土地是人类赖以生存和发展的基石。我国土壤污染形势严峻，面积大、污染重、影响广，全国土壤污染面积达100万km₂,70%是重金属污染，威胁粮食及生态安全。固化稳定技术是重金属污染土壤修复的主流技术，利用大宗的硅铝基工业固体废物制备土壤固化稳定剂是一种资源节约、环境友好的土壤污染防治思路，但面临三个方面的难题： （1）重金属污染类型多、组分复杂，硅铝基材料常温固化机理不明，浸出浓度高，难以满足修复目标值； （2）硅铝基材料微观结构与反应活性的关系不清，难以实现高活性固化稳定化修复剂的绿色节能制备； （3）场地污染土壤介质条件多样、传质困难，现有的修复装备成套应用程度低，产业化水平亟待提升。 项目瞄准土壤重金属污染防治的难题，依托国家863计划、科技支撑计划、国家自然科学基金等，历经20年，在“理论一材料一应用”的三个层面上，突破了污染土壤修复材料与关键装备等瓶颈，建立了重金属污染土壤靶向修复的理论和技术体系。主要创新成果有： 1、发现了重金属污染土壤修复同相类同相常温固相反应规律，提出了重金属污染土壤硅铝基材料靶向修复的作用机理，创建了重金属污染土壤从高温熔融到常温化学固化等效转变的方法，为重金属污染场地土壤修复提供了理论指导。 2、构建了固体废物粉体微观结构和化学反应活性关系的三层次模型，发现了控制粉体化学反应走向的“临界粒径”现象，利用大宗硅铝基工业固体废物开发了5种具有靶向功能的高性能土壤修复材料，重金属污染土壤固化体毒性浸出浓度比现有的常温固化材料降低一个数量级。 3、开发了重金属污染泥浆“射流搅拌强化传质”技术和泥浆固液射流搅拌成套装备，使土壤修复材料用量降低30%；研发了污染土壤修复即时碾压回填技术和场地土壤原位均混成套装备，简化工艺环节和过程控制，施工成本下降40%，解决了复杂介质条件下重金属污染场地修复的工程难题。 项目获国家发明专利61项，编制了国家和省级工法、省市级技术规范、企业产品标准12项，发表论文218篇，其中SCI收录论文132篇；并获省部级一等奖4项，及国际发明展览会金奖2项。项目成果通过了以余永富、张勇传两位院士为组长的技术鉴定，认为该成果整体达到国际领先水平。 项目建立了年产100万吨的重金属污染土壤靶向修复材料生产基地，产品国内市场占有率超过50%。广泛应用于20余个省市的300余项工程项目，产品还远销德国和蒙古国。项目技术累计实现土地安全利用1.5万亩、固体废物利用2.2亿m³；近三年实现直接经济效益111.45亿元；在国家首例重金属类污染场地修复示范项目原武汉染料厂场地修复、“长江大保护”战略的标志性项目宜昌田田化工遗留场地修复、云南滇池污染治理等项目中发挥了重大支撑作用，修复后土地安全利用率达85%。项目成果推动了土壤修复产业的发展，提升了我国土壤污染防治的攻坚保障能力，为“打好土壤污染防治攻坚战，提升生态文明，建设美丽中国”提供了重要技术支撑。