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土壤重金属污染已越来越受到重视,固化稳定化技术因其廉价高效得到普遍关注。本文以膨润土、硅藻土和氧化镁为原料,以模拟土壤为研究对象,以Pb2+、Cd2+浸出毒性为指标,通过正交实验考察影响反应的关键因素,再结合固化前后土壤pH变化确定最佳的组配固化剂配方,并且对优化组配的固化剂及固化前后的土壤进行表征。在此基础上,以Pb2+、Cd2+离子模拟溶液为研究对象,应用批量平衡法,从pH值、盐度、温度、时间、去除效果对比和竞争去除等方面研究组配固化剂对Pb2+、Cd2+的固化机理,得出如下结论：1、正交实验结果表明,组配固化剂固化土壤重金属Pb2+的主要影响因子为氧化镁、膨润土和硅藻土,其中氧化镁的影响显著；而对Cd2+的主要影响因子为氧化镁和膨润土,其中氧化镁的影响显著,硅藻土的影响不明显；对Pb2+、Cd2+的影响因子的权重次序一致,依次为氧化镁>膨润土>硅藻土,结合经济效益,综合考虑两种重金属的固化效果和固化前后土壤pH变化,确定次优反应条件为：固化剂与土壤质量比例为1：100时,氧化镁、膨润土和硅藻土的质量比为0.3：1.4：0.7。扫描电镜分析表明,优化组配固化剂表面粗糙,具有丰富的吸附位点和孔隙,固化前土壤平整光滑,固化后土壤表面粗糙,附着了密集的固化剂颗粒,提高了吸附固化重金属的能力。2、Pb2+、Cd2+离子模拟溶液实验结果表明,组配固化剂对Pb2+、Cd2+的固化能力受初始pH值和盐度影响,当初始pH值由2.0升高到3.0时,固化剂对Pb2+、Cd2+的固化量显著增加,当pH值进一步升高时,组配固化剂对Pb2+、Cd2+的固化量趋于稳定；当Ca2+浓度由0增加到0.30mo1.L-1时,Pb2+、Cd2+的固化量逐步下降。3、热力学和动力学实验结果表明,组配固化剂对Pb2+的固化以吸附作用为主,还包括沉淀作用,等温吸附曲线符合Langmuir方程,吸附过程是自发、吸热、熵增加反应,以物理吸附为主,吸附动力学符合二级动力学模型,30、40、50℃的最大吸附量分别为96.2、114.9、151.5mg-g1；而对Cd2+的固化主要是氧化镁的沉淀作用,最大固化量为203.2mgg-’4、去除效果对比实验结果表明,膨润土、硅藻土与氧化镁混合能有效提高对Pb2+的固化效果；而对Cd2+则没有提高。竞争去除实验结果表明,组配固化剂对Pb2+的去除效率大于对Cd2+的去除效率,其主要原因是：(1)Pb2+水合离子半径比Cd2+水合离子半径小,所以固化剂对Pb2+吸附作用更加强烈；(2)Pb(OH)2是两性物质,当平衡pH从10.5下降到8.8时有部分溶解的Pb(OH)2重新变为沉淀。膨润土、硅藻土与氧化镁混合,可使静电引力吸引、范德华力吸引、离子交换和化学沉淀等作用同时进行,从而固化重金属。