陸 玥，劉藝超，徐紅霞，孫媛媛，吳吉春

表生地球化學(xué)教育部重點實驗室，南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

近年來，隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，重非水相液體（dense non-aqueous phase liquid, DNAPL）污染事件頻發(fā)。以含氯有機溶劑為代表的重非水相液體，如四氯乙烯（perchloroethylene, PCE）、三氯乙烯（trichloroethylene, TCE）等等，在印染、電子、生物化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在生產(chǎn)、運輸和使用過程中泄漏進入地下環(huán)境，導(dǎo)致土壤和地下水污染。DNAPL具有密度比水大和溶解性低等特點（李書鵬等, 2019），進入地下環(huán)境后將會一直向下遷移穿過松散孔隙介質(zhì)，到達基巖裂隙含水層（高霏等, 2008），且在地下環(huán)境中難以自然降解，成為含水層中的長期性污染源。DNAPL具有強烈的毒性和生物效應(yīng)，存在致癌、致畸、致突變的潛在危害，嚴(yán)重威脅地下水環(huán)境以及人體健康（韓冰等, 2006）。因此研究DNAPL在裂隙含水層中的運移行為，對于污染風(fēng)險評估等具有重要的現(xiàn)實意義。

針對裂隙介質(zhì)中DNAPL污染問題國內(nèi)外開展了數(shù)值模擬和實驗?zāi)M等研究工作。Hansen等（2014）基于解析解與拉格朗日級數(shù)對裂隙中多組分DNAPL運移溶解問題建立了新的數(shù)值分析方法。鄧亞平等（2015）采用T2VOC模擬DNAPL在裂隙介質(zhì)的運移，發(fā)現(xiàn)粗糙面接觸的相關(guān)長度、各向異性比、傾角以及非均質(zhì)性程度均會對DNAPL運移分布及污染范圍造成影響，隨傾角增大，粗糙面對DNAPL向下運移阻力增大，使運移速率減慢。在實驗研究方向，國內(nèi)外研究者（O’Hara et al., 2000;Dickson et al., 2003; Elkhoury et al., 2013; Schaefer et al., 2016; 黃菀等, 2020）進行場地或室內(nèi)小尺度實驗時一般均使用天然形成的裂隙介質(zhì)，然而對自然形成裂隙的實驗研究無法做到實時監(jiān)測和動態(tài)分析。在對孔隙介質(zhì)中非水相流體（non-aqueous phase liquid, NAPL）運移研究的實驗中，透射光法憑借其經(jīng)濟安全、無損、非侵入的監(jiān)測特點，逐漸被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)二維孔隙介質(zhì)中的流體遷移監(jiān)測過程中（Yang et al., 2013; 程洲等, 2014; 高燕維等,2015; 喬文靜等, 2015; 鄭菲等, 2016）。高燕維等（2015）使用透射光法進行二維砂箱實驗，研究表明地下水流速會影響DNAPL在孔隙介質(zhì)中運移和分布過程。且天然裂隙具有強烈非均質(zhì)性、復(fù)雜性，因此推測地下水流速度的變化極有可能會影響裂隙介質(zhì)中PCE的運移分布過程。在進行實驗室尺度的裂隙模擬實驗時，常用單裂隙簡化模擬天然裂隙。Lee等（2010）、肖岳峰等（2017）運用裂隙翻模技術(shù)，制作具有透光性的裂隙面發(fā)現(xiàn)界面濕潤性會影響DNAPL分布過程；Yang等（2013）采用磨砂玻璃模擬天然單裂隙來研究死端孔隙中的DNAPL，發(fā)現(xiàn)DNAPL飽和度隨水油界面深度降低呈線性增加。已有國內(nèi)外研究中，針對單裂隙面中DNAPL形態(tài)分布及實時運移過程的實驗?zāi)M研究還不足，需補充基礎(chǔ)水動力條件及裂隙面發(fā)育條件變化對單裂隙介質(zhì)中DNAPL的運移分布行為的研究。

