
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,503 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,660,292 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,261,871 |
رفتار هیدرولیکی خاکهای آلوده به تریکلرواتیلن (TCE) | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 12، دوره 26، شماره 3، مرداد و شهریور 1398، صفحه 207-220 اصل مقاله (612.57 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.14740.2977 | ||
نویسندگان | ||
منصور چترنور1؛ مهدی همایی2؛ صفورا اسدی* 3؛ محمد محمودیان شوشتری4 | ||
1دانشآموخته کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
2گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
3گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
4گروه عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
چکیده | ||
چکیده: سابقه و هدف: نگهداشت و هدایت هیدرولیکی از مهم ترین ویژگیهای هیدرولیکی محیط متخلخل در ارتباط با آلایندهها است. منحنی نگهداشت و هدایت هیدرولیکی وابسته به ویژگیهای خاک و سیال هستند. آلایندههای کلردار به دلیل نوع ترکیباتی که دارند در هنگام ورود به آبهای زیرزمینی سبب آلودگی میشوند، بنابرین جلوگیری از ورود این آلایندهها به آب و خاک ضروری است. به منظور بررسی رفتار هیدرولیکی تریکلرواتیلن در خاک، منحنیهای نگهداشت خاک برای تریکلرواتیلن و آب تعیین شد. تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع در سیستم دو فازی NAPL-هوا و برآورد هدایت هیدرولیکی غیراشباع توسط مدلهای معلم-ونگنوختن، معلم-بروکسوکوری، و معلم –کوسوگی، در سیستمهای دو فازی NAPL-هوا هدف دیگر این پژوهش بود. مواد و روشها: در پژوهش حاضر از سیالات تریکلرواتیلن و آب استفاده شد. برای رسم منحنیهای نگهداشت آب و تریکلرواتیلن در خاک SiL (سیلتی لوم) از دستگاه ستون آویزان و برای تعیین هدایت هیدرولیکی اشباع از روش بار ثابت استفاده شد. پارامترهای منحنی-های نگهداشت خاک، برای سیالات تریکلرواتیلن و آب بر اساس مدلهای ونگنوختن، بروکس-کوری و کوسوگی در نرم افزار RETC تعیین شد. هدایت هیدرولیکی غیر اشباع به عنوان تابعی از پتانسیل ماتریک، بر اساس مدلهای معلم-ونگنوختن، معلم- بروکس-کوری و معلم- کوسوگی بهدست آمد. همچنین برای مقایسهی کمّی مدلهای هیدرولیکی بهکار رفته، از آماره های خطای حداکثر ، ریشهی میانگین مربعات خطا ، ضریب تعیین ، کارایی مدل و ضریب جرم باقیمانده استفاده شد. یافتهها: نتایج نشان داد که در یک مقدار معین از فاز مایع، سیال تریکلرواتیلن نسبت به آب، نگهداشت کمتر و هدایت هیدرولیکی بیشتری را در خاک داشت که با توجه به کشش سطحی و گرانروی کمتر تریکلرواتیلن نسبت به آب، این رفتار قابل انتظاراست. مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع برای تریکلرواتیلن و آب به ترتیب 75/136 و 5/94 سانتیمتر بر روز بهدست آمد. با مقایسه بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده نگهداشت سیالات در خاک، مدل ونگنوختن بیشترین کارایی (93/0) و کمترین خطای باقیمانده (018/0) را برای آب نسبت به تریکلرواتیلن نشان داد. در دو مدل دیگر نیز کارایی مدل برای سیال آب بیشتر است. در مورد سیال تریکلرواتیلن، مدل ونگنوختن و بروکس-کوری کارایی نسبتا مناسبی را از خود نشان دادند. بهطور کلی، دقت هر سه مدل برای تریکلرواتیلن کمتر از آب بود. نتیجهگیری: نتایج اعتبار سنجی مدلهای هیدرولیکی نشان داد که مدل ونگنوختن پیشبینی بهتری نسبت به مدلهای کوسوگی و بروکس- کوری در نگهداشت خاک در سیستمهای دو فازی آب-هوا و پرکلرواتیلن -هوا ارائه مینماید. در نهایت، با توجه به هدایت هیدرولیکی بیشتر و نگهداشت کمتری که سیال تریکلرواتیلن نسبت به آب دارد، در صورت ورود به خاک حرکت سریعتری به سمت آبهای زیر زمینی خواهد داشت و در صورت ورود به آبخوان سبب آلودگی و تغییر کیفیت آب خواهد شد. | ||
کلیدواژهها | ||
آلایندههای کلردار؛ آب زیرزمینی؛ منحنی نگهداشت خاک؛ هدایت هیدرولیکی خاک اشباع | ||
مراجع | ||
1.Adams, K.A. 2000. Investigation into dense non-aqueous phase liquid (DNAPL) transport and remediation in vertical fractures. M.Sc. thesis, Department of Civil and Environmental Engineering. Massachusetts Institute of Technology Press. 66p. 2.Aminian, K., Ameri, S., and Bilgesu, H.I. 2002. A New Approach for Reservoir Characterization. Paper SPE 78710 presented at the SPE Eastern Regional Meeting, Lexington, Kentucky, USA.,23-25 October.
