تعیین الگوی انتشار آلاینده های نفتی در آب زیرزمینی با استفاده از روش برنامه نویسی توصیف ژن

خاک یکی از منابع مهم و ارزشمند طبیعت و از محیط های اصلی جابجایی آب به شمار می رود. به همین جهت با آلوده شدن خاک، آب های زیرزمینی نیز آلوده شده و درنهایت زندگی موجودات زنده به خطر می افتد. از مهمترین گروه آلاینده ها، هیدروکربن های غیرقابل حل در آب می باشند که فاز مایع غیر آبی (Non Aqueous Phase Liquid) یا به اختصار NAPL نامیده شده اند . با ورود نفت به خاک و سپس آب زیرزمینی، سطح وسیعی از آب آلوده شده و این آلودگی با گذشت زمان افزایش می یابد. انجام عملیات پاکسازی آب های زیرزمینی از آلاینده های نفتی، نیازمند پیش بینی رفتار این نوع آلاینده در محیط پخش شده، می باشد. به همین منظور در این پژوهش، با به کارگیری روش تفاضل محدود، ابتدا به مدل سازی حرکت و پخش آلاینده نفتی سنگین تر از آب در آب زیرزمینی پرداخته شده، سپس با ساخت مدل های متعدد و استفاده از روش برنامه نویسی توصیف ژن در نرم افزار GeneXproTools، رابطه ای برحسب پارامترهای موثر در حرکت NAPL حاصل می شود که با بهره گیری از آن بتوان به اطلاعات جامعی راجع به حرکت و پخش DNAPL با گذشت زمان، در نقاط مختلف آبخوان دست یافت. متغیرهای ورودی در این رابطه شامل نوع آلاینده، دبی و زمان نشت آلاینده و عمق آبخوان است. طبق نتایج حاصل، مشخص شده است که با گذشت زمان، سرعت پخش آلاینده در هر دو جهت عمودی و افقی به مرور افزایش می یابد. همچنین با توجه به اینکه میزان پخشیدگی آلاینده با دبی نشت رابطه مستقیم دارد، اما با افزایش دبی، نرخ میزان پخشیدگی بیشینه مقدار آلودگی در جهت شعاعی پس از رسیدن آلاینده به کف آبخوان، کاهش می یابد و تاثیر دبی بر پخش افقی بیشینه مقدار آلودگی کمتر می شود. در هر چهار رابطه بدست آمده، افزایش ضخامت آبخوان تنها تا حد معینی بر میزان پخشیدگی تاثیرگذار است و پس از آن، تاثیر چشمگیری ندارد.

Keywords:

شبیه سازی جریان چندفازی , آلاینده نفتی , آب زیرزمینی , برنامه نویسی توصیف ژن