CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ LAN TRUYEN CHAT Ô NHIEM TRONG MOI TRUONG DIA KỸ THUẬT 1. Các khái niệm chung “rong môi trường đất da, nước là hợp phin cô vai trò quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính địa kỹ thuật trong đó có việc vận chuyển, lan truyền chất ô nhiễm. Do vậy những vấn đề điều kiện địa chất thủy văn bao gồm sự phân bổ không gian, thành phan, tính chất của các ting chứa nước, thắm nước yếu, trạng thi tồn tại. đặc biệt là tính thắm vẻ chế độ thủy động lực của đồng chảy là những yêu ổ quan trọng quyết định khả năng, phương thức, tốc độ vận chuyển, lan truyền chất ô nhiễm và cả các quá trình biển đổi hóa, I, sinh học của chúng, Đó là những vẫn để cơ bản cần để hiểu chất 6 nhiễm vận chuyển, lan truyễn như thé nào dưới mặt dit LL.
Nước "Nước trong đất dé tồn tại dưới những dạng: hơi nước, nước liên kết vật lý, nước mao dẫn, nước trọng lực, nước ở trang thái rin, nước trong mạng tinh thé khoáng vật LLL. Nước ở trạng thai hơi Nước ở trang thái hơi tồn tại tong lỗ hồng và khe nứt ring. Hơi nước rit dB di chuyển, chúng vận động từ nơi có áp lực lớn đến nơi có áp lực nhỏ, di từ noi có độ dm lớn đến nơi có độ ẩm nhỏ hơn, có thé vận động từ khí quyển vào lỗ rỗng của đất hoặc ngược lại 1. Nước liên kết vật lý "Nước liên kết vật lý bị giữ trên b mặt các hạt cứng bởi những lực liên kết lớn hơn trọng lực, vận động chậm chap hơn rất nhiều so với nước tự do.
"Nước liên kết chặt (nước hấp phụ) được thành lạo do sự hip phụ các phân tử nước trên bb mặt của các hạt, tạo thành một lớp rét mông sắt ngay trên bé mặt các hạt. - Nước liên kết yếu (nước mảng mỏng) phân bồ ngay trên lớp nước liên kết chặt bằng mỗi liên kết phân tử. Lực liên kết giữa các phân tử nước và bé mặt hạt yếu di nhiều. Nước liên kết yếu ton tại trong đất đá khi độ ẩm trong dat đá lớn hơn độ ẩm hap phụ lớn nhất.
Nước mao dẫn Nước mao dẫn là nước chứa trong các lỗ hồng và các khe rãnh mao dẫn, chủ yếu do tác dụng của lực mao dẫn phát sinh ở phin p xúc giữa nước với không khí trong đất da. Nước trong lực Nước trong lực (nước lỏng) được thành tạo rong đất đá khi độ âm của chúng lớn hơn độ âm phân tử tối đa hay khi c hồng dit đá Wo hoà nước, Vận động của nước trong lực điễn ra chủ yếu đưới tác dụng của trong lực và của gradien áp lực. Nước trọng lực còn được gọi là nước tự do có khả năng truyền áp lực thủy tinh, Khi vận động trong đắt «4a nước trang thái long cô những tác dụng khác nhau lên chúng. Nó có thé phá hủy cơ học, hoà tan và rữa lũa đất đá.
Nước lỏng được thành tạo ở phần trên của vỏ quả đất, Van động của nước lông trong đất đá cổ thé chia làm 2 dạng: ngắm và thấm. Khi nước vận động trong đắt đá mà chỉ một phần các lỗ rỗng chứa diy nước và nước vận động «qua các lỗ rng đồ thôi thì vận động của chúng được gọi là ngắm. Qué tình thắm xây ra trên những điện rộng với dòng thắm lớn; lúc đó tất cả các lỗ rỗng của tang đắt đá đều. bao hoà nước vả nước thắm dưới tác dụng của áp lực mao dẫn, građien áp lực và trọng.
