摘要：原位空气扰动技术（Air Sparging, AS）在非均质含水层中修复效果的减弱越来越受到人们的关注。然而，以往的研究对于非均质含水层中气流迁移分布机制、及其对污染物去除的影响还尚不明确。本研究通过光透射方法，开展了非均质含水层气流迁移分布机制的可视化模拟研究；以挥发性有机污染物苯作为目标污染物，分析研究污染物浓度的时空演化和非均质地层对修复效果的影响。实验结果表明导致非均质含水层AS修复效果减弱的主要原因是非均质地层界面，其对气流的迁移机制取决于地层界面上部和下部地层气体进入的压力差（ΔPe），压力差越小，气流越容易穿越地层界面，反之则发生气流的阻截。地层界面的压力差，可以用地层界面下部和上部地层渗透系数比（R）来表征，二者具有很好的对应关系。当R≤1.0时，发现气流可以很容易通过界面，定义为“气流非阻截型界面”，地层界面以上曝气角减小，影响区域（ZOI）面积减小，此时气流呈高斯分布，且污染物去除效果受地层界面影响并不明显。当R>1.0时，发现地层界面对气流发生了阻截，定义为“气流阻截型界面”，阻截的气流厚度和长度随着R和曝气流量的增加均呈现对数增加；地层界面以上曝气角为0，气体累积的长度决定了ZOI面积，ZOI面积极大增加；此时气流分别呈现梯形分布（1.0<R<2.2）和指状分布（R≥2.2）；其中气流指状分布导致地层界面上方ZOI内出现了AS修复盲区。上述研究明确了层状非均质含水层AS修复效果减弱的机制，为后续AS技术的方案优化及强化提供了理论支撑。
关键词：原位空气扰动技术；非均质地层界面；气流迁移；气流分布；苯

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