• نسبیت کلاسیک
دید کلی
اگر ناظرهای متفاوت پدیده واحدی را بنگرند، دریافتهای آنان را نمیتوان به نحو صحیحی مقایسه کرد، مگر اینکه نتایج هر ناظر به معیارهای مورد استفاده ناظرهای دیگر تبدیل شود. موضوع مثل ترجمه از زبانی به زبان دیگر است که در صورتی میتوان مفاهیم دقیق زبانی را منتقل کرد که تعاریف فرهنگ لغت ، مورد قبول افراد بیگانه باشد. بعنوان مثال ، همه مردم جهان قبول دارند که یک کیلومتر برابر 5/8 مایل است. ریاضیدانان این موضوع را تبدیل از یک
دستگاه به دستگاه دیگر مینامند و به کمک مجموعهای از معادلات تبدیل ، این کار را انجام میدهند.
مکانیک کلاسیک (قبل از سال 1900) ، با چنین معادلات تبدیلی ، به آنچه میتوان نسبیت نیوتنی گفت، مدتها روی خوش نشان داد.
یک مثال ساده
فرض کنید خط آهنی از جلگههای بزرگ عبور کند و هیچگونه پیچ و خم یا تپهای که بر
سرعت ثابت آن تاثیر بگذارد، وجود نداشته باشد، اما خرابکاران ، خط آهن را توسط دو بمب و در زمانها و مکانهای متفاوتی منفجر کرده باشند. این انفجارها توسط دو شخص متفاوت که یکی از آن دو رئیس ایستگاه و دیگری مسافر داخل قطار است، مشاهده میشود. ساعتهای این دو همزمان است و به محض این که قطار به سرعت از ایستگاه خارج میشود و به سرعت ثابت میرسد، هریک از آن دو نفر میبیند که ساعت دقیقا برابر 12 است. هر یک از دو ناظر هم وسیلههایی دارد که میتواند فاصله را اندازهگیری کند.
وقتی که بمبها منفجر میشوند، رئیس ایستگاه دو علامت x
1 و x
2 را بهعنوان معرف فواصل دو انفجار از محل ایستگاه و T
1 و T
2 را بهعنوان زمان انفجارها یادداشت میکند. فردی که در قطار واقع است و بهسرعت ، به طرف محل انفجار پیش میرود، علامتهای x
1 و x
2 را برای فاصله و T
1 و T
2 را برای زمان مربوط به خود مینویسد.
ناورداهای مکانیک کلاسیک
در مکانیک کلاسیک ،
زمان و فاصله دو مطلق مجزا و برای همه ناظرها تغییرناپذیر و یکسان هستند. بنابراین در مثال فوق ، اگر رئیس ایستگاه به این نتیجه برسد که فاصله بین دو انفجار ده مایل است، ناظر واقع در قطار نیز باید به همین نتیجه برسد. اگر ناظر سوار بر قطار ، زمان بین دو انفجار را 35 دقیقه محاسبه کند، ناظر واقع در ایستگاه هم باید با این عدد موافق باشد.
علاوه بر این ، در چنین چارچوب مقایسهای ، فواصل زمانی و مکانی بین رویدادها باید برای همه ناظرها و بدون ارتباط به سرعت آنها نسبت به یکدیگر یکسان باشد.(
سرعت نسبی) این موضوع به معادله تبدیل سادهای منجر میشود که به وسیله آن میتوان هر رویداد مربوط به هر دستگاه متحرک را به عنوان اشتقاق از هر دستگاه ثابت توضیح داد. این معادله تبدیل به عنوان
تبدیل گالیله معروف است.
