TRANSPORTE DE CONTAMINANTES

TRANSPORTE DE

CONTAMINANTES

Alternativas Tecnológicas para el tratamiento de Suelos

Ocurre la contaminación

Tanque corroído y con fugas

BLACKFOOT RIVER: MINE TAILINGS. Contaminación de agua superficial, sedimentos, suelo y agua subterránea MW MANUFACTURING, PENN. Orgánicos PCB’s y metales

Que pasa?

Zona no saturada Zona saturada Volatilización Adsorción Dispersión Bio/degradación Confinamiento

Se transporta…

Zona no saturada Contaminantes líquidos LNAPL (- densos) DNAPL (+ densos)

Contaminantes en agua subterranea



Es difícil el modelado de contaminantes en agua subterránea por la inaccesibilidad de la pluma y lo heterogéneo del medio poroso ⇒ el transporte es complicado



Se utilizan pozos de monitoreo y piezómetros



Conocer la geología del lugar! ⇒ determinar la estratificación vertical: tipos de suelo, humedad, capas de suelo, rocas, arena, gradiente hidráulico



El agua subterránea se mueve muy lentamente, del orden de 1 cm/d, toma mucho tiempo a los contaminantes alcanzar un acuífero para beber



El tiempo de residencia en el acuífero es del orden de décadas y de un acuífero profundo del orden de miles de años



∴ toma mucho tiempo para contaminar un acuífero pero si se contamina toma mucho tiempo para restaurarlo naturalmente



Fuentes de contaminación:

 Agricultura (fertilizantes, pesticidas)

 Lixiviación de rellenos sanitarios, químicos confinados

 Fugas de tanques de almacenamiento subterráneos

 Derrames (petróleo, diesel, combustibles, químicos, residuos de aceites)

Ley de Darcy

 Es una relación empírica para el flujo de agua a través de medios porosos: la descarga específica es directamente proporcional al gradiente hidráulico (fuerza de transporte) x

h

v

x

∆

∝

∆

x x

dh

v

K

dx

= −

v_x = descarga específica en la dirección x, m/d

∆h = cambio en la presión o elevación del agua, m

∆x = distancia entre 2 puntos, m

∆h/∆x = gradiente hidráulico en dirección x

K_x = Conductividad hidráulica de saturación en la

Dirección x, m/d

El gradiente es negativo, va de alta elevación A baja

….

 La velocidad real a la que se mueve el agua en el acuífero es:

x x x e

v

v

u

o

n

n

=

unx= porosidad total = = velocidad real del agua, m/dporosidad/volumen total n_e = porosidad efectiva

 La porosidad efectiva puede ser menor a la porosidad total; la porosidad efectiva

contiene el volumen de poros interconectados a través de los cuales se mueve el agua

Conductividad hidráulica

 La descarga específica (u_x) y el flujo dependen de las propiedades del fluido y del

medio (K_x o K=cte de conductividad hidráulica de sat):

2

Cd

g

k g

K

ρ

ρ

µ

µ

=

=

C = cte de proporcionalidad, adimensional d = diámetro de partícula

ρ= densidad del fluido g = cte de la gravedad µ= viscosidad, kg/ms

k = permeabilidad intrínseca = Cd2

 Ecn de Hazen: relaciona la conductividad hidráulica de saturación empíricamente al

tamaño de grano de arena (uniforme):

 Ecn de Kozeny-Carmen:

2 10

K

=

ad

ad₁₀= cte de Hazen = 1 si d= diámetro de partícula de un análisis de mallas10 esta en mm y K en cm/s para agua

donde el 10% (en masa) de las partículas son más pequeñas de este diámetro

(

)

2 3 2

₁₈₀

1

m

d

n

g

K

n

ρ

µ



_

_

=

_

_

_

_

_

−

_

_





n = porosidad, dimensional

d_m= diámetro de partícula medio ρ= densidad del fluido

g = cte de gravedad µ= viscosidad

Ecn de transporte

 El transporte de un soluto en 3 dimensiones es:

( )

1 n i ij m m i i j C C u C D r t x x x ₌   ∂ ∂ ∂ ∂ = − + _ _± ∂ ∂ ∂ _ ∂ _

∑

2 2 2 2 2 2 x y z x y z m C C C C C C C u u u D D D r t x y z x y z     ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ = −_ + + _+_ + + _± ∂ _ ∂ ∂ ∂ _{ } ∂ ∂ ∂ _

