该文从工程实用的角度出发,着重于研究选择一种高效、低价的屏障改性材料以及在高水位环境条件下的屏障设计理论.屏障的概念是设置一道低透水的墙或衬垫,有害物质通过时,被截留、吸附、交换、降解,使流出的水达到卫生的标准.屏障的形式很多,其中活性屏障是目前新发展起来的一种工法,是采用具有一定活性的物质、吸附和交换量大的改性材料,它概念新颖,经济实用,施工简单.该文选择高效、低价的粉煤灰作为屏障的改性材料,主要研究了粉煤灰对有毒有害阳离子的吸附性能及掺入粉煤灰的屏障对阻止金属阳离子扩散的作用,并对饱和废弃物屏障建立了一套设计理论.该文由六章组成.第一章绪论部分介绍了废弃物的处置现状,提出了活性屏障的概念.第二章文献综述分两部分,第一部分系统地综述了溶质在均质的地下水多孔介质中的一维、二维、三维平流-弥散模型;第二部分是关于屏障材料的改性研究包括扩散吸附性能、工程性质、物理化学性质.第三章是本文的重点,通过大量的实验室摇动-接触(batch-contact)试验,研究粉煤灰对有毒有害金属阳离子(Ni<2+>、Zn<2+>、Cd<2+>、Pb<2+>)吸附量的大小、吸附等温线的型式,并同时与膨润土、天然粘土、粉质粘土进行对比研究.第四章是从扩散的角度,验证粉煤灰改性屏障对阻滞金属阳离子的效果.该文设计了一种简便、实用的纯扩散试验装置,进口浓度考虑随着扩散的进行而减小,利用Laplace转换程序,求出了部分阳离子(K<+>、Ca<2+>、Cu<2+>、Ni<2+>、Zn<2+>、)和阴离子Cl<->在天然粘土、土-粉煤灰屏障中的扩散系数D和分配系数K<,d>值.第五章概括了溶质在地下饱和多孔介质中的一维平流-弥散反应性方程(考虑线性吸附情况)在各种边界条件下的解析解或半解析解,并就其中适用于野外屏障设计的保守的模型(半无限常数进口浓度条件)进行了参数分析,绘制了一系列可直接用于屏障系统设计的图表.并探索用差分法求解非线吸附情况下的一维平流-弥散反应性方程.第六章屏障系统设计理论与实例也是该文的重点.根据第五章选定的野外屏障的设计模型,建立了一套屏障设计的理论和相应的规则,并对该市一SO<,4><2->污染地基工程根据上述的理论进行了复核验算.