اما علم خواسته دیگری را تحمیل میکند و آن اصل ناوردایی است. مطابق این اصل ، تبدیل از یک دستگاه به دستگاه دیگر ، نباید فقط بخاطر سهولت محاسبه به سرسری گرفتن قانون طبیعت منجر شود. این نوع تبدیل ریاضی علیالاصول به سه
قانون حرکت نیوتونی و
اصول پایستگی انرژی بیش از حد نزدیک نیست و تا اواسط قرن نوزدهم کسی به آن اعتراض نداشت. در آن هنگام
ماکسول ، بعد از کارهای تجربی
مایکل فاراده ، فیزیکدان بریتانیایی ، درباره
الکترومغناطیس ، معادلات خود را ارائه کرد. بنابر
معادلات ماکسول انتشار هر نوع تابش (از جمله نور) به شکل موج صورت میگیرد. وی نشان داد که
سرعت نور ثابت و از حرکت منبع نور و حرکت ناظر مستقل است.
اما اگر کسی بخواهد با استفاده از معادله تبدیل ، مثال مربوط به خرابکاری سرعت نور را محاسبه کند، معلوم خواهد شد که سرعت محاسبه شده توسط مسافر ، تا حدودی از سرعت بدست آمده توسط ناظر ثابت ، کمتر است. این موضوع با تجارب عادی زندگی هم سازگار است و در مورد کلیه اشیای متحرک به نحو آشکاری صدق میکند و آنطور که فیزیکدانان قرن نوزدهم مدعی بودند، هرچه که ماکسول بر خلاف آن گفته، باید غلط باشد.
در سال 1988
آلبرت مایکلسون و
ادوارد مورلی ، فیزیکدانان آمریکایی ، آزمایشی برای تعیین اختلاف سرعت نور در جهتهای متفاوت طرح کردند.(
آزمایش مایکلسون_مورلی) اگر
سرعت نور برای یک ناظر متحرک فرق میکرد، باید آنها میتوانستند آن را با اندازهگیری سرعت نور نشان دهند و نتیجه را با مقدار بدست آمده در نظریه ماکسول ، که برای تعیین سرعت زمین در فضا به کار میرود، مقایسه کنند، اما نتایج آزمایش نظریه ماکسول را تایید کرد.
رهایی از تناقض
این تناقض فیزیک کلاسیک تا سال 1905 همچنان برقرار بود تا اینکه
انیشتین با ارائه
نظریه نسبیت خاص به این تناقض خاتمه داد و تحولی عظیم در فیزیک بوجود آورد. انیشتین کار خود را با دو فرض اساسی آغاز کرد. فرض اول اینکه تمام قوانین طبیعت باید مستقل از
حرکت نسبی ناظرهایی که با سرعت یکنواخت حرکت میکنند، بدون تغییر باقی بمانند. دوم اینکه سرعت نور ، مستقل از حرکت نسبی ناظرها و مقداری ثابت است.
مباحث مرتبط با عنوان
نظریه برخورد
دید کلی
نظریه برخورد همانگونه که از نامش پیداست، به بررسی برخورد ذرات مختلف با یکدیگر میپردازد. بسیاری از سوالات مربوط به
برخورد را میتوان با استفاده از
قوانین بقا جواب داد. از طرف دیگر ، چون قوانین بقا در
مکانیک کوانتوم نیز معتبر هستند، لذا نتایجی که از استعمال آنها حاصل میشود، در مورد ذراتی با اندازههای اتمی و
زیراتمی و کلان نیز معتبر است. در بیشتر مسائل برخورد ، ذرات برخورد کننده با سرعت ثابت حرکت میکنند و مدتی قبل از برخورد و بعد از آن تحت تاثیر هیچگونه نیرویی قرار نمیگیرند، در حالیکه به هنگام برخورد ، تحت تاثیر نیروهایی هستند که بر یکدیگر وارد میکنند.
بنابراین از آنچه گفته شد، میتوان نتیجه گرفت که برخورد را میتوان با توجه به نوع و اندازه ذرات برخورد کننده مورد مطالعه قرار داد. بهعنوان مثال ، در برخورد دو ذره با اندازههای بزرگ ، برخورد و تماس ذرات با یکدیگر کاملا اتفاق میافتد، در صورتیکه در برخورد ذرات باردار اصلا تماسی بین ذرات صورت نمیگیرد، بلکه ذرات در اثر نیروهایی که به یکدیگر وارد میکنند، از کنار یکدیگر پراکنده میشوند. بنابراین ، در حالت کلی برخورد را میتوان از دو دیدگاه
مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی مورد مطالعه قرار داد.
