Zanieczyszczenia ropopochodne w gruntach piaszczystych i sposób ich przemieszczania
Migracja zanieczyszczeń ropopochodnych w gruntach, jako odrębnej fazy, jest procesem bardziej złożonym niż transport wody lub zanieczyszczeń w roztworach wodnych. Zmiany własności fizyko-chemicznych tych zanieczyszczeń w trakcie transportu w gruncie, ich biodegradacja, duża lepkość i gęstość oraz sorpcja na szkielecie ziarnowym, a zarazem lotność części związków ropopochodnych, powodują duże utrudnienia w opisie migracji zanieczyszczeń ropopochodnych w gruntach strefy aeracji i saturacji.
Prędkość migracji tych związków spada wraz ze spadkiem stężenia oraz zmianami fizycznymi takimi jak zwiększenie lepkości i gęstości a także z czasem przebywania w gruncie. W strefie aeracji gruntów przemieszczanie zanieczyszczeń ropopochodnych trwa o wiele dłużej niż przepływ wody, a po pewnym czasie migracji związki te przechodzą w etap stabilizacji w gruncie, gdzie prędkość ich migracji spada praktycznie do zera. W piaskach strefy aeracji związki ropopochodne przemieszczają się głównie w kierunku pionowym (siły grawitacji, dyfuzja wywołana przez różnicę ciśnień i gradient hydrauliczny) oraz w niewielkim stopniu poziomo (siły kapilarne). Migracja pionowa zanika gdy infiltrujący front zanieczyszczenia osiąga powierzchnie zwierciadła wody.
Po osiągnięciu powierzchni zwierciadła wód podziemnych substancje ropopochodne migrują na powierzchni wody wraz z kierunkiem przepływu wód podziemnych, aż do osiągnięcia tzw. nasycenia rezydualnego lub lepkości i gęstości tak dużej, że dalsze przemieszczanie się ropopochodnych jako odrębnej fazy jest niemożliwe (rys.1) Wraz z sezonowymi zmianami położenia zwierciadła wody powstają poziome strefy wzbogacone w substancje ropopochodne na różnych głębokościach profilu pionowego.
W górnej części profilu gruntowego gdzie zawartość wilgoci jest niska a stężenia zanieczyszczeń ropopochodnych są bardzo wysokie, następuje przesycenie gruntu ropopochodnymi w stopniu tak dużym, że grunt ten staje się praktycznie nieprzepuszczalny dla wody. Sytuacja taka ma miejsce gdy cała przestrzeń porowa gruntu wypełniona jest substancją ropopochodną. Zakolmatowanie gruntu substancją ropopochodną powoduje wyraźny spadek współczynników filtracji tych gruntów i ograniczenie przepływu wód podziemnych w gruntach.
Rys.1. Zanieczyszczenia ropopochodne – Zdjęcia poziomych stref zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi w gruncie na granicy zwierciadła wód podziemnych.