∑

2 i i m C u C D C r t ∂ _{= − ∇ + ∇ ±} ∂

∑

 Para resolver la ecn es necesario resolver el sistema en 1 o 2 dimensiones

 _{Primero obtener las}

velocidades horizontales y verticales (v_x y v_y) a partir de

K, n y dh/dl (ley de Darcy)

 Usar coeficientes de dispersión de literatura y ajustar por calibración, o determinarlos mediante pruebas con un trazador

2 2 1 n x ix m m C C C u D r t x x = ∂ _{= −} ∂ ₊ ∂ _± ∂ ∂ ∂

∑

 En dirección de x

Dispersión - dispersividad

 Ocurre debido a la dispersión mecánica y al camino tortuoso a través de medio poroso

 La no homogeneidad ocasiona variaciones microscópicas y macroscópicas en la conductividad hidráulica

 La dispersión también ocurre por otro mecanismo: por el agua almacenada

 Ejm: las arcillas tienen una porosidad grande pero el agua no drena libremente debido a que se almacena en las intercapas de las partículas de arcilla y se queda adsorbida

 Los coeficientes de dispersión se determinan

empíricamente, usualmente en columnas de suelo, ∴ se aplica un factor de escalamiento

 El factor de escalamiento correlaciona la long usada en laboratorio con las mediciones en campo, se llama

….

 El coef de dispersión se relaciona directamente con la velocidad en medio poroso!

↑ v, ↑ D * * x x x y y x

D

u

D

D

u

D

α

α

=

+

=

+

α_x = dispersividad longitudinal, m α_y = dispersividad lateral, m

D_* = coeficiente de difusión molecular, m2_/s

 El coef de difusión molecular (D_*) es del orden de 10-5 cm2/s  α es mayor en la dirección del flujo,

 La dispersividad vertical usualmente es muy pequeña

x y z

α

≥

α

>>

α

La dispersividad es una medida del esparcimiento de los contaminantes dentro de un medio

Adsorción, Retardo y otros

 Si se libera un contaminante en el agua subterránea y este esta bien mezclado con la profundidad, y si el gradiente hidráulico va de izquierda a derecha, la entrada del contaminante forma una pluma unidimensional

 _{Una de las más importantes rxns de los}

contaminantes en la superficie es la adsorción →

mecanismos de la adsorción

 Partición hidrofóbica de químicos orgánicos (adsorción) a materia orgánica contenida en el subsuelo

 Adsorción de orgánicos y metales a la superficie de partículas por fuerzas

electrostáticas o coordinación a la superficie  Intercambio iónico de metales y ligandos en sitios de intercambio y en las intercapas de arcillas.

 _{Isoterma linear} → _{coeficiente de distribución o}

partición

d

….

 Se define el factor de retardo adimensional

(

1

)

1

K

d b

1

K

d s

n

R

n

n

ρ

ρ

−

= +

= +

ρρs_b= densidad de las partículas= densidad masa del medio poroso

 La fracción móvil del contaminante es el inverso del factor de Retardo

Fracción móvil f=1/R

 El factor de retardo = 1 si no hay adsorción (Kd = 0), si hay, es mayor a 1

 El factor de retardo mide el efecto de retrasar o disminuir el proceso de migración del

contaminante

1

x R

u velocidad media del agua

R

u velocidad media del contaminante

= = ≥

• Toda la sustancia contaminante esta en la fase acuosa, y entonces se aplica la ecuación de transporte unidimensional para especies que no parten o se adsorben

f = 1

• Una fracción de la masa esta asociada ala fase inmóvil (suelo)

…. Efecto de la adsorción y retardo

 El transporte y rxn en una dimensión es:

2 2 1 n x ix m m C C C u D r t x x = ∂ _{= −} ∂ ₊ ∂ _± ∂ ∂ ∂

∑

 Suponiendo una cinética de 1er orden e incluyendo el retardo: 2 2 x x u D C C C k C t R x R x R ∂ _{= −} ∂ ₊ ∂ ₋ ∂ ∂ ∂

…para los cálculos:



Tomar datos ya

reportados o

determinarlos

experimentalmente

mediante pruebas de

adsorción o en columna

Para determinar Koc en función de Kow

Ejemplo: Estimación de R a partir de Kow

 Lyman y col mostraron varias relaciones para predecir el coeficiente de partición

de carbón orgánico normalizado (K_oc) a partir de coeficientes de partición Octanol-Agua (K_ow) para químicos hidrofóbicos en agua subterránea. Este es el método

estandar para estimar los coeficientes de distribución (o partición) para orgánicos hidrofóbicos. El mejor método es obtener una isoterma de adsorción en el

laboratorio con el medio del acuífero real.

