A következőekben arról lesz szó: miért szükséges tudni, hogy merre terjed a szennyezés, és hogy hogyan lehet a szennyezés terjedését jellemezni.
A tényfeltárási bejegyzésben már említettem, hogy a kármentesítési technológia kiválasztásához elengedhetetlen ismerni a szennyezés fajtáját és kiterjedését.
Természetesen nem elhanyagolható szempont, hogy mekkora területet kell a kármentesítés során megtisztítani.
A különböző modellek segítségével meg lehet határozni, hogy az adott tulajdonságú talajban (pl. löszös, agyagos, vagy homokos talaj, stb.) az egyes szennyező anyagok hogyan viselkednek.
A modellek mellett ugyanakkor a korábban ismertetett kútfúrásos mintavételezés ugyanolyan fontos.
Tehát nézzük milyen modellezési lehetőségek jöhetnek számításba:
Előzetes modellezés: áramlás, szennyeződési folyamatok, érzékenységvizsgálat, majd ezek alapján meghatározható a mintavételezés gyakorisága: kidolgozható a tényfeltárás koncepciója. Ennek eredményeként meghatározható, hogy hova és mennyi kutat kell fúrni, milyen paramétereket kell a vett mintából vizsgálni.
Ezt követi a tényfeltárás (erről korábban már volt szó) és a laboratóriumi munkák elvégzése, mely végén az illetékes környezetvédelmi hatósághoz be kell nyújtani a tényfeltárási záródokumentációt.
Ennek során történik a részletes modellezés: fel kell mérni a kockázatokat, és előre lehet jelezni a kármentesítési technológia esetleges kockázatait is. A modellezés eredménye a kidolgozott kárenyhítési koncepció és az alkalmazható technológia.
Modellezhető a technológia is: értékelni kell a számításba jöhető technológiákat, majd ez alapján végzik el a műszaki beavatkozást.
A fentiek alapján szintén modellezhető az utógondozás és az utómonitoring is: a modell segítségével határozzák meg a vizsgálandó komponensek fajtáját és a mintavételezés gyakoriságát.
A modellek bonyolult matematikai összefüggések, úgynevezett differenciál-egyenletek segítségével működnek: figyelembe veszik az anyagok koncentrációját és a szennyező anyagok utánpótlódását, az anyagok talajban és talajvízben történő áramlási és oldódási tulajdonságait, párolgást, bomlásokat.
Természetesen a hőmérséklet is meghatározó szempont.
Az anyagok áramlásánál figyelembe kell venni a viszkozitást, sűrűséget és a talajhoz történő adszorpciós készséget.
Mivel nagyon sok paraméter egyidejű megfigyelése szükséges, különböző szoftvereket dolgoztak ki a differenciál-egyenletek megoldására.
Napjainkban rengeteg szoftver közül lehet választani, ezek közül néhány:
A hőmérséklettől való függést is figyelembe veszi: TARGET (csak a talaj telített zónájában), a VIRTUS, a PORFLOW, és a FEHMN (a telített és telítetlen zónában egyaránt).
A magas szennyezőanyag-tartalomból adódó sűrűség-változást a TARGET és a MOCDENSE képes kezelni a telített zónában, a SUTRA386, a PORFLOW, a FATMIC és a FEMFEAT szoftverek ezz a telítetlen zónára is kiterjesztik.
A fenti válogatás az 1997-ben elérhető szoftvereket tartalmazza. A jelenleg, 2013-ban elérhető szoftvereket pl. az Amerikai Egyesült Államok környezetvédelmi ügynökségének honlapján, www.epa.gov vagy a Jénai Egyetem honlapján www.geogr.uni-jena.de/software is el lehet érni.
Aki ilyen modellekkel szeretne foglalkozni, célszerű kulcsszavas kereséssel az Interneten keresgélni: „geoenvironmental software”, „Subsurface modelling”, „groundwater modelling”.
Az egyes modellek ismertetésére itt nem térünk ki.
Forrás: Simonffy, Z. 1998, Budapest: Kármentesítési kézikönyv- Szennyezésterjedési modellek alkalmazása.
Vezérképen: 3D modellezés egy szennyezés terjedéséről. A legsötétebb részek jelentik a legnagyobb koncentációjú területeket.
A képen látható, hogy a szennyezés lefelé és a talajvíz áramlásával megegyezően terjed. a szennyező-anyag koncentrációja a csóva közepétől kifelé haladva csökken.