四氯乙烯（PCE）是典型的揮發(fā)性鹵代烴，已被列入中國“68種水中優(yōu)先控制污染物黑名單”中（周文敏等, 1990），并于2019年被列入生態(tài)環(huán)境部同衛(wèi)生健康委制定的第一批有毒有害污染物名錄中。本文即選用四氯乙烯作為DNAPL典型污染物，采用透射光法監(jiān)測PCE在單裂隙中不同水流速度以及不同裂隙面傾斜度條件下的運移過程和形態(tài)分布。研究結(jié)果能夠豐富單裂隙介質(zhì)中PCE運移形態(tài)分析，為探究地下水環(huán)境中重非水相污染物入滲遷移基礎(chǔ)理論提供實驗基礎(chǔ)，為地下水中PCE污染風(fēng)險評估提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

選取純度99%，分析純的四氯乙烯（PCE），購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，作為本實驗所用到的DNAPL試劑。為了在實驗中能夠更加直觀地觀察到PCE的運移過程以及污染物的擴散范圍，用分析純濃度為0.1 g·L-1的油紅—O染色劑，購于上海瑞永生物科技有限公司，將其染成紅色，染色后的PCE理化性質(zhì)無明顯改變（Tammy et al., 2001）。將去離子水通過優(yōu)普實驗室超純水器（UPH-Ⅳ-5/10/20T）制得的超純水作為本實驗用水，并在使用前作除氣處理。

1.2 實驗裝置

1.2.1 裂隙裝置

實驗采用的裂隙裝置如下圖1所示,長325 mm，寬260 mm，厚40 mm（圖1a），由四塊鋁制框架以及兩片透明仿真裂隙面構(gòu)成（圖1b, c），裂隙面與鋁制框架間通過硅膠墊片與玻璃膠進行密合，后通過六角螺絲實現(xiàn)整個裝置的密合。實驗設(shè)置的單裂隙面長180 mm，裂隙平均隙寬0.6 mm，深度為325 mm（圖1b）。裂隙裝置上下框各設(shè)有3個進出水口，裝置整體通過進、出水腔實現(xiàn)外部與裂隙裝置內(nèi)的水力聯(lián)系。進、出水腔位于上、下部鋁塊中心凹槽，保證了流體在凹槽內(nèi)混合均勻后勻速進入下部透明仿真裂隙內(nèi)部（圖1c）。下鋁框中心偏右1 cm處設(shè)有注樣口，注樣針外徑0.6 mm，內(nèi)徑0.4 mm，通過注樣口進入裂隙面內(nèi)部，注樣口密封，并進行排氣處理。裂隙裝置平臥放置（圖1d），根據(jù)實驗所需的傾斜度調(diào)整整個裝置的傾角。

圖1 （a）裂隙裝置及水流系統(tǒng)；（b）左右鋁框及裂隙截面圖；（c）進出水腔體設(shè)計；（d）裂隙裝置系統(tǒng)示意圖Fig. 1 (a) Fracture unit and flow system; (b) Cross-sectional view of side aluminum frames and fracture unit;(c) Inlet and outlet cavity design; (d) Schematic diagram of fracture system

1.2.2 透射光監(jiān)測系統(tǒng)

實驗使用透射光系統(tǒng)來監(jiān)測PCE的運移行為，系統(tǒng)包括CCD（charged coupled device，CCD）相機（AP2E, Apogee Instruments, Aburn, CA），尼康鏡頭（PC-NIKKOR 1:2.8 f=35 mm, Nippon Kogaku Japan）以及相關(guān)驅(qū)動軟件（Maxlm DL, Ottawa,ON）。采用高精度平行光源作為整個光透射系統(tǒng)中的唯一穩(wěn)定光源，平行光透過燈箱與CCD相機之間平行放置的裂隙裝置，被與計算機相連的CCD相機捕捉，經(jīng)過相關(guān)軟件分析處理光強值將轉(zhuǎn)化為PCE飽和度，以直觀的形式展現(xiàn)。裂隙裝置放置于LED燈箱前0.2 m處，另一邊CCD相機距離其1.8 m，并且為了保證LED燈箱為整個系統(tǒng)唯一穩(wěn)定的光源，系統(tǒng)整體用木制的遮光板封閉，光透射系統(tǒng)內(nèi)光源、溫度、氣壓恒定。實驗過程中， CCD相機每3 s一次拍照記錄裂隙裝置各處的光強變化，以實現(xiàn)對PCE入滲過程進行動態(tài)監(jiān)測。

