Quels différents facteurs affectent le transport des eaux souterraines?
Le transport des eaux souterraines est le mouvement des substances, en particulier des contaminants, dans les eaux souterraines. La zone des eaux souterraines dans lesquelles les contaminants sont concentrées est appelée panache d'eau souterraine. Les panaches ont différentes formes, tailles et taux de transport. Les différents facteurs qui affectent le transport des eaux souterraines comprennent la géologie et l'hydrologie des aquifères ainsi que les propriétés physiques, chimiques, biologiques et radiologiques des contaminants dans les eaux souterraines.
Les aquifères sont des formations de roche et de sol souterrains qui sont saturées d'eau. Les eaux souterraines se déplacent à travers les pores entre le sol et les particules de roche et à travers les fissures, les crevasses et les fractures dans le fondement dur. Le mouvement des contaminants est grandement affecté par les types de roches et de sols présents. Les facteurs géologiques importants incluent la texture et la taille des particules et les caractéristiques physiques des pores et d'autres espaces à travers lesquels les eaux souterraines se déplacent.
perméabilité, ou conductivité hydraulique, est thE facilité avec laquelle les eaux souterraines se déplacent à travers des formations souterraines. De grandes particules lâchement fournies, telles que les graviers et le fondement fortement fracturé, sont plus perméables que les argiles, les particules de limon à emballer bien emballées et la roche solide. La taille, la distribution et l'interdépendance des espaces ouverts déterminent en grande partie la facilité avec laquelle les eaux souterraines et les contaminants qu'il contient peuvent migrer d'un endroit à l'autre.
Les propriétés chimiques sont également des facteurs importants dans le transport des eaux souterraines. Certains contaminants se dissolvent dans l'eau, tandis que d'autres sont insolubles. Les substances dissous font en fait partie des eaux souterraines et ne sont pas facilement séparées de celle-ci. Les substances insolubles se comportent beaucoup plus indépendamment. Ils peuvent être très denses et pas facilement transportés. Ils peuvent également être logés dans des pores ou accrochés sur des bords de particules dentelées. La nature chimique des contaminants et la température et le pH des eaux souterrainesDéterminez largement quelles substances sont solubles ou insolubles dans l'eau.
Les contaminants dissous, ou solutés, sont transportés avec les eaux souterraines lors de la circulation. Ce processus de transport est appelé advection. Les contaminants se déplacent essentiellement au même débit et dans le même sens que les eaux souterraines. Le transport d'eaux souterraines d'advection est le plus courant dans les aquifères hautement perméables avec de grands réseaux de pores ou d'espaces interconnectés.
Les solutés deviennent dispersés dans les eaux souterraines en raison du mélange mécanique et de la diffusion moléculaire. Le mélange mécanique se produit comme une conséquence naturelle du mouvement à travers et autour des particules du sol et de la roche. La diffusion moléculaire est un mélange qui se produit au niveau moléculaire entre certains composés et l'eau. La dispersion dilue progressivement les concentrations de contaminants et crée un panache de forme elliptique dans lequel les contaminants sont très concentrés près du bord de fuite du panache et dilués vers le bord d'attaque.
Certains contactentLes aminants, comme les produits pétroliers, ne se dissolvent pas facilement dans les eaux souterraines. Au lieu de cela, ils flottent au sommet de la nappe phréatique ou coulent au fond de l'aquifère, selon leur densité. Ils peuvent subir une certaine dispersion, mais leurs panaches se déplacent beaucoup plus lentement que les panaches de solutés et de contaminants qui se dispersent facilement à travers les eaux souterraines.
Les effets qui ralentissent le transport des eaux souterraines sont appelés facteurs de retard. Un facteur de retard majeur est l'adsorption. Cela se produit lorsque les contaminants deviennent attachés ou collés au sol ou aux particules de roche en raison de forces d'attraction électrostatiques. Les composés qui ne sont pas facilement dissous ou dispersés dans les eaux souterraines subissent facilement une adsorption. Les autres facteurs de retard comprennent le frottement des pores et l'effet de filtrage qui se produit lorsque des contaminants solides et insolubles ont cessé de se déplacer car ils deviennent logés dans les pores ou accrochés par un sol ou une roche déchiqueté.
Enfin, les contaminants peuvent subir une durée physique, chimique, biologique ou radiologitransformations CAL qui modifient leurs taux de transport des eaux souterraines. Un contaminant peut modifier les phases, par exemple, d'un liquide à un gaz. Les réactions chimiques entre les contaminants et les processus biologiques et radiologiques naturels peuvent également convertir un composé en un autre. Les composés nouvellement créés peuvent se déplacer plus rapidement ou plus lents que les composés précédents.