Уравнение изотермической адсорбции Фрейндлиха

Уравнение Ленгмюра

Почва - вода

Распространение загрязнений в почве происходит в основном за счет естественных процессов. Зависят от физико-химических свойств веществ, физических процессов, связанных с их переносом биологических процессов, принимающих участие в глобальных процессах круговорота веществ, цикличных процессов в отдельных экосистемах. Тенденция веществ к распространению является причиной неконтролируемого регионального накопления веществ. В экосфере в процессе переноса в первую очередь играет роль физико-химические свойства молекул – масса: давление пара, растворимость в воде.

Граница раздела Почва - вода играет важную роль в процессе переноса. Основной механизм - это процесс адсорбции. Это связывание молекул или атомов жидкой или газообразной фаз на поверхности твердых тел. Характеризуется коэффициентом ад­сорбции почв - это отношение концентраций адсорбированного вещества на твердом теле к его концентрации в водном растворе в растворенном состоянии. Процесс пере­носа Почва - вода описывается двумя способами:

x/m – это отношение массы адсорбированного вещества к массе адсорбента; и - константы, характеризующие рассматриваемую систему; - равновесная концентрация вещества в растворе.

K – коэффициент адсорбции; 1/n - характеристика степени адсорбции

Второе уравнение используется в основном для описания распространения органических загрязнений в почве. В адсорбции участвует органическая составляющая почвы. Ее участие характеризуется коэффициентом

- коэффициент адсорбции органического углерода; %OY – процент содержания органического углерода в почве.

Перенос: почва – воздух.

Он обусловлен обменными процессами жидкость – твердая фаза; жидкость – газ; твердая фаза – газ. Характеризуется летучестью из почвы. Летучесть – это переход вещества из почвы в атмосферу путем диффузии. Обратный перенос воздух – почва называется сухим осаждением в почву. Летучесть чистого вещества определяется следующим образом:

,

где - скорость переноса в газовой фазе; - универсальная газовая постоянная; - абсолютная температура; - давление насыщенного пара; - молекулярная масса данного вещества.

Уравнение справедливо при условии, что сопротивление жидкостной фазы не учитываем.

Перенос: вода – воздух.

Процесс переноса вода – воздух характеризуется летучестью. Это переход вещества в природных условиях из водного раствора в атмосферу (процесс диффузии). Обратный перенос: воздух – вода – происходит за счет сухого осаждения в воду. Летучесть характеризуется скоростью улетучивания. Это поток массы вещества проходящего через границы вода – воздух. Определяется как количество вещества, переходящее в единицу времени через единицу площади. Скорость пропорциональна разнице концентрации вещества в обеих дозах:

F = K C

С = С_воды – С_газа

где К - коэффициент общего переноса [м/с]

При однократном загрязнении вод концентрация загрязняющего вещества в воздухе в начальный момент процесса принимается равной 0. Концентрация в водном растворе со временем экспоненциально убывает. Этот процесс описывается кинетическим уравнением реакций первого порядка.

- начальная концентрация в воде; - время; - глубина относительно поверхности воды

Вводится понятие сопротивления общего переноса. Это величина, обратная . Рассматривает сопротивления жидкой и газообразной фаз.

Дата добавления: 2013-12-11