 El acuífero esta contaminado con Tolueno debido a un derrame de una

petroquímica. Dada la siguiente información, estima K_d y R. Usa la ecn 7 (Scharzenbach y Westall).

(

)

3 log 0.72 log 0.5 1.5 0.4 0.001 log 2.69 oc ow g b cm oc ow K K n f K ρ = + = = = = Log K_oc = 0.72 (2.69) +0.5 K_oc = 273.4 K_oc f_oc = K_d = 0.273 L/kg R = 1+ K_d ρ_b/n = 2.03 R = 2 fracc móvil = 0.5

La velocidad de avance del Tolueno es la mitad

Ecuación unidimensional

 Las condiciones frontera para resolver la ecn en una dimensión son: BC1: C(0,t) = C_o para t >0 BC2: ∂C/ ∂x = 0 para x = ∞ CI: C(x,0) = 0 para x ≥0

•

Solución:

(

)

(

)

0 _exp 0 _exp 2 2 2 2 2 2 x x x x x x u x u x C Rx t C Rx t C erfc erfc D D Rt D D Rt

ν



ν



ν



ν

 − +   −   + = _{   }+ _{   }       _{ }   _{ }

(

)

1 2 2

1 4

x x x

u

kD u

ν

=

+

( )

( )

₍

2

₎

1 0

1

2

1

! 2

1

n _n n

y

erfc y

n

n

π

+ ∞ =

−

= −

+

∑

Función error complementario,

se puede obtener de tablas

•

Esta se puede aplicar en el caso de tener una entrada cte (o semicontinua) de

un contaminante, incluyendo adsorción y rxn de 1er orden

R = Retardo

…

 Si la entrada del contaminante al acuífero es un pulso (como el derrame del combustible de un avión) la sln es:

2 exp exp 4 2 x x x u x t M R k C t D t _R A D Rt R π  _{ }  − −  _{ }  ₋       = _{ }   _{ }    

M = masa del contaminante que entra como pulso al acuífero en x=0 y t=0

Ejemplo:

Transporte y reacción de un contaminante en una

dimensión

 Un acuífero superficial en una dimensión con propiedades dadas en el ejemplo

anterior ha recibido una entrada continua de tolueno debido a la fuga de un tanque de almacenamiento subterráneo, la velocidad longitudinal media del acuífero es 2 cm/d y la dispersividad se estima en ∼ 1 m. Cuanto tardará el

tolueno en alcanzar los vecindarios cercanos, a un gradiente de 25 m de distancia? La concentración de la fuente es 1 mg/l. El tolueno se degrada en medio aerobio por microorganismos con una k = 0.03 d-1_{. El coef de difusión D}

* = 10-14 m2/d.

 Para resolver el problema, usa la sln a la ecn de transporte en una dimensión en

función de la distancia a distintos tiempos:

(

)

(

)

0 _exp 0 _exp 2 2 2 2 2 2 s s x x x x u x u x C Rx t C Rx t C erfc erfc D D Rt D D Rt ν  _ν  ν  _ν  − +   −   + = _{   }+ _{   }       _{ }   _{ } R = 2.0252

ux = 0.02m/d (Velocidad longitudinal media)

α = 1m (Dispersividad)

Co = 100mg/L

k = 0.001d-1

D_*= 1.00E-04m2_{/d (coeficiente de difusión)}

t = 1,10,100 años = 365, 3650, 36500 días

1. Calculando la dispersión longitudinal

Dx = 0.0201m2_{/d = 7.3365m}2_/año

2. Calculando el termino de velocidad del agua

v = 0.0219m/d = 8.00m/año * x x x D =α u +D

(

)

1 2 2 1 4 x x x u kD u ν = +

t= 365 días 1 año t= 3650 días 10 años t= 36500 días 100 años

x x(-) erfc(x-) exp(-) x(+) erfc(x+) exp(+) C(mg/L) x(-) erfc(x-) x(+) erfc(x+) C(mg/L) x(-) erfc(x-) x(+) erfc(x+) C(mg/L)