نظریه برخورد از دیدگاه مکانیک کلاسیک
دو ذره با اندازههای معمولی را در نظر میگیریم که در حالت کلی به طرف یکدیگر در حال حرکت هستند. ذرات بعد از برخورد با یکدیگر در مسیرهای متفاوت پراکنده میشوند. در این حالت اگر نیروهای متقابل به هنگام برخورد ، تابع
قانون سوم نیوتن باشند،
اندازه حرکت خطی کل ذرات قبل از برخورد و بعد از برخورد برابر خواهد بود. اگر قانون سوم نیوتن به صورت دقیقش معتبر باشد،
اندازه حرکت زاویهای کل نیز بقا خواهد داشت.(
بقای اندازه حرکت)
هچنین اگر نیروهای متقابل
پایستار باشند، (به عنوان مثال
نیروی اصطکاک یا
نیروهای غیرپایستار دیگر وجود نداشته باشد)،
انرژی جنبشی ثابت خواهد بود (چون
انرژی پتانسیل قبل و بعد از برخورد یکسان است). در هر حال ، اگر تمام انرژی و اندازه حرکت و اندازه حرکت زاویهای از جمله آنچه را که با تمام تشعشعات صادر شده از دستگاه و تمام انرژیهایی که از صورت جنبشی به صورتهای دیگر و بالعکس تبدیل میشوند، همراه است، در نظر بگیریم، قوانین بقا همیشه معتبر خواهند بود.
شایان ذکر است که آنچه در مورد برخورد ذرات در مکانیک کلاسیک گفته شد، در حالت کلی است. به عبارت دیگر ، برخورد در مکانیک کلاسیک را میتوان با توجه به ابعاد سیستم مورد بررسی قرار داده و نیروهای متقابل بین ذرات برخورد کننده را به صورت مبسوط شرح داد.
انواع برخورد در مکانیک کلاسیک
- برخورد الاستیک :
در این حالت اندازه حرکت خطی دو ذره ، قبل و بعد از برخورد بقا خواهد داشت و علاوه بر آن انرژی جنبشی نیز ثابت خواهد بود و ذرات بعد از برخورد متناسب با جرم خود و سرعت قبل از برخورد پراکنده میشوند. در این حالت هیچگونه نیروی تلف کننده یا غیرپاستیاری وجود ندارد.
- برخورد غیرالاستیک :
اگر یکی از نیروهای متقابل بین ذرات برخورد کننده ، غیرپاستیار باشد، در این صورت انرژی جنبشی قبل از برخورد و بعد از برخورد یکسان نخواهد بود و بسته به علامت تفاضل انرژی جنبشی قبل از برخورد و بعد از برخورد ، برخورد انرژیگیر یا انرژیزا خواهد بود. در این حالت فقط اندازه حرکت بقا خواهد داشت.
- برخورد غیرالاستیک کامل :
اگر ذرات در اثر برخورد به یکدیگر چسبیده و بعد از برخورد به همراه یکدیگر مانند یک جسم حرکت کنند، برخورد را غیرالاستیک کامل میگویند. به عنوان مثال ، تکه چوبی را در نظر بگیرید که بوسیله دو تکه ریسمان از محلی آویخته شده است، اگر گلولهای را به طرف این تکه چوب شلیک کنیم، گلوله در داخل تکه چوب قرار میگیرد و بعد از برخورد این دو با هم حرکت میکنند.
برخورد در مکانیک کوانتومی
ساختار اتمی و مولکولی بیشتر از طریق
طیفنمایی کندوکاو شده است. برای درک
نیروهای هستهای و قوانین حاکم بر
برهمکنشهای بین ذرات بنیادی ، تنها تکنیک قابل استفاده ، پراکندگی ذرات گوناگون به وسیله هدفهای مختلف است. به عنوان مثال ،
رادرفورد برای مطالعه ساختار اتمی ابتدا صفحه طلا را بوسیله
ذرات آلفا مورد بمباران قرار داد و با مطالعه ذرات پراکنده شده ، به مطالعه ساختار اتمها پرداخت.
