Modeling the transport of dissolved contaminants originating from a nonaqueous phase liquid source containing polycyclic aromatic hydrocarbon compounds in groundwater

摘要

A three-dimensional mathematical model is developed for simulating the transport of dissolved contaminants originating from a well-defined, multicomponent nonaqueous phase liquid (NAPL) source containing polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) compounds in groundwater. The dissolution process for each NAPL component is envisioned to occur in a successive series of small dissolution intervals (or pulses). The equilibrium aqueous phase concentration of each component and the source dimensions are assumed to remain constant for the duration of each dissolution interval. The model accounts for possible solidification of PAH components as the NAPL source dissolves. Aqueous phase contaminant concentrations resulting from each dissolution interval are calculated using an existing analytical solution. A synthetic PAH-rich NAPL mixture consisting of benzene and eight PAH components is used for model simulations. The model is useful for evaluation and prediction of downstream aqueous phase contaminant concentrations resulting from dissolution of a PAH-rich NAPL source. Key words: contaminant transport, groundwater, nonaqueous phase liquid (NAPL), mathematical modeling, polycyclic aromatic hydrocarbons.Un modèle mathématique tridimensionnel est développé afin de simuler le transport, dans l'eau souterraine, de contaminants dissous provenant d'une source de liquide en phase non aqueuse (LPNA) bien définie à multiples composants et contenant des composés d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Le processus de dissolution pour chaque composant du LPNA devrait survenir en une série successive de petits intervalles de dissolution (ou impulsions). Il est présumé que la concentration d'équilibre de la phase aqueuse de chaque composante et les dimensions de la source demeurent constantes pour la durée de chaque intervalle de dissolution. Le modèle tient compte d'une solidification possible des composants HAP à mesure que la source de LPNA se dissout. Les concentrations des contaminants en phase aqueuse découlant de chaque intervalle de dissolution sont calculées en utilisant une solution analytique existante. Un mélange synthétique de LPNA riche en HAP composé de benzène et de huit composants HAP est utilisé pour les simulations du modèle. Le modèle est utile pour évaluer et prédire, en aval, les concentrations des contaminants en phase aqueuse découlant de la dissolution d'une source de LPNA riche en HAP. Mots clés : transport des contaminants, eau souterraine, liquide en phase non aqueuse (LPNA), modélisation mathématique, hydrocarbures aromatiques polycycliques.[Traduit par la rédaction]