• 제목/요약/키워드: contaminant migration

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AN ANALYSIS OF THE EFFECT OF HYDRAULIC PARAMETERS ON RADIONUCLIDE MIGRATION IN AN UNSATURATED ZONE

  • Kim, Gye-Nam;Moon, Jei-Kwon;Lee, Kune-Woo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권5호
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    • pp.562-567
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    • 2010
  • A One-Dimensional Water Flow and Contaminant Transport in Unsaturated Zone (FTUNS) code has been developed in order to interpret radionuclide migration in an unsaturated zone. The pore-size distribution index (n) and the inverse of the air-entry value ($\alpha$) for an unsaturated zone were measured by KS M ISO 11275 method. The hydraulic parameters of the unsaturated soil are investigated by using soil from around a nuclear facility in Korea. The effect of hydraulic parameters on radionuclide migration in an unsaturated zone has been analyzed. The higher the value of the n-factor, the more the cobalt concentration was condensed. The larger the value of $\alpha$-factor, the faster the migration of cobalt was and the more aggregative the cobalt concentration was. Also, it was found that an effect on contaminant migration due to the pore-size distribution index (n) and the inverse of the air-entry value ($\alpha$) was minute. Meanwhile, migrations of cobalt and cesium are in inverse proportion to the Freundich isotherm coefficient. That is to say, the migration velocity of cobalt was about 8.35 times that of cesium. It was conclusively demonstrated that the Freundich isotherm coefficient was the most important factor for contaminant migration.

Experimental Investigation of Consolidation Induced Contaminant Transport Using a Centrifuge

  • Horace, Moo-Young;Kim, Tae-Hyung
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권1호
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    • pp.35-41
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    • 2003
  • 캡이 설치된 준설퇴적토층에서 확산에 의한 오염물질이동을 측정할 수 있는 실내 실험방법들이 있지만, 확산에 의한 오염물질이동은 캡핑효과에 큰 영향을 미치지 않는다. 반면, 캡이 설치되는 동안이나 후에 퇴적층의 압밀에 의해 오염물질이 훨씬 더 많이 이동한다. 이것을 증명하기 위해, 원심모형시험기를 이용한 모형실험이 실시되었다. 본 연구에서 22.5시간 100 g에 대해 축소모형실험을 실시하였는데, 이것은 실제로 25년의 오염원이동시간과 축소모형의 100배 규모에 해당되는 모델링이라고 할 수 있다. 원심모형 실험결과 압밀에 의한 이류와 분산이 오염원 이동의 주 원인임을 알 수 있었다.

Migration of calcium hydroxide compounds in construction waste soil

  • Shin, Eunchul;Kang, Jeongku
    • Advances in environmental research
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    • 제4권3호
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    • pp.183-196
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    • 2015
  • Migration of leachate generated through embankment of construction waste soil (CWS) in low-lying areas was studied through physical and chemical analysis. A leachate solution containing soluble cations from CWS was found to have a pH above 9.0. To determine the distribution coefficients in the alkali solution, column and migration tests were conducted in the laboratory. The physical and chemical properties of CWS satisfied environmental soil criteria; however, the pH was high. The effective diffusion coefficients for CWS ions fell within the range of $0.725-3.3{\times}10^{-6}cm^2/s$. Properties of pore water and the amount of undissolved gas in pore water influenced advection-diffusion behavior. Contaminants migrating from CWS exhibited time-dependent concentration profiles and an advective component of transport. Thus, the transport equations for CWS contaminant concentrations satisfied the differential equations in accordance with Fick's 2nd law. Therefore, the migration of the contaminant plume when the landfilling CWS reaches water table can be predicted based on pH using the effective diffusion coefficient determined in a laboratory test.

