在存在低渗透透镜体的非均质地层污染场地的修复过程中,修复试剂遇到透镜体会发生严重的绕流现象,修复试剂利用率低。采用抽出处理技术修复时,透镜体中的污染物会产生拖尾现象,致使低渗透区的污染物无法有效去除。渗透系数比是非均质地层高渗透区背景介质与低渗透区介质渗透系数的比值,是影响修复试剂和污染物在透镜体中迁移规律的重要影响因素。本文提出弱凝胶技术,通过弱凝胶封堵介质大孔道,改变非均质地层渗透系数比,提高修复试剂在透镜体内的迁移速率,提高修复试剂利用率,改善非均质地层污染难修复的问题。本文主要研究了渗透系数比对修复试剂和污染物在透镜体中迁移规律的影响以及弱凝胶材料的制备条件,通过模拟试验,验证弱凝胶对非均质含水层渗透系数比的降低作用,考察其对修复试剂在低渗透介质中迁移的强化能力。所得主要结论如下:（1）透镜体中修复试剂进入的难易程度,不仅仅取决于自身介质的渗透性,更重要的是背景介质的渗透性和两种介质的渗透系数比。相同时间、相近渗透系数比时,由于修复试剂在背景介质为砾石的透镜体中绕流现象更明显,所以修复试剂在背景介质为粗砂的透镜体中的波及率大于背景介质为砾石的波及率。（2）在修复过程中,修复试剂在透镜体中的迁移速率随渗透系数比的增大而减小;在0.5m/d的地下水流速下,当背景介质为2³.5mm的砾石时,渗透系数比从3增大至52时,修复试剂在透镜体中波及率达到100%所需要的时间从8h上升至360h;当背景介质为0.5¹mm的粗砂时,渗透系数比从5增大至130时,修复试剂波及率达到100%所需要的时间从14h上升至336h。背景介质为砾石时修复试剂的波及率Z与注入时间t和渗透系数比K_bl之间的函数关系为:Z₁=(109.623/K²_bl+1.035/K_bl+0.447)t;背景介质为粗砂时函数关系为:Z₂=(92.208/K²_bl+17.247/K_bl+0.327)t。依据此模型,为修复试剂的注入时间结点提供理论依据。（3）模拟抽出处理过程中,透镜体中污染物的冲洗波及率随渗透系数比的增大而减小;当背景介质为砾石时,渗透系数比从3增大至52时,污染物的冲洗波及率达到100%所需的时间从13h升高至480h;当背景介质为粗砂时,渗透系数比从5增大至130时,污染物的冲洗波及率达到100%所需的时间从17h升高至552h;分别建立背景介质为砾石和粗砂时污染物在透镜体中的冲洗波及率Z’与反冲时间t和渗透系数比K_bl的函数关系:Z₁’=(54.999/K²_bl+6.605/K_bl+0.098)t,Z₂’=(78.875/K²_bl+16.374/K_bl+0.017)t。依据此模型,为抽出处理的时间结点提供理论依据。相同时间、相近渗透系数比时,污染物在背景介质为粗砂的透镜体中的冲洗波及率大于背景介质为砾石的。对比污染物进入透镜体和迁出透镜体两个过程可发现,污染物在非均质含水层中的污染和去除过程在时间方面呈现出不可逆性,污染物进入透镜体的速率大于其被冲出的速率。随着渗透系数比的增大,当背景介质为砾石时,透镜体被完全污染和去除的时间差值从5h逐渐增大至120h,当背景介质为粗砂时,透镜体被完全污染和去除的时间差值从3h逐渐增大至216h,“拖尾”效应随着渗透系数比的增大而明显。（4）为了解决低渗透透镜体的污染修复的问题,尝试应用了石油开采领域利用弱凝胶提高石油开采率的方法,通过弱凝胶的注入降低背景介质的渗透性改变非均质地层的渗透系数比,提高修复试剂在透镜体中的波及率。选择环保无毒的聚丙烯酰胺-柠檬酸铝弱凝胶体系,在弱凝胶的制备过程中,弱凝胶的强度和成胶速度与聚丙烯酰胺的分子量、反应温度、聚丙烯酰胺浓度以及柠檬酸铝交联剂的浓度呈正相关关系,均随其增大而增大,但是温度过高和交联剂浓度过高会使胶体过度交联破胶。合成稳定的弱凝胶需要聚丙烯酰胺（HPAM）分子量在1500万以上,HPAM浓度不低于1400mg/L,反应温度在60⁸0℃。低浓度地下水常见阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺对弱凝胶的形成有促进作用,但随着浓度的增高,对胶体的稳定性有破坏作用,阳离子对弱凝胶的影响大小为Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺。（5）注入弱凝胶后,砾石介质的渗透系数从5.75×10^-1cm/s的降低至1.12×10^-4cm/s。渗透系数比为7的砾石-粗砂非均质组合中注入600mL弱凝胶之后渗透系数比降低至1×10^-3,修复试剂波及率达到100%的时间从18小时降低至5小时;渗透系数比为13的砾石-中砂非均质组合注入1000mL弱凝胶之后渗透系数比降低至2×10^-3,修复试剂波及率达到100%的时间从42小时降低至2小时,修复试剂在透镜体中的迁移速率提高了4²3倍。修复试剂注入结束一段时间后,弱凝胶粘度下降,随地下水流冲出,非均质地层恢复初始状态。