1.3 實驗過程

裂隙裝置安裝完成后，用蠕動泵（LSP01-2A,保定蘭格恒流泵有限公司）以定速注入超純水，待裝置完全飽水穩(wěn)定后，自然排干，并測量排水體積。多次重復(fù)以上操作得到多次排水后的平均體積為裂隙的體積。求得裂隙平均隙寬值為0.6 mm。由此方法得到的裂隙體積沒有考慮裂隙面附著的薄膜水的影響，本實驗研究PCE在飽水介質(zhì)中的運移只考慮裂隙空間以及空間內(nèi)可自由流動的水體（Kunstmann et al., 2000），因此這種體積測量方式適用于本實驗。

使用蠕動泵將除氣后的純水由下端進水口注入裂隙裝置，控制流速為20 m·d-1，模擬天然條件下的裂隙水流，對注樣針進行排氣處理，并連接氣密性裝置，調(diào)整裂隙裝置傾斜角度、相機與裂隙面燈箱之間的相對距離。用CCD相機記錄背景光強值，連接自動進樣器和氣密注射器以0.2 mL·min-1的恒定速率從頂部注樣口注入PCE，連續(xù)注入5 min。在PCE注入及結(jié)束后的再分布過程中，使用CCD相機對裂隙面光強值每間隔3 s記錄一次其光強值，曝光時間設(shè)置為0.01 s，持續(xù)記錄裂隙面光強值的變化，直至污染物分布穩(wěn)定，即飽和度不再隨時間發(fā)生變化。

為探討地下水流速及裂隙面傾斜度θ對PCE運移影響，設(shè)計兩組實驗（表1）。第一組控制裂隙面傾斜度為10°及裂隙裝置其他性質(zhì)不變，改變裂隙平均流速為10 m·d-1、20 m·d-1、80 m·d-1，實驗分別記為V-10、V-20、V-80；第二組控制平均流速為20 m·d-1，改變傾斜度為3°、6°、10°，實驗分別記為θ-03、θ-06、θ-10。

表1 變流速與變傾斜度實驗條件Table 1 Experimental conditions of variable velocity and variable inclination experiments

為維持裂隙裝置以及裂隙面各處裂隙寬度穩(wěn)定，完成單次試驗完整周期觀察后，不進行裝置的拆洗，用50%的乙醇溶液沖洗裂隙裝置以及注樣針12小時，再用純水沖洗24小時。在沖洗過程中，使用CCD相機對裂隙裝置進行飽和度分布監(jiān)測，確認(rèn)裂隙面各處光強值回到記錄背景值，則認(rèn)為清洗干凈，可繼續(xù)進行不同條件下的PCE運移試驗。

1.4 分析方法

本研究采用光透射法監(jiān)測染色PCE在裂隙裝置中的運移分布過程，使用飽和度、污染物形狀參數(shù)、污染物前端鋒面位置、離散程度等參數(shù)來分析PCE的運移過程以及污染源結(jié)構(gòu)特征。采集到的光強位圖用MATLAB R2016a進行程序編譯處理，將光強值轉(zhuǎn)換為飽和度值。并定義前后時段的污染物光強值不再出現(xiàn)變化時，即為PCE在此裂隙裝置中達到穩(wěn)定分布。實驗過程中裂隙裝置飽水，只考慮DNAPL和水兩相系統(tǒng)。之前的研究已經(jīng)給出了兩相系統(tǒng)各種的DNAPL的飽和度與光強值的轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算公式為（Fagerlund et al., 2007）：

式中：IS和IO是在完全飽水和完全飽油條件下每個位點的光強值，SO為DNAPL的飽和度，I為透射光光強。通過對不同時刻飽和度的疊加計算可以得到不同時刻的PCE污染物團塊面積。

為驗證光透法測算的準(zhǔn)確性，比較實驗過程中PCE觀測體積與實際注入體積，污染物注入速率為0.2 mL·min-1，結(jié)果如下圖2所示。開始注入后，PCE體積均勻增加，注入階段停止后，PCE體積停止增長并穩(wěn)定在1 mL，經(jīng)一段時間后，PCE運移到達裝置底部并逐漸流出裝置體系，此階段觀測值不斷降低，最終體系內(nèi)仍有少量PCE殘留。比較注入階段光透法的測算結(jié)果與真實注入污染物的量，兩者結(jié)果精確擬合，故測算方法可用于本實驗對于污染物量以及運動軌跡的計算。

圖2 PCE入滲與再分布過程中PCE總體積的觀測值與真實值Fig. 2 The observed value and ture value of PCE in the process of infiltration and redistribution