اتمی را در نظر بگیرید که در حالت پایه خود قرار دارد. اگر این اتم به نحوی (مثل گرم کردن) تحریک شود و به ترازهای بالاتر برانگیخته شود، بعد از مدت کوتاهی با صدور یک
فوتون به حالت پایه خود برمیگردد. این فرایند را پراکندگی یا برخورد نمیگویند، بلکه این فرایند تنها یک فرایند تحریک است، اما در هستهها و
ذرات بنیادی چون طول عمر ذرات به حد کافی طولانی نیست، لذا تفکیک بین
پراکندگی و
واپاشی تقریبا غیر ممکن است.
مقطع برخرود
در مورد ذرات با ابعاد اتمی و زیراتمی چون اندازه ذرات برخورد کننده بسیار کوچک است، بنابراین با تعریف کمیتی بنام 'سطح مقطع برخورد' ، این فرایند مورد مطالعه قرار میگیرد. شیوه ایدهآل صحبت از پراکندگی ، فرمولبندی کردن معادلاتی است که آنچه را که اتفاق میافتد، دقیقا توصیف میکنند. از طرف دیگر ، چون بر اساس
اصل دوبروی به هر ذره مادی یک حالت موجی نیز نسبت میدهیم، بنابراین نزدیک شدن ذره فرودی به ذره هدف را به صورت یک
بسته موجی تعریف میکنیم که به آن نزدیک میشود.
بسته موج باید از لحاظ فضایی بزرگ باشد، بطوری که در طول آزمایش بطور محسوس پهن نشود و باید در مقایسه با ذره هدف بزرگ ولی در مقایسه با ابعاد آزمایشگاه کوچک باشد، یعنی ، نباید همزمان هدف و
آشکارساز را همپوشی کند. ابعاد جانبی در واقع از اندازه باریکه در شتابدهنده تعیین میشوند. در آنجا برهمکنش با هدف صورت میگیرد و سرانجام دو بسته موج میبینیم. یکی از آن دو که مستقیم به جلو میرود و قسمت پراکنده نشده باریکه فرودی را تشکیل میدهد و دیگری تحت زاویهای پراکنده میشود و ذرات پراکنده شده را توصیف میکند.
تعداد ذرات پراکنده شده به درون زاویه فضایی مفروض ، در واحد زمان و واحد شار فرودی ، بهعنوان 'مقطع پراکندگی دیفرانسیلی' تعریف میشود. بهعبارت دیگر ، در اطراف ذره هدف سطحی تعریف میشود که اگر ذره فرودی به داخل این سطح وارد شود، برخورد صورت میگیرد، در غیر این صورت ، برخورد ، وجود نخواهد داشت. این سطح فرضی بعنوان 'سطح مقطع برخورد' معروف است.
یک مثال
یک نمونه بسیار بارز از اینگونه برخورد ،
پراکندگی کامپتون میباشد. در این حالت تابشی با طول موج مفروض به یک ورقه فلزی تابانده میشود. این باریکه را طبق
نظریه پلانک میتوان به صورت فوتونهایی با انرژی h در نظر گرفت. بنابراین فوتون با الکترون در حال سکونی در داخل اتم برخورد میکنند. بعد از برخورد یک فوتون پراکنده و یک فوتون پسزده شده، خواهیم داشت. روابط مربوط به این پدیده را با لحاظ کردن قوانین بقای اندازه حرکت و انرژی میتوان بدست آورد.
