非均质多孔介质中LNAPLs污染过程的电特性和三维电阻率成像法研究

轻非水相液体（LNAPLs）污染物的泄漏对土壤和地下水造成严重的污染，已经.引起众多水文地质学家和环境研究者的关注，针对目前该领域研究中存在的问题和不足，本.项目拟从电特性和三维电阻率成像法的角度对 LNAPLs 运移过程进行系统的研究。探讨对非均质条件下 LNAPLs 多相流体系的综合三维电阻率成像方法。具体研究内容包括：1. LNAPLs 多相流体系在不同条件下的电特性。2．非均质条件下 LNAPLs 多相流体系的三维电阻率成像方法，以及通过电阻率图像获得 LNAPLs 饱和度空间分布及结果验证方法。3．非均质介质和降雨入渗过程对 LNAPLs 运移和残留的影响。4．LNAPLs 多相流体系在长时间条件下的变化过程。无论是在对未知领域的探索方面，还是在电阻率成像方法应用的推广和对 LNAPLs 多相流体系中污染物运移过程的研究方面，本项目都具有重要的科学意义和应用价值。

本项目应用电阻率成像法（Electrical Resistivity Tomography,简称ERT）对轻非水相液体( Light Non-Aqueous Phase Liquids，简称LNAPLs）污染物LNAPLs 运移过程进行系统的研究。探讨非均质条件下 LNAPLs 多相流体系的电阻率成像方法。基本按照计划开展科学研究，取得的科研成果如下：.1.应用电阻率成像法开展了LNAPLs在三维非均质砂槽中的运移过程试验和挥发过程试验，电阻率值变化图清晰地反映了LNAPLs运移过程和挥发过程，为非均质多孔介质中LNAPLs的迁移过程和挥发过程提供一种新的监测手段，具有重要的科学意义和应用价值。.2.通过二维砂槽模型开展柴油在层状透镜体和不同粒径多孔介质中运移试验，探讨了层状透镜体和不同粒径多孔介质条件下LNAPLs污染物的迁移机理。该项成果有助于更好的理解非均质下LNAPLs的运移机制与分布特性，对污染范围的圈定和污染程度的评价具有重要的应用价值。.3.二维砂槽内进行了LNAPLs的入渗试验，通过电阻率图像与扫描的图像对比， ERT法所获取的电阻率图像基本上反映了砂槽内部柴油的分布, 并能较好的反映出柴油流向,电阻率图像与数码图片同步变化,说明该方法用于LNAPLs在非均质多孔介质中的监测是有效的。.4.在圆柱体砂槽中应用ERT开展地下水位波动条件下LNAPLs运移与分布的特性试验。通过排水和注水来控制地下水位的变化，得到水位下降和水位上升过程中，监测面上电阻率的变化图, 通过电阻率图像，来探讨LNAPLs在地下的空间分布特性以及在时间上的演化过程。实验初期，监测面上电阻率很小，当水位下降后，LNAPLs逐渐进入监测面，监测面上的电阻率明显增大。当水位上升后，LNAPLs又逐渐迁移出监测面，监测面上的电阻率明显降低。电阻率图像清晰地反映了砂柱中LNAPLs的空间变化过程，该项成果说明应用ERT研究水位波动条件下“水-油”二相体系中污染的迁移过程是有效的。