Cuando un contaminante entra en el agua subterránea, normalmente en disolución, se producen procesos complejos, en primera instancia, consideremos el caso que no exista ningún tipo de interacción con el medio geológico, por ende el contaminante se mueve arrastrado por el flujo subterráneo, estas sustancias toxicas se consideran no reactivas con el medio geológico, predominan los fenómenos de transporte tales como advección, difusión y dispersión.
Si bien el suelo no es un medio importante en la dispersión de contaminantes, una combinación con el agua subterránea y en menor medida con el aire atrapado se transforma en un agente dispersante de la contaminación. En caso de interacciones entre los contaminantes contenidos en el agua y el medio geológico, aparecen fenómenos tales como precipitación, adsorción y diversas reacciones químicas.
Procesos físicos involucrados.
La dinámica de un medio poroso no saturado se explica mediante la ley de Darcy que relaciona la conductividad hidráulica con un gradiente de energía, en cual depende de la presión que ejerce el agua sobre las partículas del suelo, esto lo podemos expresar matemáticamente así:
Q=k⋅secc ión⋅Δh/Δl (3.1) Q=k⋅A⋅dh/dl (3.2)
En la expresión (3.1) Q representa el caudal del fluido (m^3/seg), k la constante de permeabilidad o conductividad hidráulica, que es una medida de la capacidad del medio poroso de transmitir el contaminante y Δh/Δl el gradiente hidráulico, este cociente es importante ya que se define como la relación de la carga hidráulica del contaminante y la trayectoria que recorre.
La expresión (3.2) la podemos escribir de tal forma de obtener la velocidad de Darcy, dividiendo entre el área de la sección, obtenemos:
vd=Q/A=k⋅dh/dl (3.3)
Pero está velocidad no es la del contaminante real, ya que el suelo es un medio poroso, por lo tanto, definimos una velocidad lineal media, que la escribimos:
v=vd/ne (3.4) ne representa la porosidad eficaz
La porosidad eficaz puede ser menor a la porosidad total, la porosidad eficaz contiene el volumen de poros interconectados a través de los cuales se mueve el contaminante arrastrado por el agua, veamos una representación.
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