TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek
A talajszennyezés csökkenése/csökkentése bekövetkezhet Természetes úton Mesterséges úton (kármentesítés, talaj-, talajvíz tisztítása)
Természetes tisztulás Nem kármentesítési módszer: csak várunk + kontroll mérések A koncentráció csökken: kioldódás diszperzió + diffúzió párolgás elszivárgás beépülés az élő szervezetekbe természetes biodegradáció
A természetes koncentráció csökkenési folyamatok működése: A természetes koncentrációcsökkenés a természetben előforduló folyamatoknak köszönhető szennyezőanyag komponensek koncentrációjában beállt csökkenés, mely függ a távolságtól, az időtől. A folyamatok lehetnek fizikai: (diszperzió, diffúzió, hígulás, kipárolgás) kémiai: (megkötődés, kémiai vagy abiotikus reakciók), biológiai: (biodegradáció) folyamatok. A természetes koncentrációcsökkenés a környezeti koncentráció kialakulásában játszik szerepet. A szennyező anyagok terjedési útvonalán bekövetkező koncentrációcsökkenését a koncentrációcsökkenési állandó becslésével lehet figyelembe venni.
Vannak nem destruktív folyamatok: A fizikai és kémiai folyamatok csökkentik a szennyezőanyag koncentrációját és/vagy mobilitását, de nem csökkentik a szennyezőanyag mennyiségét. Vannak destruktív folyamatok: A kémiai és biológiai reakciók lecsökkentik a szennyezőanyag abszolút mennyiségét.
Szennyezőanyag koncentrációjának változása koncentrációcsökkentő folyamatok hatására: A szervetlen szennyező anyagok mobilitásának, toxikusságának valamint biológiai hozzáférhetőségének csökkenését jellemzően a szorpció és redox reakciók okozzák. Szerves, szervetlen szennyező anyagok (pl. ammónia) mennyisége a fémek kivételével olyan (bio)kémiai reakciókkal csökkenthető, mint a hidrolízis, fotolízis, biodegradáció vagy az oxidáció.
A szennyező anyagok terjedését befolyásoló fontosabb folyamatok Advektív transzport Diszperzió Diffúzió Szorpció Beszivárgás (egyszerű hígulás) Párolgás Biodegradáció Abiotikus degradáció
Advektív transzport Az oldott anyag mozgása a talajvíz mozgásával. Függ a víztartó réteg tulajdonságaitól, a szivárgási tényezőtől, az effektív porozitástól, és a hidraulikus gradienstől. Független a szennyezőanyag tulajdonságaitól. Diszperzió Keveredés a talajvíz áramlása és a víztartó réteg egyenetlenségei miatt. Függ a víztartó réteg tulajdonságaitól, független a szennyezőanyag tulajdonságaitól. Diffúzió A molekuláris diffúzió miatt a szennyezőanyag szétterjed, felhígul. Függ a szennyezőanyag tulajdonságaitól, a koncentráció gradienstől. Abiotikus degradáció Kémiai átalakulások, mint pl. a hidrolízis, amely degradálja a szennyező anyagot mikrobiológiai segítség nélkül. A szennyezőanyag tulajdonságaitól, a talajvíz geokémiájától függ.
Fizikai koncentrációcsökkentő folyamatok A fizikai koncentrációcsökkentő folyamatok a diffúzió, mechanikai diszperzió, hígulás, kipárolgás. A párolgás kivételével ezek a folyamatok szinte minden oldott anyag koncentrációját befolyásolják. A párolgás a szervetlen szennyező anyagokra nem jellemző, de a fizikai koncentrációcsökkentő folyamatok hatással vannak az oldott szervetlen anyagokra. Mechanikai diszperzió: A mechanikai diszperzió során a vegyi anyagok szétterjednek az advektív mozgás és a közvetítő közeggel való kölcsönhatás miatt. Ennek két komponense van: longitudinális diszperzió (a felszín alatti vízmozgás irányában), transzverzális diszperzió (a felszín alatti vízmozgás irányára merőlegesen).
Hígulás A hígulás a szennyezőanyagnak szennyezetlen felszíni vagy felszín alatti vízzel, a csapadékkal történő keveredést jelenti. További természetes koncentrációcsökkentő hatása a hígulásnak, hogy oldott oxigénben gazdag vízzel látja el a szennyezett területet, ezáltal megnövelheti bizonyos szerves szennyező anyagok biodegradációjának mértékét. Párolgás Az illékony vegyületek mennyisége lecsökkenhet a felszín alatti környezetből az atmoszférába történő kilépéssel. A kipárolgás két lépésből áll: 1.) a szennyező anyag kilépése az érintett közegből (talaj, talajvíz) a talajgázba, 2.) a szennyező anyagok kilépése a talajgázból a légkörbe. A párolgás mértéke függ: a szennyeződést tároló közegtől, klímától, talajvízmélységtől, adszorpciótól, hőmérséklettől, effektív porozitástól és a talajtípustól.
Szorpció (megkötődés) A szorpció, reakció a víztartó közeg és az oldott anyag között, amikor a szennyező anyagok abszorbálódnak a szerves szén-tartalomra vagy agyagásványokra. A vegyi anyagok terjedése a felszín alatti vízben jelentősen függ a szorpció mértékétől. A szorpció mértékét jelentősen befolyásolja a szilárd fázis, a víz fázisai közötti megoszlás, a kipárolgás mértéke és a vegyi anyagok biológiai hozzáférhetősége. A szorpció lecsökkenti az oldott koncentrációt a talajvízben, ez, a magasabb koncentráció kialakulását okozza a talajban, a folyamat nem jelenti a szennyezőanyag mennyiségének csökkenését, csak az alkotó mobilitásának és koncentrációjának változását. A szorpciót befolyásoló paraméterek : a szerves széntartalom, szervetlen kolloidtartalom, az agyagtartalom, a ph érték, a nedvességtartalom, a kation-cserélő képesség és a hőmérséklet.