지중 오염물질 이동

지중 오염물질 이동이란

지중 오염물질 이동은 오염물질이 지하수와 토양을 따라 퍼지는 현상이다.

이류, 수리분산, 분자확산, 흡착에 의한 지연이 함께 작용한다.

네 기작을 구분해야 오염 범위와 속도를 예측할 수 있다.

이류와 분산

오염원에서 나온 오염물질은 지하수 동수구배를 따라 하류로 이동한다.

이 이동을 이류라 하며, 오염물질은 공극 유속과 같은 속도로 움직인다.

공극 속도 차와 분자확산으로 오염띠가 넓어지고 최고 농도가 낮아진다.

분산계수는 분산길이에 공극 유속을 곱한 값에 유효 분자확산계수를 더한 것이다.

흡착과 지연계수

흡착에 의한 지연은 오염물질이 흙 입자에 붙어 평균 속도가 느려지는 현상이다.

지연계수 R은 1에 건조밀도와 분배계수의 곱을 간극률로 나눈 값을 더한 것이다.

오염물의 실제 이동 속도는 지하수 유속을 R로 나눈 값이다.

지하수 유속과 R 값을 알면 오염물 이동 속도를 바로 계산할 수 있다.

정답 풀이

정답은 0.05 m/day다. 지하수 유속 0.5를 R인 10으로 나눈 값이다.

지연계수 R이 10이므로 오염물은 지하수보다 10배 느리게 움직인다.

R이 클수록 오염물 이동은 지하수 유속보다 느려진다.

용해도에 따른 차이

용해도가 높은 물질과 낮은 물질은 이동 양상이 크게 다르다.

용해도가 낮은 물질은 흡착 지연이 현저해서 이동 속도가 크게 줄어든다.

용해도가 높은 종만 장거리를 이동한다. 이 점이 답안의 핵심이다.

분산과 지연의 차이

정답은 수백~수천 배다. 용해도가 낮은 물질은 그만큼 느리게 움직인다.

분산과 지연은 헷갈리기 쉽다. 둘 다 퍼진다고만 쓰면 감점될 수 있다.

분산은 오염띠를 넓히고 평균 속도는 바꾸지 않는다. 지연은 평균 속도를 줄인다.

불포화대에서는 수분이 줄면 투수계수가 급격히 작아져 포화대와 다르게 본다.

정리

이류는 운반, 수리분산은 퍼짐, 흡착 지연은 속도 감소를 맡는다.

이 셋을 나누어 답하면 오염 범위와 속도를 설명할 수 있다.

분산은 퍼뜨리고, 지연은 평균 이동 속도를 줄인다. 이 한 줄을 기억하자.