通過對運動過程中的PCE污染物分塊分析，研究運移過程中PCE污染物形態(tài)。PCE在脫離注樣針后呈橢圓狀向下運移，對此過程中不相連的團塊狀污染物進行橢圓擬合，得出近似離心率e及團塊污染物面積F。

通過空間矩法對團塊狀PCE污染物的質(zhì)心位置以及展布范圍進行分析（Kunstmann et al., 2000;章艷紅等, 2014）?？臻g矩的定義如下：

式中：x0、x1、y0、y1分別為x、y坐標(biāo)積分的上下限；Sn為DNAPL飽和度；i，j分別為x，y方向上的階數(shù)。當(dāng)i=0，j=0時，M00為零階矩，表示污染物的總量。一階矩（σx，σy）表示團塊狀污染物的質(zhì)心位置；二階矩（σxx，σyy）也就是協(xié)方差，表示DNAPL圍繞質(zhì)心的分布范圍。

2 結(jié)果與討論

2.1 PCE運移過程中飽和度空間分布

圖3為裂隙裝置中PCE在不同時刻的飽和度分布情況，分別時傾斜度為10°時，V-10、V-20、V-80實驗組（圖3a）；定流速20 m·d-1時，θ-03、θ-06、θ-10實驗組（圖3b）。

圖3 PCE運移不同時刻飽和度分布Fig. 3 Saturation distribution at different time points of PCE migration

根據(jù)V-20實驗組的PCE飽和度分布，入滲期（t=1 min）PCE在注樣針附近匯集并呈現(xiàn)水滴狀，隨著PCE的繼續(xù)注入，逐漸呈橢圓狀并脫離注樣針向下運移。PCE持續(xù)注入過程中（t=3 min,t=5 min)，在注樣針下面不斷形成新的污染物團塊且彼此之間不連續(xù)，而后形成的污染物團塊在下滲過程中將迅速接近并融入前期團塊，形成形狀相似面積更大的橢圓形污染物，污染物前端飽和度較小，后端飽和度較大。在污染物注入停止后（t=7 min,t=10 min），部分PCE以離散液滴形態(tài)殘留在裂隙裝置內(nèi)，不再隨時間移動（高燕維等， 2015）。

在相同時刻，流速越大PCE團塊前端鋒面運移距離越大（圖3a）。比較θ-06、θ-10實驗組，裂隙面傾斜度較小時PCE團塊前端鋒面的運移速度相應(yīng)較小，且θ-06的前端PCE團塊飽和度小于θ-10的前端PCE團塊飽和度（圖3b）。這是因為傾斜度增大使得重力分量增大，促進了PCE的垂向運移。值得注意的是，在裂隙面傾斜度為3°時，PCE未進行垂向運移，而是沿注樣針回溯分布，在觀測期3小時內(nèi)，飽和度分布未發(fā)生明顯變化，這是因為PCE向下運移需要在自身重力影響下克服毛管壓力，驅(qū)替裂隙水，而傾斜度為3°時，PCE無法克服毛管壓力向下運移（章艷紅等, 2014）。

2.2 PCE運移過程中污染物形態(tài)分析

對不同時刻不連續(xù)污染物分塊進行橢圓擬合，測算污染物面積F和離心率e。每次實驗中，首個脫離注樣針的PCE污染物團塊面積，定為Fs。

V-10、V-20、V-80實驗組中初始污染物面積Fs分別為1.45 cm2、1.5 cm2和1.63 cm2，離心率e為0.53、0.50和0.46。θ-06、θ-10實驗組中Fs分別為1.45 cm2和1.5 cm2，離心率e為0.53、0.50。在入滲初期（t=1min內(nèi)），PCE在重力作用下克服摩擦力、毛管壓力向下運移。在其他條件相同時，水流速度越大，初始污染物面積Fs越大，近橢圓的PCE離心率e越??；裂隙面傾斜度越大，初始污染物面積Fs越小，近橢圓的PCE離心率e越小。

