近日，课题组在《Water Resources Research》上发表题为“Effective Chemical Delivery Through Multi-Screen Wells to Enhance Mixing and Reaction of Solute Plumes in Porous Media”的学术论文。叶逾副教授为论文的第一作者，硕士生张宇为第二作者（论文链接： https://doi.org/10.1029/2020WR028551 ）。

       近年来，由于工业非法排放、过度使用农药、垃圾填埋场渗漏等人类活动，地下水水质不断遭受威胁。随着地下水的流动，污染物在含水层中形成持久性污染羽，长期污染地下水。目前一种常用的原位修复方法就是通过修复井向污染的含水层中注入修复液，使污染物和修复液反应生成无害物质，从而达到修复目标。但由于地下水中近似层流的流动特性，注入到含水层中的修复液和污染物并不能充分混合，导致地下水修复效率低。

       为增大含水层中修复液和污染物的混合，本文提出了一种通过多筛孔井(Multi-Screen Wells)有效输送化学物质的新方法，可以在不增加能源或人工成本的前提下提高地下水原位修复效率。多筛孔井的基本思想是将注入的修复液分离成多条羽流，利用横向弥散增大污染物和修复液的接触面积，从而增强污染物和修复液的混合反应。

     

图1. 二维多筛孔井系统（a）和单筛孔井系统（b）的概念模型

      本文采用室内砂槽试验和数值模拟研究二维均质多孔介质中的稳态瞬时反应，并将多筛孔井得到的结果和传统的单筛孔井系统进行比较。实验结果证实了多筛孔井系统确实能有效增大污染物和修复液间的反应，且反应效率与修复液的注入间距密切相关。

图2. 不同注入间距下修复液的羽流分布：实验结果（a-c）和数值模拟（d-f）

图3. 不同注入间距下修复液A、污染物B和生成物C的浓度分布图