불포화대에서 오염물질 이동현상에 대한 다중구획 모델의 단순 근사방법 (Simplified Approximation Method of the Multi-Compartments Model on the Migration of Contaminant through Unsaturated Zone)

  • 정재학
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.29-37
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    • 2007
  • 특정 구획으로 유입된 오염물질이 해당 구획 내부에 순간적으로 균일하게 분포한다는 구획모델에 대한 기본가정의 한계로 인해, 전통적인 단일구획모델로는 불포화대에서 오염물질의 이동현상을 적절하게 예측할 수 없다. 한편 물리적으로 동일한 불포화대를 여러 개의 구획으로 구분한 다중구획모델링 기법은 실제 불포화대에서의 오염물질 이동 지연효과를 적절하게 설명할 수 있으나, 지금까지 일반적인 해석해가 보고된 바 없으며 고려하는 구획의 개수가 증가할수록 모델링에 많은 시간이 소요되는 등의 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이류가 지배적인 조건 하에서 불포화대의 오염물질 이동현상에 대한 다중구획모델을 수립하고 이를 해석적인 방법으로 계산할 수 있는 일반해를 유도한 후, 다중구획모델을 단일구획모델로 근사할 수 있는 수학적 제약조건을 도출하였다. 단순화된 근사방법론의 유효성은 가상적인 조건 하에서 간단한 수치해석적 방법을 통해 검증하였다. 물리적으로 동일한 특성을 갖는 불포화대를 단일 구획으로 가정할 경우, 불포화대로부터 포화대로 유입되는 오염물질의 전이율은 상수가 아닌 시간 종속적인 명목전이율로 표현할 수 있음을 증명하였다. 또한 명목전이율은 불포화대 구획간 전이율에 민감하며 오염층으로부터의 전이율에 대한 민감도는 미미한 것으로 나타났다. 이 연구에서 개발된 단순화된 근사방법론은 많은 시간이 요구되는 다중구획 모델링을 통하지 않고 불포화대 오염물질 이동현상을 신속하고 합리적으로 예측하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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해안 도시폐기물 매립지의 침출수 이동 특성 및 부식성 (The characteristics of leachate migration and corrosivity in municipal wastefills at seaside)

  • 장연수;정하익;김진만
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1992년도 폐기물 매립지의 공학적 특성과 개량기술
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    • pp.33-66
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    • 1992
  • Recently, waste landfills built on seashores have been increased because of the easy availability of broad area near the urban communities. To evaluate the performance of the marine clay landfill liner numerical contaminant transport analyses are performed by selecting the typical section of a waste landfill built on seashores and using hydraulic conductivity data obtained from the site. Also, the laboratory electrical resistivity test and the in-situ corrosion test are performed in order to analyze the influence of the soil and leachates composing the landfills on the construct ion materials. From the results of contaminant transport analyses, it is shown that the leachates can be migrated faster through narrow pervious channels than the wide homogeneous pervious tedium and the importance of good quality barriers to prevent the contaminant migration is recognized. In the laboratory electrical resistivity test all the earth materials except the cover soils saturated with distilled water have small resistivities, which shows a high potential of corrosivity of soils composing landfills. However, the degree of corrosion of specimens buried in the landfills was not so severe except the zinc and carbon steel specimens. This apparently conflict results present the necessity of the investigation of other major factors and the long term in-situ corrosion test.

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Development a numerical model of flow and contaminant transport in layered soils

  • Ahmadi, Hossein;Namin, Masoud M.;Kilanehei, Fouad
    • Advances in environmental research
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    • 제5권4호
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    • pp.263-282
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    • 2016
  • Contaminant transport in groundwater induces major threat and harmful effect on the environment; hence, the fate of the contaminant migration in groundwater is seeking a lot of attention. In this paper a two dimensional numerical flow and transport model through saturated layered soil is developed. Groundwater flow and solute transport has been simulated numerically using proposed model. The model implements the finite volume time splitting method to discretize the main equations. The performance, accuracy and efficiency of the out coming numerical models have been successfully examined by two test cases. The verification test cases consist of two-dimensional, groundwater flow and solute transport. The final purpose of this paper is to discuss and compare the shape of contaminant plume in homogeneous and heterogeneous media with different soil properties and control of solute transport using a zone for minimizing the potential of groundwater contamination; furthermore, this model leads to select the effective and optimum remedial strategies for cleaning the contaminated aquifers.

원심모형실험의 지반환경공학적 이용: 캡핑된 준설퇴적토의 압밀과 오염원 이동 (Utilization of Centrifuge Test in Geoenvironmental Engineering: Consolidation and Contaminant Transport at Capped Dredged Sediment)

  • 김태형;강기민;이정우;정수정
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1060-1067
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    • 2006
  • Sandy soils are generally used as a capping material to reduce the pollutants transport from the contaminated dredged sediment. However, dredged material capping is not widely used because regulatory agencies are concerned about the potential for contaminants migration through the cap. Movement of contaminated pore water from sediment into cap is mainly related to sediment consolidation during and after cap placement. To evaluate the significance of consolidation induced transport of contaminants from sediment into cap, research centrifuge tests were conducted. Centrifuge test results illustrate that advection and dispersion are the dominant contaminants transport processes and that capping reduces the potential of contaminant migration from the dredged sediment effectively.

