近年来,城市固体废弃物填埋处理现象增多,要想防止垃圾渗滤液污染土体和地下水,防渗工作是关键。膨润土防渗毯(Geosynthetic Clay Liner)因其重量轻、厚度小、施工简便、自愈能力优越、极低的渗透系数等优点,被广泛用于垃圾填埋场、人工湖等场地的衬垫系统。目前有学者对GCL及膨润土的吸附性、物理性能、及渗透性能均已有研究,但有关重金属离子存在的条件下的研究报道较少,而此种条件在工程中屡见不鲜,并逐渐成为影响技术选型的重要因素。此外,一旦GCL防渗失效,重金属离子透过GCL渗透到周边土体中,造成污染,而现有的土壤中金属检测的方法过程复杂繁琐,损害样品,急需寻求一种快速、无损、原位检测方法来监测土体的金属离子含量。本文通过试验,以铅离子作为重金属离子的代表,对膨润土吸附特性、不同渗透条件下影响GCL渗透性能的结果、渗滤液作用下GCL的自愈能力和激光诱导击穿光谱技术在土壤定量检测中的应用进行研究,主要内容如下:(1)对膨润土吸附铅离子的能力进行试验,探讨了反应时间、速率、温度、离子浓度、膨润土掺量及pH值对其吸附性能均有影响;(2)研制多联柔性壁渗透仪,实现同种工况对同一批次GCL同时进行渗透试验,避免样品和试验条件带来的误差,提高数据可靠性;(3)在不同GCL水化条件下,GCL水化液浓度越大渗透系数越小、渗透时间越长渗透系数越稳定,结合渗透过程进行了综合分析;(4)利用自制渗透仪测试了破损状态下的GCL在不同孔径下的渗透性能,孔径较小时愈合性较好,简要分析影响其自愈能力的因素;(5)通过激光诱导击穿光谱试验,对GCL使用后周围土体中金属元素进行定量检测,可以实现对土体中金属元素含量的实时监测。