0 -1.03773 1 1 1.03773 0.14315 1 57.1574 -3.2816 1 3.2816 0 50 -10.3773 1 10.3773 0 50 1 -0.77503 1 0.95341 1.30043 0.06591 2.83697 57.0201 -3.19853 1 3.36468 0 47.6704 -10.3511 1 10.4036 0 47.6704 2 -0.51233 1 0.90899 1.56313 0.02743 8.04841 56.4869 -3.11546 1 3.44775 0 45.4494 -10.3248 1 10.4299 0 45.4494 3 -0.24963 1 0.86664 1.82583 0.00995 22.8331 54.6947 -3.03238 1 3.53082 0 43.3318 -10.2985 1 10.4561 0 43.3318 4 0.01306 0.98528 0.82626 2.08853 0.00314 64.7768 50.8746 -2.94931 1 3.61389 0 41.3129 -10.2723 1 10.4824 0 41.3129 5 0.27576 0.69673 0.78776 2.35123 0.00091 183.77 35.8043 -2.86624 1 3.69697 0 39.388 -10.246 1 10.5087 0 39.388 6 0.53846 0.44656 0.75106 2.61393 0.00022 521.35 22.5566 -2.78316 1 3.78004 0 37.5529 -10.2197 1 10.535 0 37.5529 7 0.80116 0.25724 0.71606 2.87663 4.89E-05 1479.06 12.8262 -2.70009 1 3.86311 0 35.8032 -10.1934 1 10.5612 0 35.8032 8 1.06386 0.13335 0.6827 3.13933 0 4196.04 4.55188 -2.61702 1 3.94619 0 34.1351 -10.1672 1 10.5875 0 34.1351 9 1.32656 0.06114 0.65089 3.40203 0 11904 1.98972 -2.53395 1 4.02926 0 32.5447 -10.1409 1 10.6138 0 32.5447 10 1.58926 0.02475 0.62057 3.66473 0 33771.4 0.76801 -2.45087 1 4.11233 0 31.0284 -10.1146 1 10.64 0 31.0284 15 2.90276 4.E-05 0.48886 4.97823 0 6206177 0.00099 -2.03551 1 4.5277 0 24.4429 -9.98329 1 10.7714 0 24.4429 20 4.21626 0 0.3851 6.29173 0 1.1E+09 0 -1.62014 1 4.94306 0 19.2552 -9.85194 1 10.9027 0 19.2552 25 5.52976 0 0.30337 7.60523 0 2.1E+11 0 -1.20478 1 5.35843 0 15.1685 -9.72059 1 11.0341 0 15.1685 30 6.84326 0 0.23898 8.91872 0 3.9E+13 0 -0.78941 1 5.77379 0 11.9491 -9.58924 1 11.1654 0 11.9491 35 8.15675 0 0.18826 10.2322 0 7.1E+15 0 -0.37405 1 6.18915 0 9.41305 -9.45789 1 11.2968 0 9.41305 40 9.47025 0 0.1483 11.5457 0 1.3E+18 0 0.04131 0.95342 6.60452 0 7.06983 -9.32654 1 11.4281 0 7.41523 45 10.78375 0 0.11683 12.8592 0 2.4E+20 0 0.45668 0.5185 7.01988 0 3.0288 -9.19519 1 11.5595 0 5.84143 50 12.09725 0 0.09203 14.1727 0 4.4E+22 0 0.87204 0.21776 7.43525 0 1.00207 -9.06384 1 11.6908 0 4.60165 55 13.41075 0 0.0725 15.4862 0 8.1E+24 0 1.28741 0.06898 7.85061 0 0.25003 -8.93249 1 11.8222 0 3.625 60 14.72425 0 0.05711 16.7997 0 1.5E+27 0 1.70277 0.01606 8.26598 0 0.04587 -8.80114 1 11.9535 0 2.85563 65 16.03774 0 0.04499 18.1132 0 2.7E+29 0 2.11814 0.00278 8.68134 0 0.00625 -8.66979 1 12.0849 0 2.24955 70 17.35124 0 0.03544 19.4267 0 5E+31 0 2.5335 0.00035 9.09671 0 0.00062 -8.53844 1 12.2162 0 1.77211 75 18.66474 0 0.02792 20.7402 0 9.2E+33 0 2.94887 3.17E-05 9.51207 0 4.4E-05 -8.40709 1 12.3476 0 1.396 80 19.97824 0 0.02199 22.0537 0 1.7E+36 0 3.36423 0 9.92744 0 0 -8.27574 1 12.4789 0 1.09971 100 25.23223 0 0.00847 27.3077 0 1.9E+45 0 5.02569 0 11.5889 0 0 -7.75034 1 13.0043 0 0.4235 150 38.36721 0 0.00078 40.4427 0 8.5E+67 0 9.17934 0 15.7425 0 0 -6.43684 1 14.3178 0 0.03898 200 51.50220 0 7.2E-05 53.5777 0 3.7E+90 0 13.333 0 19.8962 0 0 -5.12334 1 15.6313 0 0.00359 250 64.63718 0 6.6E-06 66.7126 0 2E+113 0 17.4866 0 24.0498 0 0 -3.80985 1 16.9448 0 0.00033 300 77.77216 0 6.1E-07 79.8476 0 7E+135 0 21.6403 0 28.2035 0 0 -2.49635 1 18.2583 0 3E-05 400 104.0421 0 5.1E-09 106.118 0 1E+181 0 29.9476 0 36.5108 0 0 0.13065 0.8535 20.8853 0 2.2E-07 425 110.6096 0 1.6E-09 112.685 0 3E+192 0 32.0244 0 38.5876 0 0 0.7874 0.24431 21.5421 0 1.9E-08 450 117.1771 0 4.7E-10 119.253 0 6E+203 0 34.1012 0 40.6644 0 0 1.44415 0.04198 22.1988 0 9.9E-10 475 123.7446 0 1.4E-10 125.82 0 1E+215 0 36.178 0 42.7412 0 0 2.1009 0.00297 22.8556 0 2.1E-11 500 130.3121 0 4.4E-11 132.388 0 3E+226 0 38.2549 0 44.8181 0 0 2.75765 0.0001 23.5123 0 2.2E-13 525 136.8796 0 1.3E-11 138.955 0 6E+237 0 40.3317 0 46.8949 0 0 3.41439 0 24.1691 0 0 550 143.4471 0 4E-12 145.523 0 1E+249 0 42.4085 0 48.9717 0 0 4.07114 0 24.8258 0 0

