分段非均质多孔介质中双分子反应性溶质运移实验与模拟研究

作者：钱家忠; 王永媛; 刘雅静; 刘咏; 邓亚平

来源：环境科学学报, 2023, 43(10): 123-132.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0127

• 双分子反应
• 溶质运移
• 分段非均质多孔介质
• IM-ADRE模型

地下水中反应性溶质运移量化对地下水污染的防治具有重要作用,然而对于反应性溶质运移的研究,以往大多集中在均质多孔介质中,非均质多孔介质中反应性运移机理尚不明确.为了探究非均质多孔介质中的反应性溶质运移规律,本研究采用分段非均质多孔介质模型,以CuSO4和Na2EDTA2-的双分子反应为例,开展了不同流量、不同相邻介质粒径比条件下的反应性溶质运移实验,采用考虑不完全混合的反应性对流弥散模型（IM-ADRE）对溶质运移进行数值模拟,并进行了参数分析.结果表明:双分子反应性溶质在分段非均质多孔介质中运移时,其扩散受到介质的阻滞导致迁移速度变慢,与均质介质相比,生成物在分段非均质多孔介质中的峰值浓度更高;IM-ADRE模型对双分子反应性溶质运移过程的生成物峰值浓度拟合度高,其实验值与模拟值的误差小于1.35%;随着相邻介质粒径之比R的增大,生成物“拖尾”现象更加显著;在不同的R值条件下,弥散系数D、参数β0及m与流量呈线性关系;IM-ADRE模型的灵敏度分析表明,生成物峰值浓度对m的变化最敏感.

• 单位
  合肥工业大学; 食品与生物工程学院