非利化学条件下砂土中胶体的迁移与沉积研究

"非利条件下胶体在砂土中的迁移和吸附，沈重阳，杜宜春" 这篇论文探讨了在不利化学条件下的胶体在砂质多孔介质中的传输和沉积现象。研究由沈重阳和杜宜春完成，他们专注于环境科学与资源领域，特别是在污染物在地下的传播方面有深入研究。该论文得到了高等教育博士专项科研基金的支持。 在实验部分，研究者使用了微米和纳米级别的乳胶颗粒作为模型胶体，以模拟细菌和病毒大小的颗粒。这些胶体在不同的离子强度和流速条件下，通过饱和柱实验进行测试。实验材料包括沙子和玻璃珠作为收集器。为了分析胶体的保留和释放过程，研究者采用了三步法，即切割实验柱，以确定保留胶体的深度剖面。 研究表明了以下几点关键发现： 1) 胶体主要在粗糙表面的凸起边缘沉积，形成次级最小值，这表明胶体的沉积行为受到表面微结构的影响。 2) 不利的化学条件可能改变胶体的表面电荷，影响其与固相之间的相互作用力，从而影响沉积行为。 3) 离子强度对胶体的稳定性有显著影响，高离子强度可能导致更强的胶体-颗粒相互作用，促进胶体的沉积。 4) 流速的变化影响胶体的动力学，速度较快时，胶体可能因碰撞能量增加而更易于沉积；反之，低流速下，胶体可能有更多的时间与固相表面相互作用，增加了吸附概率。 此外，胶体的释放过程也受这些因素影响，可能表现为暂时的或可逆的吸附状态。这些发现对于理解和预测污染物在地下水系统中的行为具有重要意义，特别是在非平衡状态下，如污染事件发生后，胶体携带的污染物可能会迅速沉积，影响污染物的分布和迁移。 该研究为理解胶体在复杂环境中的行为提供了理论依据，有助于改进地下水污染控制策略，并为未来在不利化学条件下的环境修复技术提供科学支持。