24h。用彗星试验和胞质阻断微核试验(CBMN)检测三种土的遗传毒性,自然土和活性土暴露浓度为30、60、120和240μg/ml,有机土暴露浓度为1.88、3.75、7.5和15μg／ml,暴露时间均为24h、48h和72h。用彗星试验、CBMN和MDA试验检测60名对象(20名暴露有机土3.95±0.55年的工人为暴露组Ⅰ、20名暴露有机土2.20±0.17年的工人为暴露组Ⅱ和20个年龄、性别和吸烟匹配的对照)的遗传损伤和脂质过氧化。结果：根据细胞毒性试验的IC50,被测物质细胞毒性顺序为：烷基季胺盐(AQAS)>有机土>活性土>自然土>DQ-12石英>石膏。自然土和活性土的LDH、早期凋亡细胞、ROS、SOD和MDA释放明显大于石膏和DQ-12(P<0.05或P<0.01),三种土的细胞毒性随着颗粒苯酚吸附能力增加而增加。活性土的氧化应激能力明显大于自然土(P<0.05或P<0.01)。三种土的尾部DNA含量(%tail DNA)和微核率(MNF)明显高于石膏(P<0.05或P<0.01)。暴露时间为72h时,活性土高剂量组(120和240μg/ml)%tail DNA明显高于自然土(P<0.01),活性土和自然土高剂量组%tail DNA明显高于石英240μg／ml组(P<0.01),有机土15μg／ml组的%tail DNA明显高于DQ-12、自然土和活性土30μg／ml组(P<0.05或P<0.01)。暴露时间为24h和48h时,有机土15μg／ml组的MNF明显高于石英、自然土或活性土30μg／ml组(P<0.01)。三种土的可溶部分均不能诱发细胞毒性、ROS产生、DNA损伤和微核形成。人群检测结果表明暴露组I和暴露组Ⅱ的有机土暴露浓度相似,暴露组I和暴露组II的%tail ***和MDA水平明显高于对照组(P<0.01),并且暴露组I的tail DNA％.MNF和MDA水平明显高于暴露组Ⅱ(P<0.01)。暴露工龄与tail DNA％和MNF明显相关(P<0.05)。结论：自然土、活性土和有机土颗粒在体外实验中均可明显诱发对人B淋巴母细胞的细胞毒性、氧化应激和遗传毒性。其细胞毒性和遗传毒性在一定程度上可能与吸附能力、诱发氧化应激能力、颗粒成分等颗粒特性有关。膨润土颗粒的难溶部分在其细胞毒性、氧化应激和遗传毒性效应中发挥主要作用。有机土颗粒的细胞和遗传毒性均明显高于自然土和活性土,职业接触有机土颗粒人群可检测出遗传损伤和脂质过氧化。

关键词：细胞毒性氧化应激膨润土颗粒人B淋巴母细胞 DNA损伤微核脂质过氧化职业暴露

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膨润土颗粒对多壁碳纳米管在饱和多孔介质中迁移的影响

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环境化学 2015年第4期34卷 671-677页

作者：苏婷婷蔡荔杨海燕童美萍北京大学深圳研究生院环境与能源学院深圳518055 北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871

选用石英砂填充柱模拟土壤体系,通过对比在有无膨润土颗粒(Bentonite particles)存在时得到的多壁碳纳米管(MWCNTs)的穿透曲线和滞留曲线,考察膨润土颗粒对MWCNTs在多孔介质中迁移沉积行为的影响.实验选取的Na Cl溶液离子强度为1 mmol&#... 详细信息

选用石英砂填充柱模拟土壤体系,通过对比在有无膨润土颗粒(Bentonite particles)存在时得到的多壁碳纳米管(MWCNTs)的穿透曲线和滞留曲线,考察膨润土颗粒对MWCNTs在多孔介质中迁移沉积行为的影响.实验选取的Na Cl溶液离子强度为1 mmol·L-1和30 mmol·L-1,Ca Cl2溶液离子强度为0.3 mmol·L-1和1.2 mmol·L-1.溶液p H不进行调节,p H值大约为5.6.研究结果表明,在低离子强度Na Cl(1 mmol·L-1)溶液中,有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线和滞留曲线与没有膨润土颗粒共存时相近,表明该条件下MWCNTs的迁移和沉积行为不受膨润土颗粒影响,而在高离子强度Na Cl(30 mmol·L-1)溶液中,有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线低于没有膨润土颗粒共存时MWCNTs的穿透曲线,表明该条件下膨润土颗粒会抑制MWCNTs的迁移,且增加的滞留主要发生在柱子入口端;在Ca Cl2溶液中,无论离子强度的高低(0.3 mmol·L-1和1.2 mmol·L-1),有膨润土颗粒共存时,MWCNTs的穿透曲线和滞留曲线都不发生变化,说明在二价溶液中膨润土颗粒对MWCNTs的迁移和沉积行为影响不大.