Nước ở trạng thai rắn Nước ở trang thái rắn khi nhiệt độ thấp dưới 0° nước trọng lực và một phần nước liên kết đồng bang biến thành nước ở trạng thả rin, 11. Nước liên kế hoá học Tước liên kết hoá họctham gia vào mạng tỉnh thể các khoáng vật dưới dạng các ion OH hoặc H-O.Nó được tích ra khỏi mạng tinh th khi nung nóng khoáng vật đến nhiệt độ tậr300%C - 1.300°C và khi mạng tỉnh thể hoàn toàn bị ph hãy LLLP. Nhắc két tinh "Nước kết tinh là nước nằm trong mạng tỉnh thé các khoáng vật dưới dạng phân tử nước H20 hoặc nhôm các phân tử nước. Nó có thể tách ra khỏi khoáng vật khi nung nóng chúng đến nhiệt độ từ 250°C - 300°C.
Ô nhiễm dit, nước và các dạng ð nhiễm trong đất và nước 1. Khái niệm Dat ô nhiễm bị gây ra bởi sự có mặt của hóa cl i xenobiotic (sản phẩm của con người) hoặc do các sự thay đổi trong môi trường đắt tự nhiên. Nó được đặc trưng gây nên bởi các hoạt động công nghiệp, các hóa chất nông nghiệp, hoặc do vứt rác thải không đúng nơi quy định, Các hoa chit phố biến bao gồm bydrocacbon dầu, hydrocachon thom nhiễu vòng (như là naphthalene and benzo(a)pyrene), dung mỗi, huốc trừ su, chỉ, và sắc kim loại nặng. Mức độ 6 nhiễm có mỗi tương quan với mức độ công nghiệp hóa và cường độ sử đụng hồn chất Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần vả chất lượng nước không đáp ứng được cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hướng xấu.
đến di ống con người v sinh vật 1. Các dang 6 nhiễn trong di, nước 4) Ô nhiễn sinh học Ô nhiễm sinh học là kết quả của các hoạt động sản sinh ra lượng lớn cúc vỉ sinh vật có hai trong đắt. Những vi sinh vật này bao gm cả các vi khuẩn và vỉ rút, cả hai loại này đều có thé gây hại cho súc khỏe. 'Ô nhiễm sinh học là van dé quan trọng đối với nước mặt, như sông và hỗ, một phần bởi vì những nguồn nước này vận động nhanh hơn và do đó lây lan ô nhiễm ra diện rộng.
b) O nhiễn hóa hoc 6 nhiễm hóa học có nguồn gốc từ sự tập trang với quy mô lớn của các chất hóa học cỏ hại trong nước ngằm. Ô nhiễm hóa học thường gặp hơn và khó giải quyết hơn 6 nhiễm sinh học bởi các chất hóa học không bị mắt i, do dé nổ có th di chuyển đi với khoảng cách khá xa. Dang ô nhiễm có thể được tim thấy cách xa đến vai kilomet xuống hạ lưu kể từ nguồn. Sự có mat của các chất hóa học trong nước ngằm có thé gây hại cho con người và môi trường, Một vả chất gây ung thư, những chất khác gây m các vẫn để khác nhau cho sức khỏe.
Nguồn gây 6 nhiễm mỗi trường đắt, nước "Những chất gây 6 nhiễm dưới đắt có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau. Các điểm ö nhiễm được giới han trong một điện tích nhỏ, ví dy như một lỗ thing của ting nước ngầm hoặc vj trí chỗ xã thải ngẫu nhiên, khi các nguồn không ở dạng “điểm 6 nhiễm! thì thâm nhập vào nền qua một diện tích lớn, ví dụ như các chất học dùng trong nông. nghiệp thâm nhập qua dign tích ruộng tring. Các nguồn gây6 nhiễm phổ biển nhất gồm - Các nơi quản lý chất thải rắn; -Cá nơi xử lý đất.
