Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
20
20Składwódpodziemnych
Cementacjaskałwytrąconymizwiązkamimożebyćrównieżwynikiemintensywne-
goparowaniawódgruntowych(wklimaciegorącym)wstrefieichwzniosukapilarnego.
Nachemizmwódpodziemnychmająwpływsorpcja(naminerałachicząstkachko-
loidalnych),desorpcjaorazwymianajonowa.
Intensywnośćpowyższychprocesówjednostkowychzależyodwłaściwościsor-
bentów:stopniarozdrobnienia,składumineralnegofrakcjiiłowej,wielkościładunków
elektrycznychnapowierzchnicząstekmineralnych,zawartościsubstancjiorganicznych
(zwiększającychzdolnośćsorpcyjnąiwymiennąminerałów),stężenia,rodzajuienergii
wymiennejjonówpodlegającychwymianieorazodskładufizyczno-chemicznegowód
inaturalnychwarunkówśrodowiska.Procesysorpcjifizycznejichemicznejzachodzą
wwarstwachdyfuzyjnejiadsorpcyjnejmicelikoloidalnych,awprzypadkuminerałów
ilastych-takżewichsiecikrystalicznej.Przytypowychdlawódpodziemnychwarto-
ściachpHiEhwprocesachwymianyjonowejdominujewymianakationów,zewzglę-
dunaujemnyładunekpowierzchniowywiększościnaturalnychsorbentów(minerałów
ilastychzeolitycznych,substancjiorganicznych,krzemionki,wodorotlenkóworazzoli
siarczków).Możliwa,chociażwznaczniemniejszymstopniu,jestrównieżwymiana
anionów,główniezudziałemAl(OH)3iFe(OH)3.Niektórzyuważają,żenajbardziej
prawdopodobnymprocesemwymianyanionówwnaturalnychwodachpodziemnychjest
wypieranieprzezjonyOH-anionówzaadsorbowanychnapowierzchniminerałówilas-
tych.Wydajnośćprocesówsorpcjiiwymianyjonowejjestwprostproporcjonalnadostę-
żeniasorbatówijonówwwodziepodziemnej.
Procesydesorpcjiorazuwalnianiajonówdoroztworu(procesodwrotnydowy-
mianyjonowej)mogązachodzićwwodachzawierającychmałeilościsubstancjiiwy-
nikiemdążeniadozachowaniastanurównowagiprocesówjednostkowych.Procesyte
decydująomigracjisubstancjizwodamipodziemnymi.
Składchemicznywódpodziemnychkształtująrównieżprocesymembranowe,
wktórychrolęmembranodgrywająwarstwyilaste.Przeciwdziałająoneprocesomwy-
mianyjonowej.Efektemtychprocesówjestprzedewszystkimwzroststopniaminerali-
zacjiwódwrazzgłębokościąichwystępowania.Procesamifizycznymizachodzącymi
wwodachpodziemnychmolekularnadyfuzjaikonwekcja.Decydująonewyłącznie
oprzemieszczaniusięsubstancji,pozostającbezwpływunaichprzemiany.
Dyfuzjamolekularnatoprocesustalaniasięrównowagirozkładustężeńwwyniku
bezwładnejwędrówkitermicznejatomów,cząsteczeklubcząstekmakroskopowychza-
wieszonychwcieczy.Konwekcjatounoszeniesubstancjiwstrumieniucieczywośrod-
kuporowatym.Ponieważobydwaprocesywspółwystępują,aefektyichdziałaniasię
nakładają,wzwiązkuztymwprzypadkuwódpodziemnychbędącychwruchumówi
sięodyfuzjikonwekcyjnej.Nawspomnianeprocesy,przydostateczniedużejprędko-
ściprzepływuwody,nakładasiędyspersjahydrodynamicznaicałośćzjawisknazywa
sięwówczasdyspersją.Opróczokreśleniadyspersjaczęstostosujesiępojęciemigra-
cji,którerównieżokreślawędrówkępierwiastkówisubstancjiwwodach,awedług
niektórychautowobejmujedodatkowoprocesyfizyczno-chemicznychprzemianza-
chodzącychprzymieszaniusięwódiichwspółdziałaniuzeskałami[22].Migracja(wę-
drówka)pierwiastkówzależyodwłaściwościatomówmigrującegopierwiastkaoraz