《分散膠體顆粒動水絮凝導致濱海地層損害的機理研究》是依託中國海洋大學，由林國慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：分散膠體顆粒動水絮凝導致濱海地層損害的機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林國慶
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
目前海鹹水入侵已成為沿海地區的一種重大環境災害問題。對於鹹水入侵問題，最直接的控制和恢復辦法是用淡水驅替鹹水，然而上述過程會出現明顯的地層損害問題。已有的研究工作並未給出海水入侵含水層中分散粘粒的動水絮凝與含水介質滲透性變化之間的作用機制。本申請項目通過不同規模的水化學、膠體和砂柱滲透試驗，研究多孔介質中膠體動水絮凝、沉積的動力學過程及其影響因素，並從微觀和巨觀上探索鹹淡水界面上地層損害的水化學和膠體化學機制及其影響效應。在此基礎上，最佳化膠體動水絮凝、沉積導致含水層滲透性變化的水化學和水動力控制條件，建立動水絮凝作用下地層損害的預測預報模型。通過申請項目的研究，可以明確淡水驅替鹹水過程中地層損害與粘土絮凝行為的內在聯繫，為微鹹水含水層的修復和治理提供科學的依據。
結題摘要
粘土膠體在多孔介質中運移時容易發生絮凝現象，導致含水層滲透性的降低。本課題選用無膠體砂填充柱，採用靜水絮凝批量試驗和動水絮凝砂柱試驗，通過測量膠體ζ電位、截留比等來研究多孔介質、水化學、水動力和粘土類型等因素對粘土膠體在多孔介質中遷移規律的影響。研究得出的主要結論為：(1) 相同水化學條件下，多孔介質中動水絮凝速度要明顯快於靜水絮凝速度；(2) 陽離子交換作用加速了多孔介質中粘粒的絮凝沉積過程。(3) 多孔介質結構本身對運移的懸浮膠體顆粒對動水絮凝過程有一定的影響，顆粒愈細，影響愈大。(4) 一價陽離子中，鉀離子對伊利土動水絮凝的影響要比鈉離子更為顯著；對不同價位陽離子而言，二價陽離子靜水和動水絮凝速度都要比一價陽離子快的多，對含水介質滲透性的影響也更大；(5) 不同膠體類型的截留量空間分布規律並不相同。高嶺土是從入水口到出水口，截留量依次降低，而蒙脫土和伊利土的截留量分布規律恰好相反；（6）水流流態不同時，顆粒的截留量空間分布規律明顯不同：砂柱豎放時，從入水口開始截留量依次降低，而橫放時的規律剛好相反。重力作用對顆粒的運移影響顯著。
