胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

张文静; 周晶晶; 刘丹; 李昊洋; 于喜鹏; 桓颖

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

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胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

张文静, 周晶晶, 刘丹, 李昊洋, 于喜鹏, 桓颖

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张文静, 周晶晶, 刘丹, 李昊洋, 于喜鹏, 桓颖. 胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨[J]. 水科学进展, 2016, 27(4): 629-638. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

引用本文:

ZHANG Wenjing, ZHOU Jingjing, LIU Dan, LI Haoyang, YU Xipeng, HUAN Ying. A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(4): 629-638. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

Citation:

ZHANG Wenjing, ZHOU Jingjing, LIU Dan, LI Haoyang, YU Xipeng, HUAN Ying. A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(4): 629-638. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

张文静^1,2,
周晶晶^1,2,
刘丹^1,2,
李昊洋^1,2,
于喜鹏^1,2,
桓颖^1,2

1.
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林长春 130021;
2.
吉林大学环境与资源学院, 吉林长春 130021

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41472215）

详细信息

作者简介:
张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

中图分类号: X523;G353.11

A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater

1.
Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130021, China;
2.
College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130021, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41472215).

摘要: 在收集查阅国内外已有研究资料的基础上，对地下水中胶体稳定性、迁移机制以及模拟预测方法进行了详细归纳和总结。研究表明，胶体稳定性主要受自身理化性质和水文地球化学条件的影响，其受控于胶体粒径、形态、电势电位以及地下水的pH、离子强度等条件。胶体在多孔介质中的迁移机制主要表现为胶体沉积和形变阻塞，其中针对胶体稳定性的差异性，胶体沉积过程分别表现为表面封阻和过滤熟化。目前有关胶体在地下水中迁移的模拟技术已发展得日益成熟，但结合多孔介质非均质性和胶体化学性质非均质性的数学模型还需进一步探讨。
- 胶体 /
- 多孔介质 /
- 胶体稳定性 /
- 迁移机制 /
- 模拟预测
Abstract: Colloids are widely distributed in groundwater systems and facilitate transport of trace elements and organics. They therefore play an important role in mass transfer with subsequent impacts on groundwater quality. In this contribution, we have summarized the current state of colloid research, including studies of colloid stability, transportation mechanisms, and methods for simulating colloid transport. Our findings suggest that colloid stability is influenced by physical and chemical properties, including the diameter, morphology and zeta potential of colloids, and hydrogeochemical conditions, including pH and the ionic strength of groundwater. Colloid transportation mechanisms in porous media include deposition and straining. Colloid deposition is described as either blocking or ripening because of differences in colloid stability. Current methods for simulating colloid transport are increasingly well-developed, but further methods that simulate the heterogeneity of porous media and associated colloid transport are needed.
- colloid /
- porous media /
- colloid stability /
- migration mechanism /
- simulation and prediction

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[2]	张中天, 金光球, 陈鹤翔, 唐洪武, 李凌. 胶体颗粒在潜流带中沉积过程及机制 . 水科学进展, 2021, 32(5): 738-750. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.05.009
[3]	周鸿翔, 郑延丰, 吴劳生, 陈铖, 曾令藻. 孔隙尺度多孔介质流体流动与溶质运移高性能模拟 . 水科学进展, 2020, 31(3): 422-432. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.03.012
[4]	谭博, 刘曙光, 代朝猛, 邓慧萍, 周辉, 丰莎. 滨海地下水交互带中的胶体运移行为研究综述 . 水科学进展, 2017, 28(5): 788-800. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.05.017
[5]	张晨笛, 李志威, 王兆印. 碰撞作用下单个阶梯-深潭稳定性模型 . 水科学进展, 2016, 27(5): 705-715. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.008
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[7]	李娜, 任理. 连续时间随机游动理论模拟多孔介质中溶质运移的研究进展 . 水科学进展, 2012, 23(6): 881-886. doi: CNKI: 32.1309.P.20121101.1755.002
[8]	窦智, 周志芳, 李兆峰. 多孔介质油水两相k~s~p关系数学模型的实验研究 . 水科学进展, 2012, 23(2): 206-213. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2003.018
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[12]	陆乐, 吴吉春, 王晶晶. 多尺度非均质多孔介质中溶质运移的蒙特卡罗模拟 . 水科学进展, 2008, 19(3): 333-338.
[13]	李海明, 吴锦兰, 贾晓玉, 王博, 郑西来. 滨海含水介质胶体对垃圾渗滤液氨氮的吸附特征 . 水科学进展, 2008, 19(3): 339-344.
[14]	支银芳, 陈家军, 杨周喜, 郑冰, 杨官光. 多孔介质两相系统毛细压力与饱和度关系试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(2): 151-157.
[15]	王康, 张仁铎, 缴锡云. 多孔介质中非均匀流动特性的染色示踪试验研究 . 水科学进展, 2007, 18(5): 662-667.
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胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

1. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林长春 130021;

2. 吉林大学环境与资源学院, 吉林长春 130021

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41472215）

作者简介:
张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

收稿日期: 2015-10-21
刊出日期: 2016-07-25

中图分类号: X523;G353.11

关键词:

胶体 /

摘要: 在收集查阅国内外已有研究资料的基础上，对地下水中胶体稳定性、迁移机制以及模拟预测方法进行了详细归纳和总结。研究表明，胶体稳定性主要受自身理化性质和水文地球化学条件的影响，其受控于胶体粒径、形态、电势电位以及地下水的pH、离子强度等条件。胶体在多孔介质中的迁移机制主要表现为胶体沉积和形变阻塞，其中针对胶体稳定性的差异性，胶体沉积过程分别表现为表面封阻和过滤熟化。目前有关胶体在地下水中迁移的模拟技术已发展得日益成熟，但结合多孔介质非均质性和胶体化学性质非均质性的数学模型还需进一步探讨。

English Abstract

A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater

1. Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130021, China;

2. College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130021, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41472215).

Received Date: 2015-10-21
Publish Date: 2016-07-25

Keywords:

Abstract: Colloids are widely distributed in groundwater systems and facilitate transport of trace elements and organics. They therefore play an important role in mass transfer with subsequent impacts on groundwater quality. In this contribution, we have summarized the current state of colloid research, including studies of colloid stability, transportation mechanisms, and methods for simulating colloid transport. Our findings suggest that colloid stability is influenced by physical and chemical properties, including the diameter, morphology and zeta potential of colloids, and hydrogeochemical conditions, including pH and the ionic strength of groundwater. Colloid transportation mechanisms in porous media include deposition and straining. Colloid deposition is described as either blocking or ripening because of differences in colloid stability. Current methods for simulating colloid transport are increasingly well-developed, but further methods that simulate the heterogeneity of porous media and associated colloid transport are needed.

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胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

作者简介: 张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater

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胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.018

1. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林 长春 130021; 2. 吉林大学环境与资源学院, 吉林 长春 130021

作者简介: 张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

English Abstract

A review: research methods that describe the environmental behavior of colloids in groundwater

1. Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130021, China; 2. College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130021, China

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作者简介:
张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

1. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林长春 130021;

2. 吉林大学环境与资源学院, 吉林长春 130021

作者简介:
张文静(1980-),女,山东临沂人,副教授,博士,主要从事污染水文地质方面研究。E-mail:zhangwenjing80@hotmail.com

1. Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130021, China;

2. College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130021, China