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土壤污染物在包气带和含水层中除受水的机械弥散影响外，还受含水介质的吸附和污染液体的黏滞度影响。不同种类的污染物在地下水系统中的迁移转化规律不同，但是控制土壤污染物迁移转化监测的理主要是污染物的扩散-索散过程，改变地下水中污染物浓度的主要作用包括吸附~解吸、溶解~沉淀、氧化~还原。
污染物在包气带中以多垂直流动为主，吸附~解吸、溶解~沉淀、生物化学转化等作用是表层土壤发生的主要的过程，在表层土壤以下的包气带中有所减弱；在含水层中以水半流动为主，稀释是污染物丰要的转化过程。污染物迁移和转化主要体现在如下几个方面。
1）物理迁移
地下NAPIs在迁移过程中存在的相态包括：液态相、残留相、蒸气相及溶解相。其中，对于液态相中的LNAPLs通过包气带后，以自由态漂浮在地下水的表面游移DNAPLs则能穿透含水层而帶留在含水层底部；残留相是指 NAPLs在迁移路径上必然留有骏物，一且形成不再移动；溶解相的 N APLs随地下水流运移；蒸气相的NAPLs在包气带中以挥发过程为主。
2）对流迁移
对流迁移是指溶解态污染物在含水层中以地下水平均实际流速迁移的现象，污染物的对流迁移过程去取决于含水层性质。
3）水动力弥散
水动力弥散过程包括机械弥散与分子扩散，其中，机械弥散是指由于含水层非均质引起的实际流速与平均流速的差异，导致实际污染范围大雨仅仅依靠对流计算得到的结果。分子扩散是指由分子运动引起的溶质在溶液中的随机分散而趋于局部均化的过程。
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