PCE注 入 期（t=1 min至t=5 min），團 塊 狀PCE面積F與離心率e均明顯下降，這是由于后續(xù)PCE入滲路徑沿初始污染物入滲方向，而裂隙介質(zhì)表面性質(zhì)發(fā)生改變，阻滯系數(shù)減小所導(dǎo)致的（王青海等, 2008）。在此期間，團塊狀PCE面積與水流速度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，即水流速度越大，團塊狀PCE的面積越大；離心率e不呈明顯相關(guān)性。同時段的變傾斜度實驗組，團塊狀PCE面積也保持穩(wěn)定。小傾斜度θ=6°，F(xiàn)穩(wěn)定在1.474 cm2；大傾斜度θ=10°，F(xiàn)穩(wěn)定在0.834 cm2。認(rèn)為此時段（t=1 min至t=5 min）為穩(wěn)定入滲階段。傾斜度越大，穩(wěn)定入滲后，團塊狀PCE的面積越小（王青海等, 2008）；傾斜度變化對離心率e無明顯影響。

圖4 塊狀PCE面積及離心率隨時間變化Fig. 4 Square and eccentricity of block PCE change with time

繪制PCE前端鋒面隨時間變化的運移距離曲線（圖5）。從圖中可看出，相同時刻PCE前端鋒面的運移距離隨水流速度、裂隙面傾斜度的增大而增大。10 m·d-1、20 m·d-1、80 m·d-1實驗中污染物到達裂隙底端的時間分別為7.8 min，6.9 min，4.7 min，注入停止后t=7 min時，V-10實驗中PCE前端鋒面入滲深度為24.22 cm，V-20中PCE前端鋒面入滲深度為27.38 cm，而V-80中PCE前端鋒面已經(jīng)達到裂隙底部。在6°、10°傾斜度實驗中，PCE前端到達裂隙底端的時間分別為8.2 min，6.9 min。PCE在裂隙介質(zhì)內(nèi)需在重力作用下克服毛管壓力和摩擦力，驅(qū)替水相以向下運移，增大的水流流速減小了驅(qū)替水相的阻力（高燕維等, 2015），而增大傾斜度會使PCE獲得更大重力分量，均會促進PCE 的垂向運移。以上實驗結(jié)果表明，水流速度及裂隙面傾斜度增大均會促進PCE 的垂向入滲。高燕維等（2015）在變化流速下對多孔介質(zhì)中PCE進行運移模擬，實驗結(jié)果顯示水流速度越大，PCE垂向運移速度越大；鄧亞平等（2015）通過綜合模擬退火算法對變化傾角在DNAPL運移過程中的影響進行模擬，發(fā)現(xiàn)隨傾角增大，DANPL向下運移速率減小，與本實驗結(jié)果一致。

圖5 污染物前端鋒面垂向運移距離Fig. 5 Vertical migration distance of front of pollutant front

2.3 污染羽飽和度頻率分布直方圖

飽和度分布直方圖可以描述不同飽和度區(qū)間PCE的體積分?jǐn)?shù)，能夠更好地表示PCE 飽和度在空間分布上的規(guī)律。以飽和度為橫坐標(biāo)，飽和度間隔0.01，以縱坐標(biāo)表示此區(qū)間內(nèi)的PCE體積分?jǐn)?shù)，繪制V-10、V-20、V-80及θ-03、θ-06、θ-10實驗組的PCE飽和度分布直方圖（圖6，圖7）。

在PCE入滲1 min后，飽和度直方圖均顯示為單峰，V-10、V-20、V-80實驗組飽和度峰值區(qū)間分別為0.95~0.97、0.87~0.90、0.86~0.89，峰值隨水流速度增大而減?。▓D6）。這是因為高流速促進了PCE迅速向下運移并促使污染物源區(qū)PCE飽和度下降，使得飽和度峰值減小。高燕維等（2015）的研究表明，水流速度增大促進了多孔介質(zhì)中DNAPL遷移下滲，使得飽和度峰值減小。比較θ-06、θ-10組的飽和度分布直方圖（圖7），在PCE入滲期（t=1 min）均顯示為單峰，飽和度峰值區(qū)間分別為0.84~0.86、0.87~0.89，飽和度峰值隨傾斜度增大而增大。因小傾斜度使得PCE向下游運移速度變慢，加速了污染源區(qū)PCE飽和度下降過程，使得飽和度峰值減小。結(jié)果表明了水流速度的增大會促進PCE 的展布，傾斜度的增大會阻礙PCE展布。

圖7 不同傾斜度下PCE飽和度頻率分布直方圖Fig. 7 Histogram of PCE saturation under different dip angles

