纳米零价铁（NZVI）腐蚀引起的渗透率变化是限制NZVI在污染地下水修复中成功应用的关键因素之一。从孔隙尺度研究NZVI注入多孔介质后其腐蚀产物的动态演化及其对孔隙堵塞效应的影响具有重要意义。因此，有必要使用显微计算机断层扫描（Micro-CT）技术实时可视化多孔介质中纳米零价铁（NZVI）的动态腐蚀过程，并研究其对孔隙堵塞效应的影响，这有助于从孔隙尺度角度阐明NZVI注入对实际地下水修复性能的影响。近日，成都理工大学刘国教授团队联合中国地质大学（北京）刘菲教授在Journal of Environmental Management期刊发表“The clogging effect of nanoscale zero valent iron corrosion in bicarbonate anaerobic water on porous media: A real-time pore-scale visualization”，开发了实时可视化技术，系统阐述了纳米零价铁腐蚀过程对多孔介质的堵塞效应。

本研究采用显微计算机断层扫描（Micro-CT）成像技术、矿物学表征和理论计算，从孔隙尺度上了解了NZVI腐蚀堵塞多孔介质的细节。研究揭示了NZVI腐蚀堵塞多孔介质的因素，即腐蚀早中期（90天前）的气体（H₂）产生和后期（90天后）的固相变化（NZVI体积增加和迁移）。在腐蚀时间为30天、60天、90天和120天时，多孔介质的渗透率损失率分别为66.8%、87.3%、79.4%和53.6%。腐蚀90天后，NZVI的粒径增加了7.9%，腐蚀形成的次生矿物主要为Fe₃O₄/γ-Fe₂O₃和FeOOH。此外，此外，通过EDLVO和DLVO理论计算，发现NZVI在多孔介质中的重新分布是由于其腐蚀过程中颗粒间磁吸引力的减少，在流体动力学作用下解离成更小的颗粒或团聚体，导致其在多孔介质中重新分布并造成堵塞。本研究强调了NZVI腐蚀在影响渗透性和堵塞性方面的关键作用，为优化基于NZVI的修复技术提供了宝贵的指导。

本研究得到了广西壮族自治区重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。