土壤环境下污染物运移问题的数值模拟研究

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1、第4卷第7期环境工程学报2010年7月ChineseJournalofEnvironmentalEngineerin土壤环境下污染物运移问题的数值模拟研究胡舸彭帅张胜涛(重庆大学化学化工学院，重庆400030)摘要在土壤环境中，物质传输机制显著影响着污染物的运移，分析污染物运移问题的数值解，可以掌握污染物在土壤中传输的时空规律，具有重要的理论意义和实际意义。以对流扩散传输理论为依据，建立了土壤环境下污染物运移的数学模型，然后基于COMSOL对几种特定初始及边界条件下的对流扩散问题进行数值模拟，计算了稳定连续、指数变化和瞬时释放3种典型污染源排放模型，并

2、对比了模型中的扩散、对流、吸附降解等参数对计算结果的影响，最后对污染物浓度分布的计算结果进行了相关分析和讨论。关键词对流扩散污染物浓度分布数值模拟中图分类号X53文献标识码A文章编号1673—9108(2010)07—1659-05ResearchonnumericalsimulationfortransmissionofcontaminantsinsoilHuGePengShuaiZhangShengtao(CollegeofChemist~andChemicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400

3、044，China)AbstractInthesoilenvironment．thematerialtransmissionmechanismsignificantlyaffectsthemigrationofpollutants．Throughanalyzingthenumericalsolutionsoftheproblemofpollutantmigration，thetime—spacelawofthetransmissionoforganicpollutantsinsoilcanbemastered，whichhasboththeoretic

4、alandpracticalsignifi—cance．Basedontheconvection·diffusiontheory，thegeneralmathematicalmodelofthemigrationofpollutantinsoilwasestablished：andthentheconvection—diffusionquestionsinvariousspecifiedinitialandboundarycondi．tionswerenumericallysimulatedusingCOMSOLsoftware．Threetypica

5、lmodelsofpollutionsourcesemissionwerecalculated，whichincludestablycontinuous，indexchange，instantaneousrelease．Theinfluencesofvariouspa—rametersinmodeloncalculationresultswerecompared，suchasdiffusion，convection，adsorptionanddegrada—tionparameters．Finally，acorrelationanalysisanddi

6、scussionwasmadeoncalculationresultsofthepollutantcon—centrationdistribution．Keywordsconvection．diffusionequation；pollutants；concentrationdistribution；numericalsimulation土壤污染物对土壤和地下水资源的污染已成为子对污染物浓度分布的影响。本研究结果可以为探当前国际上污染防治与保护的焦点问题。土壤中污索土壤污染物的运移迁移归宿提供可靠的理论依染物的运移是一个非常复杂的过程，是综合物理、化据，

7、同时为土壤环境质量评价及污染预测、预报与污学及生物作用的过程，其中包括对流与扩散、吸附与染防止提供科学的根据与途径。解吸、衰减与积累等过程。鉴于其对地下水及土地l土壤污染物传输模型的建立资源的显著影响，了解其运移机制，将有助于设计污染治理措施和进行环境质量评价，最经济可行的手1．1运移机理段便是用数值模拟方法预测污染物的迁移速度、迁污染物在土壤中的运移过程是发生在对流、扩移范围及浓度分布特征。近年来，国外已经提出了散、弥散和吸附等过程中。对流是指污染物质随地多种与土壤及地下水污染相关的理论模型¨’。我国学者也在这方面做了诸多研究’。本研究是在基金项目：

8、重庆大学“211工程”三期创新人才培养计划建设项目(s．前人工作的基础上，分析污染物在土壤中的