变弥散系数和对流速度下有机溶质在多孔介质中一维运移的解析解

为研究变弥散系数和对流速度对有机溶质在多孔介质中运移规律的影响，考虑有机溶质的降解作用，设定多孔介质的厚度为有限厚度，建立变弥散系数和对流速度下有机溶质一维运移的数学模型，并利用变量代换和分离变量法获得该数学模型的解析解。将本文所提解析解分别与试验测定结果、已有解析解和有限差分解进行对比分析，对所提解析解的正确性进行验证。基于所提解析解，分析非均质特性系数δ、降解半衰期t_1/2和Robin边界常数α对有机溶质一维运移过程的影响。研究结果表明：一方面，非均质特性系数δ的增大会在一定程度上加快有机溶质的一维运移过程；另一方面，δ增大使得运移后期有机溶质的质量浓度减小；有机溶质质量浓度随降解半衰期t1/2增大而增大，当t1/2不超过800 a时，应考虑有机溶质的降解作用；Robin边界常数α主要影响出流边界附近有机溶质质量浓度的变化；在两种不同入流边界条件下，出流边界附近的有机溶质的质量浓度均随α增大而减小。