Migration of pollutants in a saturated aquifer: A theoretical and experimental approach

Aineiden kulkeutumisen tutkimiseen maaperässä on VTT:n reaktorilaboratoriossa kehitetty kokeelliset menetelmät. Tutkittava maa-aines on ns. kulkeutumislaatikossa, ja virtaava vesi syötetään systeemiin horisontaalisesti. Virtaukseen voidaan syöttää tutkittavat aineet pulssina, ja näytteenkeräys tapahtuu automaattisesti fraktion kerääjillä eri kohdista maa- aineksen sisältä. Näytteiden analysointi tapahtuu myös automaattisesti neste- tai ionikromatografilaitteistolla (HPLC/IC). Tässä tutkimuksessa maa-aineksena käytettiin hiekkaa. Aineen pidättymistä eli retardaatiota kuvaavat kertoimet määritettiin kahdella menetelmällä konsentraatiokäyriltä. Tutkittavina olivat anionit F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- ja HPO42-, kationit Li+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ ja Al3+, sekä orgaaniset yhdisteet CCL3COOH, CH2BrCOOH, CH2ClCOOH, PCB ja polystyreenisulfonaatti. Tulosten perusteella voidaan todeta retardaatiokertoimien kasvavan järjestyksessä karboksyylihapot < anionit < kationit < PCB, polystyreenisulfonihappo. Samoin havaittiin kertoimien kasvavan kulkeutumisajan funktiona, mikä johtunee pulssin laimenemisesta. Tutkimuksessa käytettyjä menetelmiä voidaan käyttää myös yleisemmin tutkittaessa aineen kulkeutumista huokoisessa väliaineessa.