ارایه روابطی جدید برای ضریب زوال جهت مدل‌سازی فلزات سنگین سرب و کادمیوم در سیستم‌های رودخانه‌ای

فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست

دوره ۱۴ – شماره ۱ – بهار ۱۳۹۱

نویسندگان : علی روشنفکر ، سید محمود کاشفی‌ پور ، نعمت‌ اله جعفرزاده

چکیده :
انتقال آلودگی و رسوب از مهم ترین مسایل و مشکلات موجود در سیستم های رودخانه ای، خلیج و دریا بوده و باعث تأثیر منفی بر زندگی منطقه می شود. فلزات سنگین یکی از آلاینده های خطرناک برای زندگی بشر است ، به همین دلیل مدلسازی این پدیده در رودخانه ها و در نقاط نزدیک به محل زندگی انسانها، از اهمیت بالایی برخوردار است . به طور کلی فلزات سنگین در طبیعت به صورت زوال پذیر بوده و میزان غلظت آنها بر حسب pH یا شوری قابل تغییر می باشد. هدف اصلی این تحقیق ارایه روابط جدیدی برای ضریب زوال فلزات سنگین محلول سرب و کادمیوم با توجه به تغییر pH و EC در سیستم های رودخانه ای است . در این مقاله ابتدا اطلاعاتی در مورد معادلات حاکم بر حرکت فلزات سنگین محلول در سیستم های رودخانه ای ارایه گردیده است . سپس مدل FASTER که از آن جهت پیش بینی جریان و غلظت فلزات سنگین در پایین دست استفاده شد معرفی گردیده است . در مدل حاضر از حل معادله یک عدی دینامیکی پخش و انتشار به کمک روش عددی جدیدی که ترکیبی از روش ULTIMATE QUICKEST و یک روش ضمنی تفاضل محدود مرکزی (FTCS۴) می باشد، استفاده شده است . این روش به کمک یک مثال استاندارد تأیید و سپس برای پیش بینی غلظت فلزات سنگین در سیستم رودخانه ای کارون مورد استفاده قرار گرفت . جهت صحت سنجی و وا سنجی هیدرودینامیک مدل، ابتدا مدل در بازه ملاثانی -فارسیات رودخانه کارون اجرا و با استفاده از داده های مشاهداتی ایستگاه اهواز کالیبره گردید. در انتها معادلاتی برای ضریب زوال متغیر دو فلز سنگین سرب و کادمیوم ارایه گردید و این معادلات جهت اجرا وارد اصل مدل شد و سپس این مدل برای ۵ ضریب زوال مختلف که شامل :١- ضریب زوال برابر با صفر، ٢- ضریب زوال ثابت ، ٣- ضریب زوال متغیر با pH، ۴- ضریب زوال متغیر با EC، ۵- ضریب زوال متغیر با pH و EC می باشد برای دو فلز سرب و کادمیوم اجرا شد. نتایج حاصل وا سنجی و صحت سنجی فلزات سنگین برای هر دو فلز سرب و کادمیوم نشان داد که انتخاب ضریب زوال متغیر، دقت مدلسازی را تا اندازه زیادی بالا می برد. انتخاب ضریب زوال متغیر با pH و EC توانست که دقت مدل را برای مدلسازی سرب و کادمیوم به ترتیب تا ٩١/٧١% و ٩٧/٧١% افرایش دهد. پس می توان از این معادلات و مدل توسعه یافته به عنوان ابزاری مناسب جهت مدیریت زیست محیطی رودخانه استفاده نمود.

واژه های کلیدی : رودخانه کارون ، مدل سازی فلزات سنگین ، سرب ، کادمیوم ، ضریب زوال متغیر

 << ادامه مطلب را در فایل پیوست مطالعه فرمایید >>  

لطفا برای دانلود مقاله ” ارایه روابطی جدید برای ضریب زوال جهت مدل‌سازی فلزات سنگین سرب و کادمیوم در سیستم‌های رودخانه‌ای ” از لینک زیر استفاده نمایید.