石油类有机化工产品在给人类生活带来便利的同时,也带来了大量的有机污染问题。有机污染物在地下环境中多以非水相流体(NAPLs)的形式存在,通常具有高毒性、低溶解性、低粘滞性等特征,容易在地下水中形成污染且难以治理。其中,尤以密度大于水的重非水相流体(DNAPLs)的污染最为严重,其在地下介质中的运移和分布受多种因素的控制,除自身的物理化学性质外,非均质介质的空间结构对其运移具有重要的影响。相比于单一组分的DNAPLs污染过程,天然条件下的DNAPLs污染物往往是由多种组分所组成的混合物,而水平空间连续性和空间维度是非均质介质空间结构的重要表征参数。因此,探究非均质介质的水平空间连续性和空间维度变化对DNAPLs运移的影响,并考虑多组分DNAPLs的混合运移过程,对模拟有机污染物在非均质介质中的运移规律、准确预测有机污染物的分布范围具有重要的意义。针对上述问题,本文选取三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)作为DNAPLs特征污染物,采用TMVOC-MP软件来模拟其在非均质介质中的运移过程和分布范围。在充分考虑地质体的连续性、不对称性以及各向异性等特征的基础上,采用基于马尔可夫链的转移概率地质统计模型构建具有不同水平空间连续性的非均质随机场,通过分析DNAPLs在不同非均质随机场中的运移结果,探讨非均质介质的水平空间连续性对DNAPLs运移的影响。对比分析DNAPLs在二维模型和三维模型中的运移结果,探究了空间维度变化对DNAPLs运移和分布的影响。考虑了 TCE单独注入、PCE单独注入以及TCE和PCE按照摩尔比1:1的比例混合注入三种情况下DNAPLs在非均质介质中运移和分布的差异,研究了DNAPLs的组分对其运移和分布的影响。主要研究结论如下:(1)非均质介质的水平空间连续性对DNAPLs的运移具有重要的影响。非均质介质的水平空间连续性是其空间结构的重要参数,非均质介质的水平空间连续性越好,非均质随机场中透镜体在水平方向的分布范围就越大,从而导致DNAPLs绕过透镜体所需运移的距离增大、在透镜体上的蓄积量也随之增大,进而改变了 DNAPLs在非均质介质中的赋存状态。(2)非均质介质的空间维度变化会影响DNAPLs的运移过程和赋存状态。相比于二维模型,三维模型中DNAPLs运移的距离和在模型底部蓄积的量均显著减小、以离散状赋存在介质中的量显著增多。因此,在模拟和修复野外真实的污染场地时,应尽量采用三维模型来进行研究,单纯的以二维模型来代替三维的真实污染场地,将会造成模拟结果与真实情况不符。(3)侧向运移过程会削弱单个平面的非均质性对DNAPLs运移的控制。当存在侧向运移过程时,DNAPLs在单个剖面上的总量会相应的减少。不仅如此,当侧向运移的距离小于绕过透镜体所需的运移距离时,DNAPLs优先通过侧向运移向下流动,进而改变DNAPLs在非均质介质中的赋存状态,从而削弱了该平面的非均质性对DNAPLs运移的控制。(4)DNAPLs的组分对其在非均质介质中的赋存状态具有重要的影响。不同组分的DNAPLs在非均质介质中的运移路径主要受到介质空间结构的控制,不同组分之间的差别较小。但不同组分的DNAPLs在非均质介质中的赋存状态具有明显的差异。为了更加真实的模拟和预测DNAPLs污染物在非均质介质中的运移和分布规律,对污染物的组分进行科学有效的分析并按实际组分来进行模拟研究,必然会提高对污染物运移范围的预测精度,进而提高修复效率。