关键词：多壁碳纳米管膨润土颗粒饱和多孔介质迁移滞留

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复配膨润土颗粒对水中诺氟沙星的动态吸附研究

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生态与农村环境学报 2019年第10期35卷 1330-1337页

作者：孙倩钰周俊吴慧芳南京工业大学城市建设学院

将经过阴阳离子表面活性剂复配插层后的钙基膨润土造粒,并利用响应面优化法制成颗粒吸附剂。在降流式固定床柱中研究水中诺氟沙星(NOR)的动态吸附,分别考察了空床接触时间、床层高度以及溶液进水pH值对吸附过程的影响。综合考虑实际应... 详细信息

将经过阴阳离子表面活性剂复配插层后的钙基膨润土造粒,并利用响应面优化法制成颗粒吸附剂。在降流式固定床柱中研究水中诺氟沙星(NOR)的动态吸附,分别考察了空床接触时间、床层高度以及溶液进水pH值对吸附过程的影响。综合考虑实际应用的经济性和高效性,选取吸附柱的最佳运行条件:初始ρ(NOR)为2 mg·L^-1、溶液pH=3、空床接触时间(EBCT,T EBC)为20 min、床层高度(H)为15 cm、流速(Q)为1.33 mL·min^-1,在此条件下NOR的去除率均可达到70%以上,复配改性膨润土颗粒(C/S-Mt)对NOR的穿透时间增加270 min,最大吸附量(q t)增大约910μg,平衡吸附量比未改性的原土颗粒(Ca-Mt)提高约330μg·g-1。利用Thomas和Yoon-Nelson模型对吸附柱性能进行评估,结果表明2种模型分别可以较准确地对吸附柱的平衡吸附量和50%的穿透时间进行预测分析。

关键词：膨润土颗粒诺氟沙星固定床柱动态吸附

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膨润土颗粒充填施工接缝的缓冲层膨胀力研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 73-78页

作者：胡世祥谈云志明华军吴军李辉三峡大学特殊土土力学研究所湖北宜昌443002 防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

在高放废物处置库中,缓冲层通常以高压实膨润土砌块拼接回填形成,这势必在金属罐、砌块、围岩之间留下不可忽略的施工接缝.通过在位于试验舱底的压实膨润土上部预留接缝,开展接缝充填膨润土颗粒工况下的试样膨胀力测试,以掌握膨润土颗... 详细信息

在高放废物处置库中,缓冲层通常以高压实膨润土砌块拼接回填形成,这势必在金属罐、砌块、围岩之间留下不可忽略的施工接缝.通过在位于试验舱底的压实膨润土上部预留接缝,开展接缝充填膨润土颗粒工况下的试样膨胀力测试,以掌握膨润土颗粒充填施工接缝对缓冲层膨胀力特性的影响.研究结果表明:试样水化方向不同,膨胀力发展过程存在较大差异,但膨胀稳定时间差别不大;从接缝端入渗时,试样均表现出随注水时间增长,膨胀力逐步提升,直至稳定在最高膨胀力;随着接缝宽度增大,最终膨胀力出现显著降低,且膨胀稳定时间显著增加;在施工接缝中充填膨润土颗粒可显著提升缓冲层最终膨胀力,保证其“自密封”要求.

关键词：高放处置库施工接缝膨润土颗粒膨胀力

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吸-脱湿过程中GMZ膨润土颗粒的水-力特性

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岩石力学与工程学报 2024年第S2期43卷 4062-4071页

作者：张召叶为民王琼陈永贵张可能同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

膨润土颗粒材料因具有制备成本低、运输方便、施工工艺简单等优点,被看作是高放废物深地质处置库一种新型的缓冲回填材料。以我国高庙子(GMZ)膨润土为对象,采用气相平衡法开展吸力控制下膨润土颗粒的吸-脱湿试验,结合MIP微观测试技术,... 详细信息

膨润土颗粒材料因具有制备成本低、运输方便、施工工艺简单等优点,被看作是高放废物深地质处置库一种新型的缓冲回填材料。以我国高庙子(GMZ)膨润土为对象,采用气相平衡法开展吸力控制下膨润土颗粒的吸-脱湿试验,结合MIP微观测试技术,探究吸-脱湿过程中膨润土颗粒的持水特性、体变特性及微观结构特征。试验结果表明:(1)膨润土颗粒的吸湿/脱湿持水曲线在低吸力阶段基本一致,而在高吸力阶段呈现迟滞现象;(2)吸-脱湿过程中膨润土颗粒湿化膨胀、干化收缩,并在高吸力段产生不可恢复的塑性变形;(3)吸湿过程中,膨润土颗粒集合体间孔隙体积增加,孔隙分布曲线由“单峰”型向“双峰”型发展,而在后续脱湿过程中,集合体间孔隙无法完全恢复,孔隙分布曲线呈“双峰”特征;(4)BExM模型可较好地模拟吸-脱湿过程中膨润土颗粒的胀缩变形特征,并能反映水化过程中颗粒混合物集合体内孔隙、集合体间孔隙和颗粒间孔隙的演化规律。