مباحث مرتبط با عنوان
رادیواکتیویته (Radioactivity)
تابشهای رادیواکتیو
سه نوع تابش رادیواکتیو وجود دارد که ذرات آلفا از چهار ذره اتمی ، یعنی دو پروتون و دو نوترون ، تشکیل میشوند. این ذرات ضعیفترین نوع تابش رادیواکتیو هستند و بار الکتریکی مثبت دارند. مسیر آنها را میتوان با صفحه کاغذ مسدود کرد. ذرات بتا قدرتمند هستند و از ذرات اتمی که
الکترون خوانده میشوند و بار منفی دارند، تشکیل میشوند. این ذرات از کاغذ عبور میکنند، ولی
آلومینیوم آن را مسدود میکند. پرتوهای گاما از همه قدرتمندترند. آنها امواج الکترومغناطیسی هستند و فاقد بار الکتریکی میباشند، اما پرتوهای گاما را فقط لایه ضخیمی از
سرب متوقف میسازد. خروجی یا تابش رادیواکتیو میتواند وارد بافتهای زنده شود و به آنها صدمه بزند، بنابراین اطراف آن باید کنترل شود.
تابش رادیواکتیو را با وسیلهای به نام
شمارنده گایگر – مولر ، که نام آن از نام مخترعانش اقتباس شده است، میتوان اندازه گرفت. وقتی تابش رادیواکتیو ، وارد این شمارنده میشود، گاز موجود در آن حامل
الکتریسیته میشود. مقدار بار را میتوان روی صفحهای قرائت کرد، یا از طریق یک بلندگو به صورت صداهای تیکتیک خاصی شنید.
نیمه عمر یک ماده ، مدت زمانی است که طول میکشد تا خاصیت رادیواکتیویته آن به نصف کاهش یابد. مثلا ، نیمه عمر کربن 14 (شکل خاصی از عنصر
کربن) 5600 سال است، یعنی 5600 سال طول میکشد تا نصف اتمهای رادیواکتیو کربن دچار فروپاشی شوند، یا یک گرم از اتمهای رادیواکتیو به نیم گرم تقلیل یابد. 5600 سال دیگر طول میکشد که همین مقدار نیز به نصف برسد و به همین ترتیب.
نیمه عمر عناصر مختلف از چند ثانیه تا میلیونها سال متغیر است. فروپاشی بشکههای زبالههای اتمی زیانبخش حاصل از نیروگاههای هستهای میلیونها سال طول میکشد. همه موجودات زنده روی زمین حاوی مقدار معینی کربن 14 (کربن رادیواکتیو) هستند که با تبادل مداوم گازهای
اکسیژن و
دیاکسیدکربن بین موجودات زنده و جو زمین تشکیل میشود. وقتی یک گیاه یا حیوان میمیرد، این تبادل متوقف میشود و کربن 14 شروع به فروپاشی میکند.
دانشمندان میدانند که نیمه عمر این کربن 5600 سال است. بنابراین پس از این مدت جسم مرده دقیقا نصف تشعشع رادیواکتیو زمان زندگی خود را ساطع میکند. این فروپاشی با آهنگ ثابتی انجام میشود و در نتیجه این امکان وجود دارد که با اندازهگیری میزان تابش ، زمان مرگ موجود موردنظر را دریافت. باستانشناسان از نیمه عمر کربن برای یافتن تاریخ مومیاییهای مصر باستان استفاده کردهاند.
از دیدگاه نظری ، همه مواد رادیواکتیو نهایتا به سرب تبدیل میشوند. هسته اتم سرب پایدار است و بنابراین خاصیت رادیواکتیو ندارد، اما این امر بطور تجربی اثبات نشده است، زیرا نیمه عمر بعضی از عناصر بیش از عمر انسانها است. در جدول زیر نام برخی عناصر متداول و نیمه عمر آنها آمده است:
نام عنصر | نیمه عمر عنصر |
|
اورانیم 238 | 5 میلیارد سال |
|
اورانیم 235 | 700 میلیون سال |
|
پلوتونیم 239 | 24000سال |
|
کربن 14 | 5600 سال |
|
ید131 | 8 روز |
|
طلای 198 | 3 روز |
|
سدیم 24 | 15 ساعت |
|
فلوئور 17 | 1 دقیقه |
|
پولونیم 214 | 00000003/0 ثانیه |
|
سرب | پایدار (بدون نیمه عمر) |
کاربردها
بسیاری از
ایزوتوپها ، رادیواکتیو هستند، یعنی
ذرات با فرکانس بالا را از هسته (مرکز) اتمهای خود ساطع میکنند. از آنها میتوان برای دنبال کردن مسیر مواد متحرکی که از دید پنهان هستند، مانند جریان خون در بدن یک بیمار در بیمارستان ، استفاده کرد.
