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重非水相液体（Dense nonaqueous liquid phases,DNAPL）是地下水中最为常见的污染物之一,其在地下环境迁移的过程中,部分滞留在含水层介质孔隙中形成残余相,还有部分在重力作用下垂直向下迁移,在低渗透层或不透水层上聚集形成自由相。“残留”或“聚集”在介质中的DNAPL水溶性较低,会作为二次污染源向地下水中长期缓慢释放污染物。因此,DNAPL污染地下水的修复受到了广泛的关注。已有的研究表明,表面活性剂冲洗修复是DNAPL污染地下水的有效修复方法之一,但该技术会造成DNAPL垂直向下迁移、污染范围扩大等问题。原位密度调控修复技术是通过添加水溶性轻质有机溶剂降低DNAPL的密度,使DNAPL变为轻非水相液体（Light nonaqueous liquid phases,LNAPL）,降低其向下迁移、扩大污染的风险。但这些基于水溶性轻质有机溶剂的密度调控依赖于水和DNAPL中的浓度平衡,一旦平衡受到破坏,轻质有机溶剂会返回水中,导致LNAPL又重新变为DNAPL,密度调控是可逆的。胶态微气泡具有较好的稳定性、迁移性和变形性,近些年被用于地下水修复中。基于水溶性轻质有机溶剂对DNAPL密度调控可逆的研究现状,本论文提出将胶态微气泡中的气体更换为为非水相轻质有机液体,制备胶态双液泡沫（Colloidal biliquid aphron,CBLA）,注入地下环境后再破乳释放出非水相轻质有机溶剂与DNAPL混溶,使DNAPL直接转变为LNAPL,实现DNAPL的不可逆密度调控修复。本论文对CBLA原位密度调控修复DNAPL污染地下水进行了系统性的研究。论文制备出具有良好的稳定性、迁移性、剪切稀化特性的CBLA;针对该CBLA优选出破乳剂-聚合氯化铝（Polymeric aluminum chloride,PACl）,构建了CBLA-PACl溶液-DNAPL的密度调控体系;揭示了CBLA原位不可逆密度调控修复DNAPL的机制;考察了CBLA在均质及非均质含水层中对DNAPL密度调控修复的效果。研究为CBLA原位密度调控强化修复DNAPL污染地下水奠定了一定的理论基础。主要结论如下:（1）CBLA的制备与特性本论文利用正辛烷、水、十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate,SDS）和十二烷基醇聚氧乙烯三醚（Dodecyl alcohol polyoxyethylene triether,AEO-3）成功地制备出微米级的CBLA,其内部为溶有AEO-3的正辛烷,外层为SDS的水相皂膜。地下水中常见的阴阳离子(Na+、Mg2+、Fe3+和Cl-等)和含水层介质对CBLA的稳定性影响不大。CBLA迁移分布的水平距离与注入压力呈正相关的关系。（2）CBLA的破乳机制及影响因素本论文筛选出PACl作为CBLA的高效破乳剂,0.5 g/L的PACl在10 min内可以达到99%的破乳效率,且破乳过程符合伪二级动力学模型。PACl对CBLA的破乳机制为PACl中携带正电荷的Alb成分吸附于带负电的CBLA表面,中和其所带电荷,减小了静电斥力,使CBLA发生脱稳凝聚而破乳。破乳效率受到PACl碱度、p H和含水层介质的影响,当碱度为2以及p H小于3.97时,PACl对CBLA具有高效的破乳作用。含水层介质的存在会加速CBLA的破乳过程,最终的破乳效率随着介质粒径的减小而降低。（3）不可逆密度调控的动力学及影响因素CBLA对DNAPL密度调控的过程符合伪二级反应动力学,且DNAPL的密度越大,相关系数越低。地下水中常见的阴离子对密度调控的影响不大,而阳离子对密度调控具有促进作用。CBLA在10℃时依然可以保持结构的稳定,适于在地下环境中使用。在含水层介质存在的情况下,CBLA对硝基苯（Nitrobenzene,NB）、二氯甲烷（Dichloromethane,DCM）、三氯乙烯（Trichloroethylene,TCE）、四氯化碳（Carbon tetrachloride,CTC）、四氯乙烯（Tetrachloroethylene,PCE）等污染物均具有较好的密度调控作用,调控后的密度分别为0.966、0.931、0.967、0.986和0.983 g/cm~3,具有较好的普适性。（4）CBLA动态密度调控修复DNAPL污染含水层的机制CBLA与PCE的质量比大于等于2.34时,PCE可以完全转变为LNAPL,实现良好的不可逆密度调控修复效果。注入流速的降低以及PACl注入量的增加会增强密度调控的修复效果。CBLA动态密度调控修复DNAPL污染含水层的过程和机制为:PCE与CBLA接触产生乳化和溶解相,其密度在这两种相态中依次减小;PACl溶液注入后产生LANPL相,PCE的密度进一步降低到小于水的密度,完成不可逆密度调控修复;在修复过程中,CBLA与PCE的粘度比控制着其对PCE的驱替作用,修复后含水层中残留的污染物质量不超过1%。（5）CBLA密度调控强化修复DNAPL污染含水层的效果CBLA对DNAPL污染均质及非均质含水层均达到了良好的不可逆密度调控修复效果。在均质和非均质含水层的密度调控修复过程中,PCE均呈现向上迁移的趋势,出流液中PCE的密度均维持在0.71 g/cm~3左右,且介质中PCE的残留质量仅为注入量的0.42和2.01%。含水层的非均质性未对修复过程及效果产生明显的阻碍,但含水层的渗透系数越低,达到最高修复效率的时间越长且修复后介质中PCE的残留量越大。