详细内容或原文请订阅后点击阅览
追踪地下有毒污染的创新方法
了解污染物如何穿过土壤和地下水对于保护生态系统和管理污染至关重要。在许多现实环境中，重金属离子、溶解在水中的带电金属原子（可能有毒）、悬浮颗粒、流动水中携带的微小固体物质等物质，通过多孔地质材料一起迁移。多孔材料[...]
来源:科学特色系列了解污染物如何穿过土壤和地下水对于保护生态系统和管理污染至关重要。在许多现实环境中，重金属离子、溶解在水中的带电金属原子（可能有毒）、悬浮颗粒、流动水中携带的微小固体物质等物质，通过多孔地质材料一起迁移。多孔材料是包含许多水可以移动的相互连接的小空间的土壤或岩石。它们的运动不仅受到水流的影响，还受到机械应力（即施加到土壤上的物理压力）以及土壤内温度变化的影响。然而，在单一预测框架中捕获所有这些相互作用的过程长期以来一直是研究地下环境（土壤、岩石和地下水相互作用的地表以下区域）的研究人员面临的挑战。
北京交通大学的著名教授白冰和吴海燕、周瑞、吴楠和张碧霞，以及苏州城市大学的吴楠，开发了一个创造性的理论框架来解决这一复杂性。他们的研究引入了耦合多相物质流模型，旨在模拟多孔材料中水、固体颗粒和溶解污染物的联合运动。多相系统是指包含不同形式物质的混合物，例如一起移动的固体和液体。该工作发表在同行评审期刊《岩石力学和岩土工程杂志》上。通过将多个物理过程集成到一个统一的热力学结构（一个基于物理系统中能量和热量的规律的框架）中，该模型实现了污染物如何在地下迁移的准确预测。