- در جریان خون:
مقدار کمی از یک ایزوتوپ رادیواکتیو به درون جریان خون بیمار تزریق میشود. سپس مسیر آن توسط آشکارسازهای خاصی که فعالیت رادیواکتیویته را مشخص میکنند، دنبال میشود. این اطلاعات به یک کامپیوتر داده میشود که صفحه آن هرگونه اختلالی ، مانند انعقاد خون در رگها ، را نشان میدهد. با استفاده از روشی مشابه ، میتوان از ایزوتوپها برای مطالعه جریان مایعات در تاسیسات شیمیایی نیز استفاده کرد.
- در فرسودگی ماشینآلات:
آهنگ فرسودگی ماشینآلات صنعتی را نیز میتوان با استفاده از ایزوتوپها اندازه گرفت. مقادیر اندکی از ایزوتوپهای رادیواکتیو به بخشهای فلزی ماشین آلات ، مانند یاتاقانها و رینگ پیستونها اضافه میشود. سپس سرعت فرسودگی با اندازه گرفتن رادیواکتیویته روغنی که برای روغنکاری این بخشها بکار رفته است، محاسبه میشود.
مباحث مرتبط با عنوان
آب زیرزمینی و محیط زیست
مقدمه
هر روزه در بخشهایی از دنیا ، از جمله در کشور ما ، بشر قسمت مهمی از آب مورد نیاز خود را از منابع زیرزمینی تامین میکند. در همین نقاط
فاضلابهای شهری و
صنعتی ، که اغلب آلوده هستند، به همان سفره آبها باز گردانده میشوند. به این ترتیب ، کیفیت آب زیرزمینی تنزل یافته و مشکلات زیست محیطی فراوانی به وجود میآید.
کیفیت آب
مقصود از کیفیت آب مقدار املاح محلول ،
مواد آلی ، ذرات کانی و همچنین دما ، رنگ ، بو ، مزه و دیگر مشخصات شیمیایی و باکتریولوژیکی و فیزیکی آب است. آبهای زیرزمینی ، بنا به شرایط مختلف ، به مقدار کم یا زیاد املاح محلول دارند و اصولا در طبیعت نمیتوان نمونهای از آب زیرزمینی یافت که مطلقا فاقد مواد محلول باشد. مقدار نوع نمکهای محلول در آبهای زیرزمینی بستگی به سه عامل : جنس خاکها ، سرعت حرکت و منشا آب زیرزمینی دارد. در آبهای زیرزمینی
کاتیونها بیشتر
کلسیم ،
منیزیم ،
سدیم و
پتاسیم و از
آنیونها انواع کانیهای کربناته ،
بیکربناتها ،
سولفاتها و
کلریدها به صورت محلول یافت میشود.
کلریدها معمولا در نقاطی که نفوذ آب به دریاها ، فاضلابها و رسوبات نمکدار وجود داشته باشد، بیشتر است. مقدار
نیتراتها بطور طبیعی در آبهای زیرزمینی بسیار کم است، ولی نقاطی که فاضلابها به داخل زمین نفوذ میکنند، مقدار آن زیاد میشود. مواد محلول در آبهای زیرزمینی را توسط نمونهگیری از آب و
تجزیه شیمیایی به دست آورده و مقدار آنها را بر حسب 'میلی گرم در لیتر' یا 'میلی اکیوالان در لیتر' بیان میکنند.