0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 25 C on ce nt ra ci ón (m g/ L) Distancia, m

Transporte y reacción de Tolueno en una dimensión

t= 1 año = 365 días t= 10 años = 3 650 días t= 100 años = 36 500 dias

0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 C on ce nt ra ci ón (m g/ L) Distancia, m

Transporte y reacción de Tolueno en una dimensión

t= 1 año = 365 días t= 10 años = 3 650 días t= 100 años = 36 500 dias

Transporte de líquidos no acuosos

 Los líquidos en fase no acuosa son inmiscibles en agua y representan otro tipo de problemas de contaminación

 Se clasifican como:

 LNAPL’s: líquidos en fase no-acuosa más Ligeros que el agua

 DNAPL’s: líquidos en fase no-acuosa más Densos que el agua

 El transporte es más difícil de modelar y pueden seguir patrones de flujo irregulares en el medio poroso heterogéneo

 LNAPL forma una alberca flotante de material en la superficie del manto de agua subterránea

 Los compuestos solubles de los NAPL se disuelven en el agua y migran en la dirección del agua

 Antes de que los LNAPL lleguen al acuífero deben de percolar a través de la zona no saturada ⇒ la Capacidad de Retención del Suelo (SRT) para LNAPL y DNAPL es importante!

 SRT = 3-5 L/m3 _{en suelos de alta permeabilidad (arena)}

 _{SRT = 30-50 L/m}3 _{en suelos de baja permeabilidad (arcilla)}

Material

disuelto Pool

(acumulación) Pool

 El efecto de “dedos” (fingering) de plumas es común en depósitos de sedimentos

 Es necesario entender la geología y las rutas potenciales de migración de los contaminantes

 Es más difícil de simular acuíferos con arcilla y roca fracturada

 La conductividad de saturación hidráulica (K_z) es del orden de 10-7 _{cm/s, pero} aumenta a 10-1 _{en las grietas o fracturas en el suelo}

 Se proponen K_z promedio de zonas agrietadas y no agrietadas = 10-2_-10-5 _cm/s

 La magnitud exacta de K_z depende de la apertura de las grietas, número y conexiones.

Pluma de dispersión con Efecto de “dedos”

 Ejm. Si tenemos una fuga de 10,000 gal de gasolina de una estación, podría ser completamente retenida por suelo con baja permeabilidad tipo cieno-arcilla (40 L NAPL/m3 _suelo)

 La gasolina es retenida por tensión superficial (fuerzas capilares) y por adsorción en los microporos y superficie del suelo

 Los suelos de cieno y arcillas retienen NAPL y los suelos arenosos poco

 Si los LNAPL se retienen en la zona no-saturada, la perdidas por volatilización son importantes

Fuerzas capilares

… DNAPL

 Las fugas por LNAPL algunas veces se detectan por los olores que detecta la gente

