彭爱夏，占敬敬，吴明火

（大连理工大学海洋科学与技术学院，辽宁盘锦124221）

引 言

纳米材料具有特殊的理化性质，现已被广泛地应用于生命科学[1]、土壤修复[2]、水处理[3]、能源[4]和农业肥料等诸多领域[5]。然而，其应用后最终仍不可避免地汇入土壤和地下水等地下环境，具有潜在的环境风险[6-7]。因此研究纳米粒子在地下环境中的运移和归趋规律具有重要意义[8-10]。

纳米粒子在多孔介质中的迁移经历两个过程[11]。第一个过程为碰撞：随流体进入多孔介质的纳米粒子与多孔介质可能发生碰撞，未发生碰撞的纳米粒子顺利通过；第二个过程为附着：发生碰撞的颗粒可能会附着在多孔介质表面，从而被截留，而未附着的颗粒继续随流体流动。所以，只有当碰撞和附着同时发生时，纳米粒子才会被留在多孔介质表面[12]。最早用于定量描述纳米粒子在多孔介质中传输的模型是Yao等[13]开发的CFT模型，其认为纳米粒子在多孔介质中的捕集率或去除率（η）是由碰撞效率（η0）和附着效率（α）共同决定，为二者之积。其中，碰撞效率（η0）是指与多孔介质碰撞的颗粒数量与流向多孔介质的颗粒总数量之比；附着效率（α）是指由于碰撞并附着于多孔介质表面的纳米粒子数量与介质发生碰撞的纳米粒子总数量之比。

迄今，已有较多的模型用来预测碰撞效率（η0），并进而预测纳米粒子在多孔介质中的捕集效率或去除率（η）[14-16]。Yao等[13]基于轨迹分析的方法，认为碰撞效率（η0）受拦截、重力沉降和自由扩散三个机制的共同影响。……