Важнейшая физико-химическая характеристика, от которой зависит подвижность соединения в водной среде, - его растворимость в воде. Растворимые соединения - наиболее мобильные компоненты водного стока.
В водных средах массоперенос химических веществ возможен путем диффузии, конвекции и дисперсии.
Диффузионный массоперенос - физический процесс, в результате которого осуществляется перемещение молекул, атомов и ионов по градиенту концентрации.
Конвективный массоперенос - принудительное перемещение растворенных веществ потоком воды.
Дисперсионный перенос - перераспределение растворенных веществ в движущейся воде при неоднородном поле скоростей.
Для описания этих процессов можно использовать транспортные модели массопереноса (вплоть до модели поршневого вытеснения), если в ходе миграции какого-либо соединения не происходит его физико-химической, химической или биологической трансформации.
В простейшем случае изменение концентрации загрязнителя, мигрирующего в водной ( и не только в водной) среде, на разных расстояниях от мест эмиссии можно описать уравнением:
где τ - время, необходимое для преодоления расстояния от источника эмиссии до точки определения; С - концентрация загрязнения в водной среде по прошествии времени τ, к - коэффициент, учитывающий индивидуальные свойства соединения и условия миграции.
Концентрация вещества в точке измерения:
где C0 - исходная концентрация вещества в источнике эмиссии.
Исходя из условия, когда концентрация загрязнения в среде не должна превышать пороговое значение, т.е. С < Cam, определяют расстояние, например, до точки водопотребления.
При разовом поступлении загрязнения из источника эмиссии (точка А) в окружающую среду (точка иммиссии С) и различной скорости поступления (ki) и вывода вещества в точке измерения (точка В) со скоростью к2, процесс можно описать схемой:
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 274