مدل سازی ریاضی پالایش سبز نیکل از خاک های آلوده با استفاده از توابع کاهش تعرق

مدل های پالایش سبز برای شناخت بیشتر فرآیندهای حاکم بر این پدیده و مدیریت خاک های آلوده از اهمیت بالایی برخوردارند. بررسی ها نشان داده است که تاکنون تلاش های اندکی برای ارزیابی پتانسیل پالایش سبز فلزات براساس مدل های ریاضی انجام گرفته است. هدف از این پژوهش، مدل سازی پالایش سبز خاک آلوده به نیکل بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نیکل در خاک مدلی برای تعیین نرخ پالایش سبز نیکل از خاک ارائه شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدان ها با خاک های آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L.) در آنها کشت گردید. برای دوری از تنش رطوبتی، گلدان ها با فواصل زمانی کوتاه (۴۸ ساعت) توزین و تا رسیدن به رطوبتی نزدیک به ظرفیت زراعی آبیاری شدند. گیاهان در چهار نوبت برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعر ق نسبی و غلظت نیکل در نمونه های خاک و گیاه اندازه گیری شد. در پایان کارآیی مدل ها با آماره های ریاضی آزموده شد. برای ارزیابی مدل ها، محاسبه آماره های خطای ماکزیمم، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، کارایی مدل و ضریب جرم باقی مانده برای هر کدام از مدل ها انجام شد. ترسیم روند تغییرات تعرق نسبی ریحان در بازه های مختلف زمانی فصل رشد در سطوح مختلف آلودگی نیکل در خاک نشان داد که در حضور آلاینده های فلزی در خاک تعرق گیاه کاهش یافته است. اما به دلیل پایین بودن غلظت های اعمال شده تغییرات چشمگیر نبوده است. نتایج حاصل از مقایسه آماره ها نشان داد برای برآورد تعرق نسبی ریحان در آلودگی نیکل خاک برای تمام بازه های زمانی در فصل رشد، کارآیی مدل خطی (۹۴۰/۰ =۲R) تنها اندکی بهتر از مدل غیرخطی (۸۴/۰ =۲R) است. هم چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع خطی و غلظت نیکل در خاک، برازش نسبتا خوبی (۷/۰=R) با مقادیر اندازه گیری شده نرخ پالایش سبز نیکل از خاک دارد.

Keywords:

Contaminated soils , Phytoremediation , Nickel , Relative transpiration , Modeling. , آلودگی خاک , پالایش سبز , نیکل , تعرق نسبی , مدل سازی