Kokie skirtingi veiksniai turi įtakos požeminio vandens transportui?

Požeminio vandens transportavimas – tai medžiagų, ypač teršalų, judėjimas požeminiame vandenyje. Požeminio vandens zona, kurioje telkiasi teršalai, vadinama požeminio vandens stulpu. Plunksnos yra įvairių formų, dydžių ir transportavimo greičio. Įvairūs veiksniai, turintys įtakos požeminio vandens transportavimui, apima vandeningojo sluoksnio geologiją ir hidrologiją, taip pat požeminio vandens teršalų fizines, chemines, biologines ir radiologines savybes.

Vandeningieji sluoksniai yra požeminiai uolienų ir dirvožemio dariniai, kurie yra prisotinti vandens. Požeminis vanduo juda per poras tarp dirvožemio ir uolienų dalelių ir per kietų pamatinių uolienų įtrūkimus, įtrūkimus ir įtrūkimus. Teršalų judėjimui didelę įtaką daro esamų uolienų ir dirvožemio tipai. Svarbūs geologiniai veiksniai yra dalelių tekstūra ir dydis bei porų ir kitų erdvių, per kurias keliauja požeminis vanduo, fizinės savybės.

Pralaidumas arba hidraulinis laidumas yra požeminio vandens judėjimo požeminiais dariniais lengvumas. Didelės, laisvai susikaupusios dalelės, tokios kaip žvyras ir stipriai suskilusios pamatinės uolienos, yra pralaidesnės nei molis, sandariai susikaupusios dumblo dalelės ir kieta uoliena. Atvirų erdvių dydis, pasiskirstymas ir tarpusavio ryšys daugiausia lemia, kaip lengvai požeminis vanduo ir bet kokie jame esantys teršalai gali migruoti iš vienos vietos į kitą.

Cheminės savybės taip pat yra svarbūs požeminio vandens transporto veiksniai. Kai kurie teršalai ištirpsta vandenyje, o kiti yra netirpūs. Ištirpusios medžiagos iš tikrųjų tampa požeminio vandens dalimi ir nėra lengvai nuo jo atskiriamos. Netirpios medžiagos elgiasi daug savarankiškiau. Jie gali būti labai tankūs ir nelengvai nešiojami. Jie taip pat gali įstrigti porose arba užstrigti ant nelygių dalelių kraštų. Cheminė teršalų prigimtis ir požeminio vandens temperatūra bei pH daugiausia lemia, kurios medžiagos yra tirpios ar netirpios vandenyje.

Ištirpę teršalai, arba ištirpusios medžiagos, tekėdamas kartu su požeminiu vandeniu nešamos. Šis transportavimo procesas vadinamas advekcija. Teršalai iš esmės juda tuo pačiu srautu ir ta pačia kryptimi kaip ir požeminis vanduo. Advekcinis požeminio vandens transportas dažniausiai vyksta labai pralaidžiuose vandeninguose sluoksniuose su dideliais tarpusavyje sujungtų porų ar erdvių tinklais.

Dėl mechaninio maišymosi ir molekulinės difuzijos ištirpusios medžiagos pasklinda požeminiame vandenyje. Mechaninis maišymasis vyksta kaip natūrali judėjimo per ir aplink dirvožemį bei uolienų daleles pasekmė. Molekulinė difuzija yra maišymasis, vykstantis molekuliniu lygiu tarp kai kurių junginių ir vandens. Dispersija palaipsniui atskiedžia teršalų koncentraciją ir sukuria elipsės formos sruogą, kurioje teršalai yra labai koncentruoti šalia galinio stulpelio krašto ir praskiedžiami link priekinio krašto.
Kai kurie teršalai, pavyzdžiui, naftos produktai, požeminiame vandenyje netirpsta. Vietoj to, jie plūduriuoja ant vandens lygio arba nugrimzta į vandeningojo sluoksnio dugną, priklausomai nuo jų tankio. Jie gali šiek tiek išsisklaidyti, tačiau jų spūstys juda daug lėčiau nei tirpių medžiagų ir teršalų stulpeliai, kurie lengvai pasklinda požeminiame vandenyje.

Poveikis, lėtinantis požeminio vandens transportavimą, vadinamas stabdymo faktoriais. Pagrindinis stabdymo veiksnys yra adsorbcija. Taip atsitinka, kai dėl elektrostatinių traukos jėgų teršalai prisitvirtina arba prilimpa prie dirvožemio ar uolienų dalelių. Junginiai, kurie nėra lengvai ištirpsta arba išsisklaido požeminiame vandenyje, lengvai adsorbuojami. Kiti sulėtinimo veiksniai yra porų trintis ir filtravimo efektas, atsirandantis, kai kietieji, netirpūs teršalai nustoja judėti, nes jie patenka į poras arba užstringa dantytais dirvožemio ar uolienų dalelėmis.
Galiausiai, teršalai gali patirti fizinių, cheminių, biologinių ar radiologinių transformacijų, kurios keičia jų požeminio vandens transportavimo greitį. Teršalas gali keisti fazes, pavyzdžiui, iš skysčio į dujinę. Cheminės reakcijos tarp teršalų ir natūralių biologinių bei radiologinių procesų taip pat gali paversti vieną junginį kitu. Naujai sukurti junginiai gali judėti greičiau arba lėčiau nei ankstesni junginiai.