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人工回灌是解决地下水超采问题的有效措施之一。在回灌过程中，由于回灌水源和目标含水层存在明显的物理、化学和生物梯度，导致水-岩接触面上发生强烈且复杂的生物地球化学反应，进而在回灌过程中引起含水层的堵塞。目前，学界对含水层微生物堵塞的研究主要集中在介质内部，而对回灌水和介质（水-岩）接触面上微生物膜的形成规律及其对介质渗透性影响的定量研究则相对缺乏。本文选取山东省青岛市大沽河下游地下水源地为研究区，开展回灌模拟试验。分析水-岩接触面上细菌的生长规律及其分泌胞外聚合物（Extracellular polymeric substances， EPS）特征，解析微生物膜效应下含水介质渗透性的时空变化规律，揭示人工回灌过程中水-岩接触面微生物膜对含水层堵塞的影响机制。研究表明，膜效应是导致含水层微生物堵塞的关键，破坏已形成的生物膜可以迅速恢复介质透水性。水-岩接触面上微生物堵塞的演变可以分为3个阶段：缓慢堵塞期、快速堵塞期以及稳定堵塞期。本研究可为人工回灌含水层堵塞的防治和地下水资源的可持续利用提供重要科学依据和理论支撑。