Wykorzystanie modelu numerycznego do oceny skuteczności działania drenaży, ograniczających transport zanieczyszczeń w wodach podziemnych

• Autorzy: Maruszewski Z. , Dembski B.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical model for assessment of vertical drainage system efficiency for limitation of pollutants migration in ground waters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest zbadanie, na podstawie numerycznych badań modelowych, skuteczności wybranych sposobów ograniczenia transportu określonych grup zanieczyszczeń w wodach podziemnych, ze szczególnym uwzględnieniem zanieczyszczeń pochodzących ze składowiska odpadów przemysłowych i oczyszczalni ścieków - poletek odciekowych osadów ściekowych - na przykładzie zakładu papierniczego. Ze względów formalnych nazwa tego zakładu nie może być ujawniona. Zakład ten powstał na początku lat 60-tych ubiegłego stulecia, kiedy to zagadnienia negatywnego oddziaływania zakładów produkcyjnych na środowisko naturalne nie były traktowane priorytetowo. Dopiero po prywatyzacji zakładu w latach 90-tych nowy właściciel położył nacisk na zmniejszenie i likwidację zanieczyszczania środowiska na skutek działalności produkcyjnej. Między innymi w tym celu założona została sieć piezometrów na terenie zakładu i w jego okolicy do monitorowania zanieczyszczeń wód podziemnych i powierzchniowych [16,17,18]. Do oceny procesów migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych wybrano chlorki i suchą pozostałość, które często stosowane są w tego rodzaju badaniach. s. 679-696, bibliogr. 19 poz.

EN

One of the side effects of activities of industrial plants is pollution of water soil environment. Pollutants penetrating to soil react soil skeleton and with underground waters, and are transported together with the stream of underground waters and supply superficial waters. Ability of assessment of pollutants spreading in underground waters principles is essential especially from the point of view of monitoring of quality and protection of waters, both underground and superficial, destined to be intaken, especially as drinking or industrial water. Vertical drainage realised as barrier of wells is most often used, among many ways of the limitation of the transportation of pollutants in underground waters. On the ground in direction along with the flow of underground waters stream barrier of pumping wells is built. By pumping underground waters containing pollutants flowing from the source of contaminations, eg. from under landfill, pollutants can not flow out of the area enclosed with the barrier. Realization of such barrier has to take into account hydrological conditions on the given area. Waters pumped out from wells, in dependence on size of pollutants loading, may be turned back to the technological process, treated or pumped back to the landfill. The paper presents numerical analysis of the pumping wells barrier efficiency for limitation of pollutants migration in ground waters. The numerical assessment is based on measurement results carried out at a certain production plant. For this purpose two groups of representative pollutants were selected with a special focus on pollutants deriving from the industrial waste lagoon and from sludge drying beds of the sewage station. The numerical simulations were carried out using hydrogeological model of the production plant area elaborated in form of digital maps for the further application in the Visual Modflow Software. As a first step of the numerical modelling of the ground water flow was its verifying. It was assumed that the difference between assessed ground water table and the real taken from the measurements ground water table be less than š1.0 m. The pollutants migration analyses were divided into two phases: the first one dealt with a development of the pollution areas within a period of 2,600 days when the infiltration from the industrial waste lagoon and sewage station were as an input according to the envelope of the measurements results. The next simulation period covered the subsequent 5 years when the barrier of pumping wells was put into operation. Under the given hydrogeological circumstances the numerical assessment showed a very low efficiency of the drainage barrier of vertical pumping wells.

Słowa kluczowe

PL

wody podziemne; zanieczyszczenie środowiska; transport zanieczyszczeń; modelowanie numeryczne; składowisko odpadów; jakość wód podziemnych

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Tom 10
• Strony: 679--696
• Opis fizyczny: bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Maruszewski Z.

autor

Dembski B.