入滲階段飽和度峰值不斷向低飽和度的方向移動，且飽和度值的分布范圍不斷變大（圖6，7）。這是由于體系內(nèi)PCE垂向運移的同時污染物源區(qū)飽和度不斷下降，使飽和度分布區(qū)間不斷擴大，飽和度的峰值區(qū)間不斷降低。值得注意的是，在V-10實驗中，t=7 min時，PCE污染物飽和度值出現(xiàn)了雙峰，峰值分別為0.77~0.80、0.68~0.71，這是因為大面積的團塊污染物產(chǎn)生了前后兩端不同運移狀態(tài)的部分，前端鋒面飽和度較小，而后端飽和度較大，形成了飽和度分布值的雙峰現(xiàn)象。

圖6 不同流速下PCE飽和度頻率分布直方圖Fig. 6 Histogram of PCE saturation at different flow rates

2.4 空間矩分析

基于光強值處理后的飽和度分布計算結(jié)果，用空間矩方法對PCE污染物二維的空間分布特征進行定量分析，研究污染物注入階段PCE污染源區(qū)的質(zhì)心和空間展布隨時間的變化，繪制不同水流速度及裂隙面傾斜度條件下PCE污染物質(zhì)心（σx,σy）和展布（σxx,σyy）隨時間變化圖（圖8，圖9），注入點坐標(biāo)統(tǒng)一為（0, 0）。

隨時間變化PCE污染源質(zhì)心σx均不斷向右運移（圖8）。V-10、V-20實驗中，直至觀測結(jié)束σx均并未有明顯差異，質(zhì)心約向右運移1.86 cm；而在V-80實驗中，質(zhì)心σx向右運移0.23 cm（圖8），明顯小于V-10、V-20流速實驗結(jié)果值，說明了裂隙介質(zhì)中，水流速度的增大抑制了PCE垂直于水流方向的橫向運移。在變化傾斜度實驗中，質(zhì)心均向右運移，且質(zhì)心橫向運移距離隨著傾斜度增大而增大（圖8）。θ=6°時，質(zhì)心向右運移1.12 cm；θ=10°時，質(zhì)心向右運移1.79 cm。說明了裂隙介質(zhì)中，裂隙面傾斜度增大對于PCE的橫向運移有促進作用。對比變化流速與傾斜度（圖8）中的σy，發(fā)現(xiàn)其均隨著水流速度及裂隙面傾斜度的增大而增大，進一步證明了流速及傾斜度增大能夠明顯促進PCE的垂向運移，使PCE的前端鋒面不斷向下推進。值得注意的是，流速、傾斜度實驗組中，PCE質(zhì)心σy變化幅度均明顯大于σx變化幅度，這說明了PCE的垂向運移相較于橫向運移，對流速、裂隙面傾斜度的響應(yīng)更加敏感。

圖8 PCE質(zhì)心位置隨時間變化Fig. 8 Center of mass PCE at different time

由于注入壓力的存在，PCE展布范圍σyy在PCE入滲開始后迅速增大（王慧婷等，2019）。在質(zhì)心展布范圍達到最大后，σyy開始下降（圖9），這是由于此時PCE的前端鋒面接近或已經(jīng)到達裂隙裝置底部，較大的水動力使得污染物迅速聚集在裂隙裝置下部，上部只有少許被捕獲的PCE殘留（O’Carroll et al., 2007），使得PCE的垂向擴散范圍顯著下降；后PCE部分流出，展布范圍變大。比較變化流速、傾斜度條件下的PCE展布（圖9），σyy隨著水流速度、傾斜度的增大而增大。這說明了水流速度及裂隙面傾斜度的增大會促進PCE在裂隙裝置內(nèi)部的縱向擴散，增大PCE的污染范圍。

圖9 PCE空間展布隨時間變化Fig. 9 The spatial variance of PCE at different time

3 結(jié)論

（1）地下水流速越大，初始污染物面積Fs越大，近橢圓的PCE離心率e越??；裂隙面傾斜度越大，F(xiàn)s越小，離心率e越小。穩(wěn)定入滲后，團塊狀PCE面積與離心率均明顯下降。

（2）地下水流速及裂隙面傾斜度θ值增大對于PCE縱向運移具有促進作用，使PCE污染物前端鋒面運移速率加快，在相同時間內(nèi)更快運移到裂隙底部。

（3）流速增大促進PCE污染源區(qū)飽和度降低，使飽和度峰值隨水流速度增大而減小。傾斜度增大抑制飽和度下降過程，使飽和度峰值隨傾斜度增大而增大。