Migration of viscous non-aqueous phase liquids (NAPLs) in alluvium, Fraser River lowlands, British Columbia

摘要

Coal tar, creosote, and similar viscous non-aqueous phase liquids (NAPLs) behave in alluvial soils in a manner significantly different from that of less viscous NAPLs, such as gasoline and chlorinated solvents. Their unique behavior is due to the interaction of their physical-chemical parameters: a density often greater than water, a viscosity significantly greater than water, and an interfacial tension that yields a positive initial spreading coefficient at air-water-NAPL interfaces. This results in slow, creeping flow that causes long-term contamination at former manufactured gas plants and wood-preserving sites and of their adjacent surface waters. Multiphase simulations of this creeping flow are shown for a site along the lower Fraser River near Vancouver, British Columbia, and the long-term consequences of the migration of viscous NAPLs in alluvium are discussed from the perspective of site characterization and brownfields redevelopment.Key words: creosote, coal tar, multiphase simulation, brownfields, NAPL.Le goudron, la créosote et autres liquides visqueux similaires (NAPLs) se comportent dans les sols alluvionnaires de façon appréciablement différente des NAPLs moins visqueux tels que l'essence et les solvants chlorés. Leur comportement unique est dû à l'interaction de leurs paramètres physico-chimiques : une densité souvent plus grande que celle de l'eau, une viscosité appréciablement plus grande que celle de l'eau, et une tension superficielle qui donne un coefficient d'étalement initial positif aux interfaces air-eau-NAPL. Il s'ensuit un écoulement lent en fluage qui entraîne une contamination à long terme sur les anciens sites de production d'essence et de bois traité, et dans les eaux de surface environnantees. Nous présentons des simulations miltiphases de cet écoulement en fluage pour un site longeant la partie basse du fleuve Fraser près de Vancouver, Colombie-Britanique, et nous discutons des conséquences à long terme de la migration des NAPLs visqueux dans les alluvions, dans la perspective de la caractérisation des sites et du développement des terrains décontaminés.Mots clés : créosote, goudron, simulation multiphase, terrains ré-utilisables, NAPL.[Traduit par la Rédaction]