重金屬污染物在多孔介質(zhì)中的遷移模型與仿真.pdf

1、全球范圍的大氣、江河、海洋和巖土等環(huán)境污染正在日益嚴(yán)重地破壞生態(tài)平衡并危及人類的生存發(fā)展。在環(huán)境污染問題中，弄清污染源，研究污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)換規(guī)律，預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)其毒性的危害程度，可以給資源環(huán)境的破壞、管理和修復(fù)等諸多方面提供科學(xué)的思路。重金屬污染物的環(huán)境毒理性較強(qiáng)，對(duì)人體的危害也比較大，而涵蓋了巖土等的多孔介質(zhì)正是這類污染物的源和匯。
　　本文論述了污染物在多孔介質(zhì)中遷移的研究歷史和現(xiàn)狀，針對(duì)Pb(II)在一維多孔介質(zhì)中的遷

2、移實(shí)驗(yàn)，綜合考慮對(duì)流、彌散、吸附和源匯項(xiàng)的作用，建立了Pb(II)在多孔介質(zhì)中遷移的一維動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。模型的水動(dòng)力彌散參數(shù)根據(jù)保守性的氯離子的穿透實(shí)驗(yàn)來確定，Pb(II)在土壤和石英石中的吸附模式和遲滯因子，是根據(jù)溶質(zhì)振蕩實(shí)驗(yàn)結(jié)果與四種吸附模式的擬合和計(jì)算確定的。同時(shí)，本文采用有限差分法對(duì)該模型進(jìn)行了差分，并應(yīng)用MATLAB軟件對(duì)鉛溶液在一維多孔介質(zhì)中的遷移模型進(jìn)行了數(shù)值求解和模擬，將模擬結(jié)果和監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較和分析。另一方面，本文還

3、結(jié)合了Pb(II)溶液在石英石柱中的遷移實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性。
　　最后，針對(duì)某場(chǎng)地的鉛污染問題，通過現(xiàn)場(chǎng)勘查與測(cè)定，建立鉛污染物在多孔介質(zhì)中遷移的二維動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用MATLAB軟件對(duì)模型進(jìn)行求解和模擬。模擬中分別通過水平方向與垂直方向的濃度變化來描述和預(yù)測(cè)該場(chǎng)地的污染情況。本文所作的工作對(duì)于弄清重金屬鉛污染在多孔介質(zhì)中的遷移機(jī)理，以及進(jìn)行土壤和地下水污染的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，希望能給多孔介質(zhì)的污染