[pt] Nos projetos de locais de disposição de resíduos e na
avaliação da contaminação do solo e da água subterrânea
por
substâncias químicas orgânicas e inorgânicas, é essencial
que se conheça os mecanismos de transporte de
contaminantes
por estes meios. São dois os processos básicos no
transporte de solutos: advecção e dispersão hidrodinâmica.
Advecção é o processo através do qual a água subterrânea
carrega consigo os solutos dissolvidos. A quantidade de
soluto transportado depende de sua concentração na água
subterrânea, do volume de água fluindo e da velocidade da
água subterrânea. O mecanismo de dispersão hidrodinâmica
engloba o mecanismo de dispersão mecânica e o transporte
por
difusão. A medida que o soluto se movimenta no meio
poroso,
o processo de dispersão age no sentido de diluir o soluto
e
reduzir sua concentração. A difusão é o processo através
do
qual as espécies moleculares e iônicas dissolvidas na
água
se movem devido a um gradiente de concentração, indo das
áreas de maior para menor concentração, mesmo na ausência
de fluxo de água subterrânea. O transporte difusivo
através
de um meio não saturado é mais complicado do que através
de
meios saturados. Neste caso os parâmetros de transporte
podem variar no espaço e no tempo. Portanto, a
determinação
destes parâmetros no laboratório deve ser feito nas
condições mais próximas possíveis das condições in situ.
Os processos através dos quais as substâncias se movem
através do solo podem ser expressos por modelos
matemáticos. Eles se baseiam na integração da equação
advectiva-dispersiva utilizando condições de contorno
específicas para o sistema de interesse. Entretanto, sua
aplicabilidade é limitada devido à falta de parâmetros
experimentais confiáveis. Esta tese procura preencher o
espaço entre os modelos numéricos e os estudos
experimentais. Um novo difusímetro foi desenvolvido para
medir o coeficiente de difusão em solos não saturados. O
projeto combina o método do reservatório simple, proposto
por Rowe et al. (1988), com a técnica de controle
osmótico.
Foram feitos ensaios com sucção variando entre 0 e 500
kPa.
Os solutos utilizados foram cloreto de sódio e cloreto de
potássio difundindo através de um amostra relativamente
inerte, preparada em laboratório. Os resultados obtidos
indicam que a nova técnica proposta funciona bem, sendo
entretanto recomendado maiores desenvolvimentos no
sistema
de controle de sucção, através do uso de instrumentação
mais
precisa. / [en] In the design of waste disposal facilities and evaluation
of groundwater and soil contamination by organic and
inorganic species, it is essential a knowledge of the
mechanisms of transport of the contaminants. There are two
basic processes in the transport of solutes: advection and
hydrodynamic dispersion.Advection is the process by which
moving groundwater carries with it dissolved solutes. The
amount of solute being transported depends on its
concentration in the groundwater, on the volume of
groundwater flowing, and on the groundwater velocity. The
hydrodynamic dispersion mechanism involves mechanical
dispersion and diffusion. As solutes are carried through
porous media, the process of dispersion acts to dilute the
solute and reduce its concentration. Diffusion, is the
process by which both ionic and molecular species dissolved
in water move from areas of higher concentration to areas
of lower concentration, even in the absence of groundwater
flow.Advective-diffusive transport through unsaturated
media is somewhat more complicated than for saturated
soils. In this case, the transport parameters may vary both
in space and in time. Hence, the determination of such
parameters in laboratory should be performed as close as
possible to in situ conditions.The processes by which the
substances move through porous media can be expressed
through mathematical models. They are based on the
integration of the advection-dispersion equation using
specific boundary conditions for the system of interest.
However, their applicability has been often limited due to
the lack of reliable parameters obtained experimentally.
This thesis seeks to fulfil the gap between numerical
modelling and experimental studies. A new diffusimeter has
been developed to measure the diffusion coefficient in
unsaturated soils. It combines the single reservoir method,
proposed by Rowe et al. (1988), with the osmotic control
technique. Tests were performed under suction values
ranging from 0 to 500kPa. Sodium chloride and potassium
chloride were used as solutes diffusing through a compacted
inert sample prepared in the laboratory. The results
obtained indicated that the new proposed technique worked
quite well, being however recommended an improvement in the
system of suction control through the use of more precise
instrumentation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2063 |
| Date | 01 November 2001 |
| Creators | ANA CRISTINA MALHEIROS GONCALVES CARVALHO |
| Contributors | TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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