基于TOUGH2/EOS9nT模拟饱和双区介质砂柱中纳米颗粒的运移

摘要：

随着纳米材料的大量生产和广泛应用,纳米颗粒不可避免地进入环境中,对地下水系统和人体健康产生潜在影响,研究纳米颗粒在地下水中的迁移规律具有重要意义.采用TOUGH2/EOS9nT模块,基于多重相互作用连续体(MINC)概念和胶体过滤理论,数值分析示踪剂KNO3和纳米氧化石墨烯在一维非均质砂柱中的运移.研究结果表明:①MINC方法能够有效模拟双重非均质介质,非均质介质渗透系数的差异是造成出流穿透曲线双峰和拖尾特征的主要原因之一;随溶液离子强度增大,纳米氧化石墨烯在饱和非均质介质中的迁移能力下降;基于EOS9nT模块中的线性平衡过滤模型可有效模拟低离子强度下双重非均质介质中纳米颗粒运移,但即使采用动态过滤模型仍无法精确模拟高离子强度下纳米颗粒的运移;②通过双渗模型中渗透率的敏感性分析发现:随渗透率比值增大,裂隙区穿透曲线峰值提前,基质区曲线峰值推后,穿透曲线双峰现象更明显;③比较三重介质和双重介质,发现总穿透曲线受三重区域各自曲线叠加时刻影响,也表现出峰值/拖尾的增强或削弱,在合适的渗透率比值下,可能出现三个峰值和拖尾.

关键词：MINC、非均质介质、数值模拟、纳米颗粒

所属期刊栏目：37

分类号：X523(水体污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金No.41172206,41372234Supported by the National Natural Science Foundation of China 41172206,41372234

在线出版日期：2017-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1358-1366