Просачивание влаги сквозь почвы и движение воды в подземных водоносных горизонтах обеспечивают дополнительные пути переноса загрязняющих веществ с системе «водоем водосбор». Инфильтрация способствует вымыванию водорастворимых форм поллютантов из верхних и загрязнению нижележащих слоев почв, а также грунтовых вод. При обратном процессе фильтрации грунтовых вод к поверхности может происходить вторичное загрязнение верхних слоев. Поэтому вертикальное движение влаги в толще почв и грунтов играет заметную роль в формировании химического стока с водосборов.[ ...]
Примеры совместного использования точечных моделей и моделей переноса будут приведены в следующем разделе главы. Пока же остановимся на моделях транспорта.[ ...]
Известно, что механизмы переноса примесей в подземных водах и в зоне аэрации различаются очень существенно. Для построения моделей транспорта загрязняющих веществ можно воспользоваться уравнениями конвективнодисперсионного движения воды и растворов, на которых базируются гидродинамические модели.[ ...]
Обычно принимается система упрощающих предположений, в которой пористая среда считается несжимаемой и изотропной, осмотические силы пренебрежимо малыми (последнее означает, что вода движется только под действием градиента гидравлического потенциала), а вода имеет постоянную плотность и вязкость. В рамках этих допущений скорость фильтрации подземных вод можно описать законом (4.2).[ ...]
Выписанные уравнения охватывают, в принципе, все процессы, определяющие транспорт поллютантов в грунтовых водах: их приток и разложение, адвективный перенос и дисперсию, сорбцию и десорбцию. Дополненные начальными и граничными условиями (что само по себе является довольно нетривиальной задачей) эти уравнения позволяют рассчитать линии тока, определить направление фронта загрязнения и время переноса, построить карты изохрон и границ ареала загрязнения. При определенных допущениях эти уравнения могут быть решены даже аналитически.[ ...]
Однако очевидно, что пространственная неоднородность природных гидрогеологических систем не позволяет обойтись при решении таких задач одними аналитическими методами. Даже при численном решении уравнений переноса загрязнения в зоне насыщения приходится включать в постановку многие упрощающие предположения.[ ...]
Опираясь на результаты полевых и лабораторных исследований, авторы модели исходили из того, что долгоживущие радионуклиды находятся в почве в обменной и необменной формах. Последняя, в свою очередь, может быть представлена радионуклидами, необратимо сорбированными почвой, и радионуклидами, входящими в состав топливных частиц. На основании анализа данных, полученных в экспериментах, были сформулированы определенные представления о формировании радиоактивного загрязнения поверхностного стока дождевых и талых вод, которые легли в основу предложенной модели.[ ...]
Одной из особенностей модели (4.10) является то, что в ней не учтены возможные взаимные превращения различных форм поллютантов, которые обусловлены механическими, химическими или физико-химическими процессами, протекающими в почве. В частности, в этой модели ггренебрегалось процессами обмена радионуклидами между нерастворимой, необратимо сорбированной и обменной формами. Считалось, что эти процессы являются достаточно медленными и не могут оказывать заметного влияния на результаты краткосрочных модельных прогнозов. Но для целей долгосрочного прогнозирования рассмотренную выше модель следовало бы использовать весьма осторожно.[ ...]
Действительно, между формами загрязняющих веществ постоянно происходят разнообразные процессы обмена, которые существенным образом влияют на скорость их миграции в почвенном слое, что, в свою очередь, должно сказываться и на выносе поллютантов с водосборов в приемные водные объекты. Конечно, специфика физико-химических свойств конкретного поллютанта во многом определяет круговорот этого элемента или вещества: его некоторые формы в почве могут отсутствовать вовсе, другие же, наоборот, могут распадаться еще на ряд форм, взаимодействующих между собой. Эффекты, возникающие в подобных случаях, рассматриваются в рамках точечных моделей, конкретизированных для описания отдельных процессов.[ ...]
Вернуться к оглавлению