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유효확산을 고려한 고화차수층과 해안점성토층을 통한 오염물이동 특성 (Characteristics of Contaminant Migration through Hardened Liner and Seashore Clay Considering Effective Diffusion)

  • 장연수;홍경택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.49-55
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    • 2001
  • 본 논문에서는 서해안 폐기물 매립지 하부의 점성토와 고화차수재를 재료로 수행된 확산시험 결과와 현장 조건을 적용하여 오염물이동성에 대한 수치해석을 수행하였다. 무기화합물이 하부 차수재와 원지반퇴적층으로 이동되는 일차원 이동 특성을 대상으로 하였으며 일차원 용질이동해석 프로그램 CDFD(convection-dispersion finite difference)를 현장의 비균질한 지층에 이용할 수 있도록 수정하여 적용하였다. 그 결과 원지반점성토를 통한 용질이동 메카니즘에 확산이 기여하는 정도가 50%로 매우 큰 영향을 갖고 있음을 보여주며 원지반 투수계수가 클수록 인공차수층의 필요성이 증대됨을 알 수 있었다.

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투수성 매질 내에서의 지하수위 상승에 따른 TCE 거동특성 및 오염물 이동량 변화 연구 (Investigation for TCE Migration and Mass Discharge Changes by Water Table Rising in Porous Media)

  • 이동근;문희선;이강근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권2호
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    • pp.27-35
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    • 2013
  • In this study, three dimensional and two dimensional laboratory experiments were conducted to investigate the effect of water table rising on DNAPL migration, contaminants mass discharge ($M_d$), and residual NAPL distribution. The accumulation of TCE in unsaturated zone was observed in both two and three dimensional experiments. This implies DNAPL sources could exist in unsaturated zone at contaminated sites. It has been investigated that the TCE concentration is proportional to the areal ratio of residual TCE. This means the residual TCE obviously could affect the TCE concentration in aquifer system. The results of the two-dimensional experiment indicated that the contaminant sources in unsaturated zone could lead the $M_d$ increasing with water table rising and the source zone heterogeneity could also highly affect the $M_d$.

균열암반에서 방사성 붕괴사슬과 콜로이드를 동반한 방사성 핵종의 이동에 관한 이론적 연구 (A Theoretical Study on the Colloid-facilitated Radionuclide Transport with Decay Chain in the Fractured Rock)

  • 박진백;황용수;강철형
    • 터널과지하공간
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    • 제13권1호
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    • pp.20-32
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    • 2003
  • 균열암반에서 콜로이드를 동반한 방사성 핵종의 이동을 핵종붕괴사슬과 주변암반으로제한적 분자확산을 고려하여 모사하였다. 암반 내 핵종 이동을 모사하기 위한 핵종이동 시스템과 지배 방정식 및 초기/경계 조건을 설정하여 반 해석해를 도출하였으며, 수치적 라플라스 역변환을통하여 반해석해의 검증을 실시하였다. 유사콜로이드의 반응상수가 균열 내에 미치는 영향과 콜로이드의 여과작용이 핵종이동에 미치는 영향 그리고 주변 암반으로 제한적 확산이 핵종이동에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 지하수 내에 존재하는 유사 콜로이드의 양이 많아질수록 균열 내 방사성 핵종이동의 가속현상이 크게 나타났으며 여과 계수가 모든 핵종에 대하여 $10^{-3}$ (m$^{-1}$)보다 클 경우 여과에 의한 핵종 지연을 무시할 수 없었다. 콜로이드 존재로 인한 핵종가속과 더불어, 주변암반으로 방사성핵종의 분자확산이 제한적일 경우에 예측된 핵종가속현상은 확산깊이가 적을수록 더 커지는 것을 알 수 있었고, 이때 가속에 영향을 주는 유효확산깊이가 존재하는 것을 발견할 수 있었다. 또한 주변암반의 저지계수가 클수록 제한적 확산깊이에 따른 핵종들의 가속범위의 증가를 볼 수 있었다.