城市垃圾的卫生填埋是垃圾的最终处理手段，在各种处置方法中始终占有重要地位，目前仍然是大多数国家采用的主要处理方式。城市垃圾卫生填埋场对环境的污染问题主要是垃圾渗滤液对周围土壤及地下水的污染，而一旦渗滤液中有毒有害的物质进入土壤和地下水，将使环境受到严重污染，直接威胁到人类身体的健康，因此卫生填埋场中的底部防渗层就显得至关重要。天然粘土防渗衬垫由于其经济、易得、施工方便，被认为是生活垃圾填埋场良好的防渗材料，并在填埋工程实践中普遍使用。但天然粘土衬垫也有许多弱点，比如压实粘土易产生干燥、冻融和收缩裂缝，易受垃圾中有机污染质的破坏，使粘土性能下降渗透系数提高。这些不足导致渗滤液对土壤和地下水的污染时有发生，在国际上已有许多具有人工材料和天然材料复合防护的防渗层由于开裂、孔洞等原因发生渗滤液渗漏污染的实例。我们都知道，地下水体和土壤一旦遭到污染后再进行治理几乎是非常困难和耗资的。所以在过去的许多年里，很多学者都关注于如何修复这些渗漏点，比如确定渗漏的位置，清除渗漏附近的衬里物质，然后对渗漏进行粘补，但这种方法既耗时也不经济，或者据电泳原理，将粘土颗粒吸引到渗漏处以堵塞合成膜衬里中的渗漏裂隙，但这种方法投资成本很高，并且容易受到周围环境的干扰难以得到广泛应用。既然对渗漏的修补存在一定难度，我们就应当从另一个角度寻求经济、合理而且有效的方法和技术将渗滤液尽可能地控制在垃圾填埋场的防护系统中，减缓污染地下水和土壤的时间，降低其污染的范围和程度。本论文通过批实验和两组土柱实验探索和研究一种能长期有效低渗透并能抵抗污染质破坏的新型双层矿物基底的衬里。首先根据渗滤液中的污染物成分复杂、有机物浓度高容易使粘土性能下降的特点，通过大量的批实验将膨润土有机改性，研究有机改性以后的膨润土对有机物的吸附能力，以及影响有机膨润土吸附性能的一些因素，改性膨润土和原土吸附有机污染物的机理等。然后结合Jean Frank 和Wagnor双层矿物基底的衬里（Concept of Double Mineral Base Liner）的新概念设计了新型的垃圾填埋场的底部防护系统，先通过一组土柱实验，对比苯酚分别在有机膨润土和未改性膨润土中的穿透曲线和渗透系数，研究改性膨润土和原土吸附有机污染物的差别，比较渗滤液对两种衬层的穿透情况，进一步确定<WP=67>采用有机膨润土作为高度反应性层材料的可行性和有效性。然后通过第二组土柱实验，研究渗滤液在双层矿物基底的衬里（DMBL）中的渗透系数和衰减情况，并通过对比进一步研究高度反应层和“惰性”层位置不同时，渗滤液的渗透和衰减变化。最终，提出一种能比较有效防止或者延缓防渗层的泄漏，预防垃圾渗滤液污染的新型双层矿物基底的衬里。具体研究内容和结果如下：有机膨润土改性的批实验⑴首先成功引入阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性天然膨润土，通过x-衍射分析表明，HDTMA改性的有机膨润土的层间距相比较未改性膨润土的层间距增大了两倍多，这样也就增大了可以吸附有机物的空间。⑵考察了时间、pH值对有机膨润土吸附有机物苯酚的影响，结果表明有机膨润土可以在短时间内吸附有机污染物，这对有机膨润土的实际应用很有利。另外，在中性偏碱性的情况下有机膨润土对苯酚的吸附比酸性条件好。适当的调节pH值可以有效的提高有机膨润土对苯酚的去除率。⑶就未改性的膨润土和有机膨润土对苯酚的主要吸附机理进行探讨，根据吸附等温线呈非线性，我们确定未改性的膨润土和有机膨润土对苯酚主要都以吸附作用为主。2．新型双层矿物基底衬里的室内土柱实验此阶段就单层以及双层矿物基底衬里的防渗性能和对污染质的衰减能力进行了分析。⑴就单层的衬里而言，分别以未改性的膨润土，和有机膨润土做衬里，两种防渗层的渗透系数均要大于双层矿物基底防渗层的渗透系数，可见这两种单层衬里在防渗性能上均不具有优势。另外，选用苯酚作为渗透液，其在两种单层衬里的穿透曲线表明，苯酚穿透有机膨润土的时间比穿透天然膨润土的时间明显推后，有机膨润土要比天然膨润土对苯酚的衰减能力强很多。⑵从双层矿物基底衬里的防渗性能看，无论高度反应层在“惰性”层的上方还是下方，两柱的渗透系数在1.06～8.86E-08cm/s的范围内，已达到国家规定的防渗层渗透系数的要求（≤10-7cm/s），也就是说双层矿物基底的衬里能确保对渗滤液长期的稳定的低渗透性。但柱3的渗透系数要大于柱4的渗透系数，且是柱4的3倍左右，因此从防渗性能上考虑，我们建议将有机膨润土层放置在混合土层的下方，以防止有机膨润土的吸附压力过大。⑶从双层矿物基底衬里对污染质的衰减能力看，各污染质通过有机膨润土放置在不同位置的双层矿物基底衬里后其浓度随时间的变化有各自的特点。 <WP=68>对于渗滤液的COD衰减百分比，柱4可达到58%，明显好与柱3的任何阶段。可见，将“反应层”置于上方，成分复杂且有机物浓度很高的垃圾渗滤液会对有机改性的膨润土造成巨大的冲击，应将“惰性”层放置在上面，以减小对“反应层”的压力。另外，对两柱BOD变化趋势的比较可以看出，在两柱中微生物可以很好的?