Hvilke forskjellige faktorer påvirker grunnvannstransport?

Grunnvannstransport er bevegelse av stoffer, spesielt forurensninger, i underjordisk vann. Grunnvannssonen som forurensninger er konsentrert i, kalles grunnvannsrommet. Plumes har forskjellige former, størrelser og transportrater. De forskjellige faktorene som påvirker grunnvannstransport inkluderer akvifergeologi og hydrologi, så vel som de fysiske, kjemiske, biologiske og radiologiske egenskapene til forurensningene i grunnvannet.

Akviferer er underjordiske berg- og jordformasjoner som er mettet med vann. Grunnvann beveger seg gjennom porene mellom jord og bergpartikler og gjennom sprekker, sprekker og brudd i hard berggrunn. Forurensningens bevegelse påvirkes sterkt av de typer bergarter og jordsmonn som er til stede. Viktige geologiske faktorer inkluderer strukturen og størrelsen på partiklene og de fysiske egenskapene til porene og andre rom som grunnvannet beveger seg gjennom.

Permeabilitet, eller hydraulisk konduktivitet, er den enkle grunnvannet beveger seg gjennom underjordiske formasjoner. Store, løst pakket partikler, for eksempel grus og sterkt sprukket berggrunn, er mer gjennomtrengelig enn leire, tettpakete siltpartikler og fast fjell. Størrelsen, fordelingen og sammenkoblingen av de åpne områdene avgjør i stor grad hvor lett grunnvann og eventuelle forurensninger det inneholder kan vandre fra sted til sted.

Kjemiske egenskaper er også viktige faktorer i grunnvannstransporten. Noen forurensninger løses opp i vann, mens andre er uoppløselige. Oppløste stoffer blir faktisk en del av grunnvannet og skilles ikke lett fra det. Uoppløselige stoffer oppfører seg mye mer uavhengig. De kan være veldig tette og ikke lett å ta med seg. De kan også bli plassert i porene eller henge seg fast i taggete partikkelskanter. Den kjemiske naturen til forurensningene og grunnvannets temperatur og pH bestemmer i stor grad hvilke stoffer som er løselige eller uoppløselige i vannet.

Oppløste forurensninger eller oppløste stoffer føres sammen med grunnvannet når det renner. Denne transportprosessen kalles advection. Forurensningene beveger seg i utgangspunktet med samme strømningshastighet og i samme retning som grunnvannet. Veiledende grunnvannstransport er vanligst i svært permeable akviferer med store nettverk av sammenkoblede porer eller mellomrom.

Løsninger blir spredt over hele grunnvannet på grunn av mekanisk blanding og molekylær diffusjon. Mekanisk blanding skjer som en naturlig konsekvens av bevegelsen gjennom og rundt jord- og bergpartikler. Molekylær diffusjon blandes som skjer på molekylært nivå mellom noen forbindelser og vann. Dispersjon fortynner gradvis forurensningskonsentrasjoner og skaper en elliptisk formet rør der forurensninger er sterkt konsentrert nær bakkanten av plommen og fortynnes mot forkanten.

Noen forurensninger, for eksempel petroleumsprodukter, løses ikke lett opp i grunnvannet. I stedet flyter de på toppen av vannbordet eller synker til bunnen av akviferen, avhengig av dens tetthet. Det kan hende at de gjennomgår en viss spredning, men plommene deres beveger seg mye saktere enn loddene med oppløste stoffer og forurensninger som lett spres gjennom grunnvannet.

Effekter som bremser transport av grunnvann kalles retardasjonsfaktorer. En viktig retardasjonsfaktor er adsorpsjon. Dette skjer når forurensninger blir festet eller festet til jord eller bergpartikler på grunn av elektrostatisk attraktive krefter. Forbindelser som ikke lett blir oppløst eller spredt i grunnvann gjennomgår lett adsorpsjon. Andre retardasjonsfaktorer inkluderer porefriksjon og filtreringseffekten som oppstår når faste, uoppløselige forurensninger slutter å bevege seg fordi de blir plassert i porene eller blir hektet av skitt jord eller bergpartikler.

Endelig kan forurensninger gjennomgå fysiske, kjemiske, biologiske eller radiologiske transformasjoner som endrer grunnvannstransportnivået. En forurensning kan forandre faser, for eksempel fra en væske til en gass. Kjemiske reaksjoner mellom forurensninger og naturlige biologiske og radiologiske prosesser kan også omdanne en forbindelse til en annen. De nyopprettede forbindelsene kan bevege seg raskere eller saktere enn de tidligere forbindelsene.