Impact of ground adsorption capacity on the change in chemical composition of groundwater

• Autorzy: Aniszewski Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.24425/aep.2020.133472

Warianty tytułu

PL

Wpływ pojemności adsorpcyjnej gruntu na zmianę składu chemicznego wód podziemnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Demonstrating the impact of time-dependent ground adsorption capacity on the change in chemical composition of groundwater is an important issue in understanding the groundwater mass transport process. Commonly used parameters characterizing ground adsorption capacity (R_a, u_x* = u_x/R_a, Δ C^*max) were analyzed in this work to demonstrate time-varying values of this capacity for a chosen type of ground. Analysis of values of the selected parameters showed a gradual time decline in ground adsorption capacity as well as a gradual increase of groundwater contamination. This gradual increase in groundwater contamination over time is also important in practice. It implies the necessity to use more and more advanced (expensive) methods of water treatment in groundwater intakes.

PL

Wykazanie wpływu zależnej od czasu pojemności adsorpcyjnej gruntu na zmianę składu chemicznego wód podziemnych jest ważnym zagadnieniem w zrozumieniu procesu transportu masy wód podziemnych. W niniejszej pracy przeanalizowano powszechnie stosowane parametry charakteryzujące pojemność adsorpcyjną gruntu (R_a, u_x* = u_x/R_a, Δ C*max ), aby wykazać zmienne w czasie wartości tej pojemności. Dokładna analiza wartości liczbowych wybranych parametrów wykazała spadkową w czasie tendencję pojemności adsorpcyjnej gruntu, a także stopniowy wzrost zanieczyszczenia wód gruntowych. Ten stopniowy w czasie wzrost zanieczyszczenia wód gruntowych jest również ważny w praktyce. Wiąże się bowiem z koniecznością stosowania coraz bardziej zaawansowanych (kosztownych) metod uzdatniania wód podziemnych pobieranych z ujęć.

Słowa kluczowe

EN

advection; dispersion; non-linear adsorption; adsorption capacity parameters; mass transport model

PL

doradztwo; dyspersja; nieliniowa adsorpcja; parametry zdolności adsorpcyjnej; model transportu masowego

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 46, no. 2
• Strony: 35--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Aniszewski Andrzej

• West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. Aniszewski, A. (2009). Mathematical modeling and practical verification of groundwater and contaminant transport in the chosen natural aquifer, Acta Geophysica, 57, pp. 435-453, DOI: 10.2478/s11600-008-4.
• 2. Aniszewski, A. (2013). Description and verification of the contaminant transport models in groundwater (theory and practice), Archives of Environmental Protection, 39, pp. 3-21, DOI: 10.2478/aep-2013-0021.
• 3. Aniszewski, A. (2017). Adsorption capacity of chosen sandy ground with respect to contaminants relocating with groundwater, Archives of Environmental Protection, 43, pp. 27-33, DOI: 10.1515/aep-2017-0008.
• 4. Chalfen, M. (2012). An influence of measurement inaccuracy of dispersion coefficients on time-space pollutant distribution in groundwater, Infrastructure and ecology of rural areas, Polish Academy of Sciences, Branch in Cracow, No. 3/III/2012, pp. 167-179, Technical Committee for Rural Infrastructure. (in Polish)
• 5. Chiang, W.H. (2005). 3D-Groundwater modeling with PMWIN. A simulation system for modeling groundwater flow and pollution, Springer-Verlag, Heidelberg-New York.
• 6. Fang, Y., Wilkins, M.J., Yabusaki, S. B., Lipton, M. S. & Long, PH. E. (2012). Evaluation of a Genome-Scale In Silico Metabolic Model for Geobacter metallireducens by Using Proteomic Data from a Field Biostimulation Experiment, Applied and Environmental Microbiology, 78, pp. 8735-8742, DOI: 10.1128/AEM.01795-12.
• 7. Kolditz, O., Görke, O.U.J., Shao, H., Wang, W. & Bauer, S. (2013). Thermo-Hydro-Mechanical Processes in Fractured Porous Media: Modelling and Benchmarking. Benchmarking Initiatives, Earth Sciences & Geography Geology, Terrestrial Environmental Sciences, Springer, Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, DOI: 10.1007/978-3-319-29224-3.
• 8. Kowal, A.L., Adamski, W., Bartoszewski, K., Biłyk, A., Dziubek, M., Kowalski, T., Maćkiewicz, J., Majewska-Nowak, K., Szetela, R. & Świderska-Bróż, M. (1990). Water renewal. The theoretical basis of processes, Publisher of Wrocław University of Technology, Wrocław. (in Polish)
• 9. Morway, E. D., Niswonger, R.CH., Langevin, CH.D., Bailey, R.W. & Healy, R. W. (2013). Modeling variably saturated multispecies reactive groundwater solute transport with MODFLOW-UZF and RT3D, Ground Water, 51, pp. 237-251, DOI: 10.1111/j.1745-6584.2012.00971.x.
• 10. Rak, J.R. & Boryczko, K. (2013). The method of risk assessment for groundwater intakes, Instal, 5, pp. 64-66. (in Polish)
• 11. Seidel-Morgenstern, A. (2004). Experimental determination of single solute and competitive adsorption isotherms, Journal Chromatography, A 1037, pp. 255-272, DOI: 10.1016/j.chroma.2003.11.108.
• 12. Szczecin (1982). Results of physicochemical and bacteriological analyses of water samples taken and technical documentation of soil studies for the object: pig farm “Redło” in Redło near Świdwin in the West Pomeranian Voivodeship, Institute of Environmental Development in Poznań and Geotechnical Design Office “Geoprojekt” in Szczecin, manuscript, pp. 1-33. (in Polish)
• 13. Szymański, K. & Janowska, B. (2016). Migration of pollutants in porous soil environment, Archives of Environmental Protection, 42, pp. 87-95, DOI: 10.1515/aep-2016-0026.
• 14. Szymkiewicz, R. (2010). Numerical modelling in open channel hydraulics, Water Science & Technology Library, 83, Springer, Dordrecht, DOI: 10.1007/978-90-481-3674-2.
• 15. Taniguchi, M. & Holman, I. M. (2010). Groundwater response to changing climate, CRC Press, Taylor & Francis Group, DOI: 10.1201/b10530-18.
• 16. Zhang, CH. & Fang, Y. (2016). A three-dimensional model coupled mechanical consolidation and contaminant transport, Journal of Residuals Science and Technology, 13, pp. 12-133, DOI: 10.12783/issn.1544-8053/13/2/6.
• 17. Zheng, CH. & Wang, P. P. (1996). MT3DMS: A modular transport three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection, dispersion, and chemical reactions of contaminants in groundwater systems; Documentation and user’s guide, Depart. of Geol. Sci., University of Alabama, Tuscaloosa, AL 35487, Contract Reports SERDP-99-1.
• 18. Zimoch, I., Mulik, B. & Parafińska, K. (2015). Groundwater intakes protection zones as an element of the security system, Instal, 12, pp. 75-78. (in Polish)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).