+= Các chuồng tr ở trên mặt đất, - Các giống chất hi ~ Cá lò thiêu và các công trình công nghiệp hóa; ~ Bé và các chỗ chữa cl thái Một trường hợp ô nhiễm liên quan với các nguồn thống kể ở trên được mô tả rong Hình 1.1a, bãi chữa rác thải là nguồn các chất ô nhiễm, các chất này đã rò rỉ qua các khe nút trong lớp đệm vào môi trường xung quanh.1b, nguồn là chất thải được chôn vùi, không sử đụng hệ chứa, không có lớp lớt đấy Hau quả là, các thành phin chốt thai đã được dĩ chuyển mã không bi căn trở hay chỉ cản trở chút it vào đất xung quanh.1e là một đồng chất thải nằm trực tiếp trên mặt đất không được bảo vệ. Các hạt chất thải di di chuyển vào trong đắt như các kho tr vật thải khi khai mỏ và các chit 6 nhiễm được khai mỏ, các sản phẩm phụ công nghiệp Minh 1.1e tương tự Hình I.1e, nhưng trong trường hợp này chất thai bị hòa tan trong. môi tường chit ling vận chuyển, 1 đưới và bị các nút đắt hạt mịn phân bổ ngẫu nhiên trong môi trường địa chất năm dưới thu hit, Hình 1.1d và Hình 1th cho thấy các chỗ chứa trên mặt cổ lớp lótthường được ding trong xử lý chất thái long, Trong cả hai trường hợp mô ta, các chất 6 nhiễm pha long được phóng thích.1f, su di chuyển chit ô nhiễm ra xa địa điểm được tăng cường khi nó vào mỗi trường có tinh thắm tương đối cao ở dưới mực nước ngẫm. Chit 6 nhiễm lòng phóng thich từ các bể chữa chôn sâu một phần được mô tả trong các Hình 1.
Ở Hình Lf chất 6 nhiễm được hr giữ tong các khe nứt.1 chất lông phóng thích ra là bay hơi, vì thể các khí được bốc ra. Sự rò rỉ của bé chứa thường phổ bign tại các nhà my xử ý hỏa chất, các lò sấy anima way he Se Ey Tình 1.1: Các tường lợp khu vực 6 nhiễm [1] TC] Đo sanh được đua vào hay thế chốt ái chôn vi FE} stim we 5 Sero 1 ft "Hình L2: Vũng ð nhiễm phân bỗ Khong đền 1. Cơ chế vận chuyển, lan truyền ô nhiễm. (Qua trinh vận chuyển, lan truyền khối tham gia vào vi tiêu tụ hay sản sinh khối trọng môi trường lỗ rỗng và tuân theo nguyên lí bảo toàn khối lượng, Lưu lượng.
Lưu lượng Lưu lượng Lưu lượng. Khdivio - khổim 3/-Khỗi sinh = khổiiehlly bay tiêu thụ (đấu + hay - ding cho lu lương khối sinh ru lay tiêu thu) Định luật Fick [1] diễn ta quá trình khuếch tin của chất long tương tự định luật thấm Darcy (đã được dùng phổ biển trong các bài tính thắm) như sau: ac q9) khối lượng chất khuếch tán vào môi trường trong một đơn vị diện tích theo một đơn vị thời gian. D" cỏ vai tré lương tự hệ số thắm của môi trường đất đá. Phương trình lan truyền & nhiễm được thể hiện cơ bản bởi hai thành phần phân tán và kh :h tin cơ học như sau: D=av+D (2) Trong đó: œ là độ phát tin; v là van tốc thực trong lỗ rỗng đắt đá và D* là hệ số khuếch tán cho môi trường đắt đá Trong không gian một chiều, phương trình phân tán, khuếch tan tổng quát có thẻ viết dưới dang: ec a3) Trong đó: rlà khối lượng chất được sinh ra hoặc mắt di do các phan ứng động học; n là độ lỗ rỗng của môi trường đất đá Khi không xét tới các phản ứng hóa học, nồng độ khuếch tin đơn giản được thể hiện theo phương trình sau oe a a4 a a Lời giải cho phương tình vi phân (1.