آلودگی آبهای زیرزمینی
در دهههای اخیر رشد جمعیت و فعالیتهای صنعتی و اجتماعی ، علاوه بر ایجاد مسائل زیست محیطی دیگر ، در آلودهسازی آبهای زیرزمینی نیز نقش مهمی داشته است. میتوان منابع آلودهساز آبهای زیرزمینی را به صورت زیر طبقهبندی کرد:
- فاضلابهای شهری و مناطق مسکونی که یا مستقیما وارد زمین شده یا پس از تخلیه در مخازن فاضلاب به زمین وارد میشوند. این فاضلابها دارای آلودگی بیولوژیکی و شیمیایی هستند.
- فاضلابها و پسماندههای صنایع که در گودالهایی انباشته شده یا به داخل چاههایی تزریق میشوند و قسمتی از آنها به سفره آب وارد میشود.
- فاضلابهای آلودهای که به طور ناخواسته از کارخانهها و تاسیسات صنعتی نشت مینمایند، یا به طور غیر قانونی در زمین رها میشوند.
- زبالههای جامد شهری که معمولا در نقاطی انباشته شده و ممکن است توسط آب سطحی یا زیرزمینی ، قسمتهایی از آنها شسته شده و به سفره آب وارد شوند.
- زبالههای جامد صنعتی که شسته شدنشان آلودگی شیمیایی ایجاد میکند.
آلودگی آب زمانی اتفاق میافتد که فضولات مایعی که مستقیما وارد زمین شده یا آنهایی که از زبالههای جامد شسته شدهاند، از محل استقرار خود حرکت نمایند. در چنین شرایطی ، مقدار آلودگی وابسته به قابلیت تحرک مواد ، میزان دسترسی آنها به سیستم آب زیرزمینی ، ویژگیهای سفره آبها و آب و هوای منطقه میباشد.
درخاکهای نفوذپذیر حرکت آلودهسازها نسبتا سریع است. البته بسته به سرعت حرکت آب زیرزمینی و مسافت طی شده ، ممکن است همه یا بخشی از آلودگی بیولوژیکی از بین برود. در صورتی که آلودگی شیمیایی ممکن است تا مسافتهای دور حمل شود. در سنگها حفرهدار یا شکسته نیز مقادیر زیادی از آلودهسازها سریعا و در مسافتهای طولانی حمل میشوند. در مقابل ، مصالح نفوذناپذیر جلو حرکت آب زیرزمینی را میگیرد یا شسته شدن مواد را به منطقه اطراف منبع آلودگی ، مثلا محل انباشتن زبالهها ، محدود میکند. در مواردی که لایه نفوذپذیر ضخیم باشد، میزان آلودگی سفره آب قابل صرفنظر کردن است.
آب و هوا و آلودگی بیولوژیکی
نقش شرایط آب و هوایی در آلودگی بیولوژیکی آبهای زیرزمینی به این ترتیب است که در نقاط دارای بارندگی زیاد ، پتانسیل آلودگی به مراتب بیشتر از مناطق دارای بارندگی کم است. در برخی از نواحی نیمه خشک ، پتانسیل آلودگی ممکن است ناچیز تا صفر باشد. در این نقاط تمام آب نفوذی یا توسط زبالهها و مواد آلوده جامد جذب و نگهداری شده، یا به صورت رطوبت خاک در آمده، که آن نیز دیر یا زود تبخیر میشود. شدت و مشخصات دیگر آلودگیهای تاخیری وابسته به میزان آب زیرزمینی و مدت زمانی است که آب در تماس با زبالهها و منابع آلوده کننده بوده است.
از این رو ، حداکثر پتانسیل آلودگی در نقاطی دیده میشود که از آب زیرزمینی کم عمقی برخوردارند و در نتیجه زبالهها و دیگر مواد باطله در تماس دائمی با آب زیرزمینی هستند. در چنین نقاطی شسته شدن آلودگیها توسط آب زیرزمینی پدیدهای دائمی است.
مباحث مرتبط با عنوان