• DAMARIS INVESTMENTS Ltd., Nikozja, Cypr

Bibliografia

• 1. Bear A.L., et al.: Estimating Spatial Variability Of Recharge In Southern New Jersey From Unsaturated-Zone Measurements. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 02-4288, West Trenton, 2003.
• 2. Barton, G.J., et al.: Case Study for Delineating a Contributing Area to a Well in a Fractured Siliciclastic-Bedrock Aquifer Near Lansdale, Pennsylvania. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 02-4271, New Cumberland, 2003.
• 3. Chiang W.-H.: 3D-Groundwater Modeling with PMWIN, A Simulation System for Modeling Groundwater Flow and Transport Process. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2005.
• 4. Goode D.J., et al.: Contamination in Fractured-Rock Aquifers – Research at former Naval Air Warfare Center, West Trenton, New Jersey. U.S. Geological Survey Fact Sheet 2007-3074, September 2007.
• 5. Goode D.J., Konikow L.F., et al.: A three dimensional method of characteristics solute-transport model (MOC3D). U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 96-4267, September 2007.
• 6. Goode D.J.: Modifications to the Solute-Transport Model MOC3D for Simple Reactions, Double Porosity, and Age, with Application at Mirror Lake, New Hampshire, and Other Sites. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 99-4018. Charleston, March 1999.
• 7. Goode D.J.: Simulating Contaminant Attenuation, Double-Porosity Exchange, and Water Age in Aquifers using MOC3D. U.S. Geological Survey Fact Sheet 086-99, April 1999.
• 8. Goode D.J., Senior L.A.: Simulation of Aquifer Tests and Ground-Water Flowpaths at the Local Scale in Fractured Shales and Sandstones of the Brunswick Group and Lokatong Formation, Lansdale, Montgomery County, Pennsylvania. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Open-File Report 00-97, Lemoyne 2000.
• 9. Harbaugh A.W., et al.: MODFLOW-2000, The U.S. Geological Survey Modular Ground-Water Model – User Guide to Modularization Concepts and the Ground- Water Flow Process. U.S. Geological Survey Open-File Report 00-92, Reston 2000.
• 10. Harbaugh A.W., McDonald M.G.: User‘s Documentation for MODFLOW-96, an update to the U.S. Geological Survey Modular Finite-Difference Ground-Water Flow Model. U.S. Geological Survey Open-File Report 96-485, Virginia 1996.
• 11. Heberton C.I., et al.: A Three-Dimensional Finite Volume Eularian-Lagrangian Adjoint Method (ELLAM) for Solute-Transport Modeling. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 00-4087, Reston 2000.
• 12. Kennedy C., et al.: Gaussian Plume Modeling of Contaminant Transport. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 2005.
• 13. Konikow L.F., Neuzil C.E.: A method to estimate groundwater depletion from confining layers. Water Resources Research, Vol. 43, W07417, July 2007.
• 14. Konikow L.F., et al.: A Three-Dimensional Method-of-Characteristics Solute- Transport Model (MOC3D). U.S. Geological Survey Water Resources Investigations Report 96-4267, Reston 1996.
• 15. Przegląd ekologiczny składowisk odpadów przemysłowych (…). Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Łódź, czerwiec 2002.
• 16. Raport z monitoringu jakości wód podziemnych i powierzchniowych oraz zanieczyszczenia gruntów wykonanego w latach 1999÷2001 w rejonie Zakładów (…). Przedsiębiorstwo Geologiczne w Warszawie POLGEOL w likwidacji w celu prywatyzacji, Zakład w Gdańsku, Gdańsk, grudzień 1999 r.
• 17. Raport z monitoringu jakości wód podziemnych i powierzchniowych oraz zanieczyszczenia gruntów w rejonie Zakładów (…). (1999), POLGEOL, Gdańsk. luty 2002.
• 18. Wniosek o wydanie pozwolenia zintegrowanego na wprowadzenie zanieczyszczeń do środowiska (…). Tom IX. Stan środowiska wodno – gruntowego, Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Łódź, październik 2003.
• 19. Wniosek o wydanie pozwolenia zintegrowanego na wprowadzenie zanieczyszczeń do środowiska (…). Tom IV. Gospodarka ściekowa, Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Katedra Systemów Inżynierii Środowiska, Łódź, październik 2003.