关键词：土力学膨润土颗粒持水曲线胀缩变形孔隙尺寸分布本构模型

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不同级配GMZ膨润土颗粒混合物的热传导特性研究

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岩土工程学报 2024年

作者：张召叶为民李昱宛贺勇王琼陈永贵同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院中船勘察设计研究院有限公司

作为高放废物深地质处置库施工接缝的回填材料，膨润土颗粒混合物导热性能对处置库安全评价至关重要。本文以我国深地质处置库首选缓冲/回填材料高庙子（GMZ）膨润土为对象，开展了水化过程中、自由填充和给定干密度条件下不同级配膨润... 详细信息

作为高放废物深地质处置库施工接缝的回填材料，膨润土颗粒混合物导热性能对处置库安全评价至关重要。本文以我国深地质处置库首选缓冲/回填材料高庙子（GMZ）膨润土为对象，开展了水化过程中、自由填充和给定干密度条件下不同级配膨润土颗粒混合物试样的导热性能试验。结果表明，对于自由填充情况的颗粒混合物，导热系数随粒径的增加呈先增加后降低变化，而给定填充密度的混合物导热系数随粒径的增加单调降低；连续水化过程中，不同级配混合物导热系数的时程曲线均可分为快速增长段和稳定段，其发展趋势与稳定时间受颗粒组成影响；膨润土颗粒水化膨胀充填粒间孔隙，浸润峰由上、下端不断向中部发展，混合物由颗粒型结构逐渐向连续均匀型结构发展；接近饱和状态后，颗粒混合物和压实膨润土的导热系数随干密度的发展规律具有一致性。

关键词：深地质处置膨润土颗粒导热系数粒径级配

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膨润土颗粒混合物的堆积性质与水-力特性研究进展

膨润土颗粒混合物的堆积性质与水-力特性研究进展

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第三届谷德振讲座暨中国地质学会工程地质专业委员会成立40周年研讨会

作者：刘樟荣叶为民张召崔玉军王琼陈永贵同济大学地下建筑与工程系上海200092中国同济大学地下建筑与工程系上海200092中国同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092中国法国国立路桥大学巴黎77455法国

膨润土颗粒混合物是高放废物深地质处置库中的一种缓冲/回填材料，掌握其堆积性质与水-力特性是开展处置库安全性能评估的关键基础。本文全面回顾和总结了近年来国内外学者对膨润土颗粒混合物的堆积性质、持水特性、结构特征、渗透特性... 详细信息

膨润土颗粒混合物是高放废物深地质处置库中的一种缓冲/回填材料，掌握其堆积性质与水-力特性是开展处置库安全性能评估的关键基础。本文全面回顾和总结了近年来国内外学者对膨润土颗粒混合物的堆积性质、持水特性、结构特征、渗透特性、胀缩特性及本构模型等方面的研究进展与取得的成果，展望了几个值得进一步研究的问题。结果表明，颗粒混合物的堆积性质与粒径级配密切相关;湿化过程中，颗粒混合物由初始松散结构逐渐转变为胶结融合结构，孔隙结构逐渐趋于均一化，并伴随着颗粒破碎和错动，进而影响其水-力特性。考虑到处置库实际运营环境的复杂性，颗粒混合物的原位填充技术以及多场(热-水-力-化)耦合条件下颗粒混合物的水-力特性是今后值得深入研究的方向。

关键词：高放废物膨润土颗粒堆积性质水-力特性研究进展

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膨润土颗粒的制备及对废水吸附性能研究

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广州化工 2019年第15期47卷 83-85,142页

作者：朱鑫昌新疆有色地质勘查局测试中心

本文以哈密膨润土为研究对象,将钢渣、聚乙烯醇和淀粉按比例混合成型处理,对钢渣、膨润土量、焙烧温度、时间进行了考察。用静态吸附法评价成型膨润土颗粒对废水中Ni2+去除效果及散失率,对最优的膨润土颗粒,研究吸附时间和颗粒投加量对N... 详细信息

本文以哈密膨润土为研究对象,将钢渣、聚乙烯醇和淀粉按比例混合成型处理,对钢渣、膨润土量、焙烧温度、时间进行了考察。用静态吸附法评价成型膨润土颗粒对废水中Ni2+去除效果及散失率,对最优的膨润土颗粒,研究吸附时间和颗粒投加量对Ni2+去除率。结果表明:钢渣11%、膨润土量9 g、焙烧温度600℃、时间为1. 5 h时制备的膨润土颗粒吸附效果最佳,颗粒投加量1 g/50 m L,对模拟废水中Ni2+去除率为63. 5%,成型造粒后的吸附效果要比直接使用效果好。

关键词：膨润土颗粒去除率吸附重金属离子

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