 Los DNAPL son transportados por gravedad a través de la zona no saturada (se puede retener algo) y al alcanzar la zona saturada se desarrolla la pluma

 DNAPL puede descender hasta la más baja unidad de rocas y formar una alberca (acumulación) de líquido orgánico puro

DNAPL se puede mover en distinta dirección que el agua, por lo que es más difícil encontrar las acumulaciones (albercas)

Ejemplo: Derrame de DNAPL en la zona no saturada y agua

subterránea

 Hay un derrame de 2000 galones de tetracloroetileno en el suelo. El manto acuífero subterráneo esta a 5 m de profundidad y el suelo es de baja

permeabilidad. El área del derrame abarca cerca de 25 m2_.  Puedes esperar una degradación significativa del TCE?

 Aproximadamente cuanto será retenido en la zona no saturada?

 Cuál será el destino del material una vez que alcance el acuífero?

 Cuantos litros de agua subterránea puede contaminar la acumulación de NAPL por encima del límite máximo permisible (5 µg/L)

Solución:

•

El tetracloroetileno no se degrada en condiciones aerobias, sin embargo, puede haber pérdidas por volatilización en la zona no saturada

•

Suponiendo que el suelo puede retener 40 L/m3_:

•

TCE es mas denso que el agua ρ = 1.62 g/cm3_, ∴ _{tiende a hundirse}

…

Derrame en zona no saturada = 25 m2 _{X 5 m profundo = 125 m}3 _{de suelo}

2000 gal = 7580 L de TCE…7580

/

40L/m3 _{= 189.5 m}3 _{de suelo para retener todo} 125/189.5 * 100 = 66% del derrame se retiene en zona no saturada

5002.8 L se retienen y 2577.2 L se van a la zona saturada

Masa de TCE en la zona saturada = 2577.2 L (1.62 Kg/L) = 4175.06 Kg Que volumen de agua contamina con conc limite de 5 µg/L?

Volumen= masa/conc = 4175.06

/

5 µg/L*(1/109₎ Volumen de agua contaminada = 8.35 x 1011 _L

Se puede modelar la pluma con la ecn para una entrada tipo pulso (derrame) de

TCE de 160 mg/L 2 exp exp 4 2 x x x u x t M R k C t D t _R A D Rt R π  _{ }  − −     _{− }     = _{ }   _{ }    

…

 Quedan 8.35x1011 L de agua contaminados !!!!

 Un volumen relativamente pequeño puede contaminar un volumen grande de

agua y causar problemas de contaminación por largo tiempo si no es remediado

 Los NAPL pueden quedar atrapados en grietas o poros finos creando una

fuente de contaminación a largo plazo

 Es difícil vencer las fuerzas capilares que retienen las gotas de NAPL por lo

que permanecen así y se disuelven lentamente

Transporte en la zona no saturada:

Permeabilidad relativa y saturación relativa



La permeabilidad relativa K

_r

depende de la Saturación relativa S

_r

r

volumen de NAPL

S

volumen de poros

=

Mayor S_r → Mayor K_r

…

 El flujo de NAPL puede ser si la permeabilidad relativa K_r:  NAPL es una fase continua → K_{r agua} es baja, K_{r NAPL} es alta

 NAPL y el agua son fases continuas → K_{r agua} y K_{r NAPL} se reducen

…

 Es importante modelar correctamente y entender el transporte en

la zona no saturada por que determina las condiciones frontera para el desarrollo de plumas en el agua subterránea y define las estrategias de remediación

 La zona no saturada es la fuente de los problemas en la zona

saturada:

 La lluvia arrastra contaminantes hacia acuíferos

 Ocurre la volatilización de contaminantes orgánicos con alta ley de

Henry

 Pueden existir 4 fases en la zona no saturada:

 NAPL’s

 Contaminantes adsorbidos en el suelo

 Contaminantes acuosos disueltos en la humedad del suelo  Contaminantes en fase gaseosa

…



_{El factor de retardo en la zona no saturada es función de la saturación}

relativa y porosidad efectiva

1

b d r

K

R

nS

ρ

= +

Kd = coef de partición  Si la saturación relativa es de 5%, R para un químico hidrofóbico se

incrementa ~20 veces para la zona no saturada! Pero otros factores pueden acelerar el transporte

 Por lo tanto, el transporte o retardo de un contaminante depende de la humedad del suelo, además del tipo de suelo, y la especie contaminante

Es necesario conocer los fenómenos de transporte asociados al

Contaminante en el sitio para poder determinar y tomar una decisión

Dudas, comentarios…