地下水多组分反应溶质迁移模型的研究进展 .pdfVIP

维普资讯

第１３卷第１期水科学进展】３．Ｎｏ

２０Ｏ２年１月＿ＡＩ）ＶＣＥｓＷＡＲＳＣＣＥＪａｎ２ＯＯ２

地下水多组分反应溶质迁移模型的研究进展

钱天伟，李书绅，武贵宾

（中国辐射防护研究院，山西太原Ｏ３Ｏ？０６）

摘要：描述多孔介质中地下水中溶质迁移行为的模型有两类：一为溶质的多组分水化学平衡模

式；二为溶质的水动力迁移模式（对流一弥散模式）。对这两类模型进行了回顾，着重介绍了近

年来两者耦合模型的发展，提出了尚需解决的问题。

关键词：多组分；地下水；反应溶质；进展

中圈分类号：Ｐ６４１２文献标识码：Ａ文章编号：１１３０１—６７９１ｃ２００２）０１—０１１６－０６

在放射性废物处置安全评价、城市水资源管理、地下水资源评价等领域的研究中．描述地

下水溶质迁移行为特征的模型不外乎两类，其一是溶质的水动力迁移（对流一弥散）模式，这种

模式只考虑水流对溶质迁移的影响，把溶质在地质介质中的迁移仅仅看作随水的流动，基本不

考虑水化学因素的作用；其二是溶质的多组分水化学平衡模式，这种模式研究的是在各种复杂

的水化学作用下溶质的形态分布的情况，完全没有考虑水动力作用对溶质迁移的影响。事实

上，溶质在地质介质中的运动除了受地下水中对流一弥散作用影响外，还受到地下水多组分系

统中络合作用、吸附一解吸作用、溶解一沉淀作用、氧化一还原作用和酸一碱作用的制约，仅

考虑水动力因素或水化学因素的溶质迁移模式都是片面的，都无法真实地反映客观世界的真实

情况，只有将两者合理地耦台起来，才能进一步揭示多孔介质中溶质的运动规律，从而为地下

水污染的预报、防治提供依据。

１多组分水化学模型与水动力迁移模型的回顾

１．１多组分水化学模型

多组分水化学模型的建立一般基于以下几个原理：（１）质量守衡方程；（２）质量作用定

律；（３）电中性方程，它由一组非线性方程组构成。目前国外比较流行的化学平衡软件有

ＰＨＲＥＥＱＥ；ＭＩ／ｑｌＥＱＡ２；ＥＱ３／６；ＳＯＬＭＩＮＥＱ－８８；ＧＥＯｃ呱Ｍ；ＷＡＴＥＱＦ；ＭＩＮＥＱＬ；ＭＩＣＲＯＱＬ

等。其中ＰｔｍＥＥＱＥ…是美国地调所（ＵＳＣＳ）开发的，其应用比较广泛，除了一般的平衡计算

功能外，它还可以进行质量迁移计算，有适用于高离子强度溶液的版本ＰＨＲＱＰ１ＴＺ及考虑有机

收稿日期：２０００－１０－２３；修订日期：２０００－１２４）８

基金项目：中国辐射防护研究院（ｃａｍ，）；日本原子力研究所（３ｒＡｍ）的国际合作项目资助

作者简介：钱天伟（１９６８一）．男河北丰宁』、，中国辐射防护研究院副研究员，主要从事天然水体水

质学方面的研究。