Hvilke forskellige faktorer har betydning for transport af grundvand?
Grundvandstransport er bevægelse af stoffer, især forurenende stoffer, i underjordisk vand. Grundvandszonen, hvor forurenende stoffer koncentreres, kaldes en grundvandsrør. Lommer har forskellige former, størrelser og transportrater. De forskellige faktorer, der påvirker transport af grundvandet, inkluderer akvifergeologi og hydrologi samt de fysiske, kemiske, biologiske og radiologiske egenskaber ved forureningerne i grundvandet.
Akviferer er underjordiske klippe- og jordformationer, der er mættet med vand. Grundvandet bevæger sig gennem porerne mellem jord og klippepartikler og gennem revner, sprækker og brud i hårdt berggrund. Forurenende bevægelse påvirkes meget af de typer af klipper og jord, der er til stede. Vigtige geologiske faktorer inkluderer partiklernes tekstur og størrelse og de fysiske egenskaber ved porerne og andre rum, gennem hvilke grundvandet bevæger sig.
Permeabilitet eller hydraulisk ledningsevne er den lethed, hvorpå grundvandet bevæger sig gennem underjordiske formationer. Store, løst-pakket partikler, såsom grusler og stærkt brudt berggrund, er mere gennemtrængelige end ler, tæt pakket siltpartikler og fast sten. Størrelsen, fordelingen og sammenkoblingen af de åbne rum bestemmer stort set, hvor let grundvandet og eventuelle forurenende stoffer det kan migrere fra sted til sted.
Kemiske egenskaber er også vigtige faktorer i grundvandstransport. Nogle forurenende stoffer opløses i vand, mens andre er uopløselige. Opløste stoffer bliver faktisk en del af grundvandet og adskilles ikke let fra det. Uopløselige stoffer opfører sig meget mere uafhængigt. De kan være meget tætte og ikke let medbragt. De kan også blive indkapslet i porer eller hænge fast på taggete partikelkanter. De kemiske egenskaber af forurenende stoffer og grundvands temperatur og pH bestemmer i vid udstrækning, hvilke stoffer der er opløselige eller uopløselige i vandet.
Opløste forureninger eller opløste stoffer føres sammen med grundvandet, når det strømmer. Denne transportproces kaldes advection. Forurenende stoffer bevæger sig stort set i den samme strømningshastighed og i samme retning som grundvandet. Grundlæggende vandvandstransport er mest almindelig i stærkt permeable akviferer med store netværk af sammenkoblede porer eller rum.
Opløste spredes over hele grundvandet på grund af mekanisk blanding og molekylær diffusion. Mekanisk blanding sker som en naturlig konsekvens af bevægelsen gennem og omkring jord- og stenpartikler. Molekylær diffusion blandes, der sker på molekylært niveau mellem nogle forbindelser og vand. Dispersion fortynder gradvist forurenende koncentrationer og skaber en elliptisk formet røg, hvor forurenende stoffer er stærkt koncentreret nær bagkanten af plommen og fortyndes mod forkanten.
Nogle forurenende stoffer, såsom olieprodukter, opløses ikke let i grundvandet. I stedet flyder de oven på vandbordet eller synker ned i bunden af akviferen, afhængigt af deres tæthed. De gennemgår muligvis en vis spredning, men deres plommer bevæger sig meget langsommere end plommerne af opløste stoffer og forurenende stoffer, der let spreder sig gennem grundvandet.
Effekter, der bremser transport af grundvandet kaldes retardationsfaktorer. En væsentlig forsinkelsesfaktor er adsorption. Dette opstår, når forurenende stoffer fastgøres eller klæbes fast i jord eller stenpartikler på grund af elektrostatisk tiltrækkende kræfter. Forbindelser, der ikke let opløses eller dispergeres i grundvand, undergår let adsorption. Andre retardationsfaktorer inkluderer porefriktion og filtreringseffekten, der opstår, når faste, uopløselige forurenende stoffer holder op med at bevæge sig, fordi de bliver bundet ind i porer eller hænges fast af tagget jord eller stenpartikler.
Endelig kan forurenende stoffer gennemgå fysiske, kemiske, biologiske eller radiologiske transformationer, der ændrer deres grundvandstransporthastigheder. En forurening kan ændre faser, for eksempel fra en væske til en gas. Kemiske reaktioner mellem kontaminanter og naturlige biologiske og radiologiske processer kan også omdanne en forbindelse til en anden. De nyligt oprettede forbindelser kan bevæge sig hurtigere eller langsommere end de tidligere forbindelser.