地下水污染迁移_地下水污染物迁移

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污染物在地下水中迁移转化的研究，主要是运用数学模拟方法进行的。应用数学模型模拟可溶性污染物在地下含水层中迁移时，需要将水流模型和水质模型耦合起来，求出污染物浓度的时空变化规律，以此来预测地下水污染的瞬时动态与扩展范围，为制定合理有效的地下水污染防治措施，选择最佳治理方案提供科学依据。

20世纪60年代后期，为了研究地下水水质，人们把数学模型应用进来。首先由苏联的Bel对孔隙介质中水动力弥散进行了详细研究，指出了水动力弥散可由纵向弥散和横向弥散系数来表征。Fried(1972年)进一步研究了经典模型与水动力弥散方程，该方程是建立在宏观孔隙介质连续的前提下的，据此认为：孔隙介质的每个无穷小单元体都是由固体物质与孔隙构成的，并提出了考虑固体物质与孔隙分界面是浓度与浓度梯度跳跃的新水动力弥散模型，导致水动力弥散方程中增加了补充项。至于可预测含水层中污染浓度的复杂数学模型是由Konikon等人在1978年研制出来。1977年Wills和Neumman在系列论文中提出了分散参数系统内地下水质动态管理的通用模型。近年来，国内外学者在地下水溶质运移理论及试验研究方面又取得了新的进展。如对污染物迁移的弥散系数提出了与时空有关的表达式；通过大量的试验研究使得迁移方程中的衰减、离子交换、生物、化学反应项的系数取值更为合理，考虑的因素更为全面；对于污染物中固液相浓度的相互转化关系进行了深入的研究，吸附条件由平衡等温模式发展到考虑非平衡吸附模式；边界条件和初始条件的设定也更趋于合理和全面。随着研究的深入，国外对污染物迁移转化的随机模型也开始广泛的研究，新的成果不断问世。在迁移载体水分运动方面，又发展到考虑可动和不可动水体等因素。

我国地下水水质模拟研究工作是最近20年来的事情，1980年初首先由山东省地质局等单位在济宁市郊区进行了现场试验研究工作，并建立了我国第一个为预测地下水污染发展趋势的地下水水质模型。1982年武汉水利电力学院应用伽辽金有限元法求解了在渗流区有抽水井条件下的二维溶质迁移及在自由表面上有入渗补给时二维渗流中的溶质迁移问题。这以后许多学者开始进行这方面的理论和工程应用研究。其中对流弥散模型是使用最多的数学模型，许多研究者将该模型加以修正以使模型适用于不同的工程情况，目前的对流弥散模型的主要应用有：越流含水层中的污染迁移；裂隙岩体中的溶质迁移；海水入侵引起的变密度溶质迁移；填埋场渗滤液的迁移；地下放射性核废料的迁移模拟等等。