ارایه روابطی جدید برای ضریب زوال جهت مدل سازی فلزات سنگین سرب و کادمیوم در سیستم های رودخانه ای
Abstract(in Persian; no English abstract is available)
انتقال آلودگی و رسوب از مهمترین 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 آلایندههای خطرناک برای زندگی بشر است، به همین دلیل مدلسازی این پدیده در رودخانهها و در نقاط نزدیک به محل زندگی انسانها، از اهمیت بالایی برخوردار است. بهطور کلی فلزات سنگین در طبیعت به صورت زوالپذیر بوده و میزان غلظت آنها برحسب ph یا شوری قابل تغییر میباشد. هدف اصلی این تحقیق ارایه روابط جدیدی برای ضریب زوال فلزات سنگین محلول سرب و کادمیوم با توجه به تغییر ph و ec در سیستمهای رودخانهای است. در این مقاله ابتدا اطلاعاتی در مورد معادلات حاکم بر حرکت فلزات سنگین محلول در سیستمهای رودخانهای 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 معادلة یک بعدی دینامیکی پخش و انتشار به کمک روش عددی جدیدی که ترکیبی از روش ultimate quickest و یک روش ضمنی تفاضل محدود مرکزی (ftcs) 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 واسنجی 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 5 ضریب زوال مختلف که شامل:1- ضریب زوال برابر با صفر، 2- ضریب زوال ثابت، 3- ضریب زوال متغیر با ph، 4- ضریب زوال متغیر با ec، 5- ضریب زوال متغیر با ph و ec میباشد برای دو فلز سرب و کادمیوم اجرا شد. نتایج حاصل واسنجی 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 میبرد. انتخاب ضریب زوال متغیر با ph و ec توانست که دقت مدل را برای مدلسازی سرب و کادمیوم به ترتیب تا 71/91% و 71/97% افرایش دهد. پس می توان از این معادلات و مدل توسعه یافته به عنوان ابزاری مناسب جهت مدیریت زیست محیطی رودخانه استفاده نمود.