3.Becher, H.H. 2001. Soil physical properties of subsoils contaminatedwith light nonaqueous phase liquids (LNAPLs). J. Plant Nutr. Soil Sci.164: 5. 579-584.
4.Brooks, R.H., and Corey, A.T. 1964. Hydraulic properties of porous media. Hydrology Papers, Colorado State University, March. 27p.
5.Chatrenour, M., Homaee, M., Asadi Kapourchal, S., and Mahmoodian Shoshtari, M. 2016. Parametric assessment of perchloroethylene hydraulic behavior in a two-phase system. J. Environ. Sci. 14: 1. 29-38. (In Persian)
6.Dane, J., Oostrom, M., and Missildine, B. 1994. Determination of capillary pressure-saturation curves involving TCE, water, and air for a sand and a sandy clay loam. Robert S. Kerr Environmental Research Laboratory, Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency. Washington, D.C. EPA/600/SR-94/005.
7.Homaee, M., Dirksen, C., and Feddes,R. 2002. Simulation of root wateruptake: I. Non-uniform transient salinity using different macroscopic reduction functions. Agricultural Water Management. 57: 2. 89-109. 8.Kechavarzi, C., Soga, K., and Illangasekare, T.H. 2005. Two-dimensional laboratory simulation of LNAPL infiltration and redistribution in the vadose zone. J. Contaminant Hydrol. 76: 3-4. 211-233.
9.Kosugi, K.I. 1996. Lognormal distribution model for unsaturated soil hydraulic properties. Water Resources Research, 32: 2697-2703.
10.Lenhard, R. 1992. Measurement and modeling of three-phase saturation-pressure hysteresis. J. Contaminant Hydrol. 9: 3. 243-269.
11.Lenhard, R.J., Oostrom, M., and Dane, J.H. 2004. A constitutive model for air-NAPL-water flow in the vadose zone accounting for immobile, non-occluded (residual) NAPL in strongly water-wet porous media. J. Contaminant Hydrol. 71: 1-4. 261-282.
12.Leverett, M.C. 1941. Capillary behavior in porous media. Trans. AIME.142: 341-358.
13.Mualem, Y. 1978. Hydraulic conductivity of unsaturated porous media: generalized macroscopic approach. Water Resources Research. 14: 2. 325-334.
14.Nouri, M., Homaee, M., and Bybordi, M. 2012. Parametric assessment of soil hydraulic functions at presence of Kerosene contaminant. J. Water Soil Resour. Cons. 2: 1. 37-48. (In Persian)
15.Nouri, M., Homaee, M., and Bybordi, M. 2013. Parametric assessment of soil retention at presence of petroleum in three-phase system. J. Water Soil Resour. Cons. 2: 2. 15-24. (In Persian)
16.Nouri, M., Homaee, M., and Bybordi, M. 2014. Quantitative Assessmentof LNAPL Retention in Soil inPorous Media. Soil and Sediment Contamination. 23: 801-819.
17.Parker, J., and Lenhard, R. 1987. A model for hysteretic constitutive relations governing multiphase flow: 1. Saturation-pressure relations. Water Resources Research. 23: 12. 2187-2196. 18.Pennell, K.D., Pope, G.A., and Abriola, L.M. 1996. Influence of viscous and buoyancy forces on the mobilization of residual tetra chloroethylene during surfactant flushing. Environmental Science & Technology. 30: 4. 1328-1335. 19.Shirazi, M.A., and Boersma, L. 1984.A Unifying Quantitative Analysis of Soil Texture. Soil Sci. Soc. Amer. J.48: 1. 142-147.
20.Van Geel, P., and Roy, S. 2002. A proposed model to include a residual NAPL saturation in a hystereticcapillary pressure-saturation relationship. J. Contaminant Hydrol. 58: 1. 79-110.
21.vanGenuchten, M.T. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Amer. J. 44: 5. 892-898.
22.Vanapalli, S.K., Nicotera, M., and Sharma, R.S. 2008. Axis translation and negative water column techniques for suction control. Geotechnical and Geological Engineering. 26: 6. 645-660.
23.Walser, G.S., Illangasekare, T.H., and Corey, A.T. 1999. Retention of liquid contaminants in layered soils. J. Contaminant Hydrol. 39: 1-2. 91-108. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 544 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 359 |