این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۵، شماره ۳، صفحات ۲۵۵-۲۶۷
عنوان فارسی کاربرد روش های تحلیلی و عددی در شبیه سازی آبشویی یون های نیترات و آمونیوم در یک خاک شنی
چکیده فارسی مقاله چکیده آبخوان ها در معرض آلودگی ناشی از فعالیتهای صنعتی وکشاورزی می باشند که سهم بخش کشاورزی از بقیه بیشتر است. کودهای ازته بیشترین مصرف را در بخش کشاورزی دارند. نیترات به دلیل داشتن بار منفی و عدم جذب توسط خاک، آبشویی و وارد آبهای سطحی و زیر زمینی می شود که این روند در خاکهای شنی سرعت بیشتری دارد. برای بررسی حرکت نیترات در خاک و تأثیر آن بر آلودگی آبهای زیرزمینی، از مدلهای تحلیلی و عددی استفاده می شود. کاربرد این مدلها، منوط به تعیین ضرایب انتشار و تأخیر می باشد. بنابراین تخمین کمی این ضرائب برای حل مسائل مرتبط با حرکت آلاینده ها ضروری است. مقادیر پارامترها به وسیلۀ مقایسه داده های آزمایشگاهی یا صحرائی مقابل نتایج تئوری بدست می آید. هدف، تخمین هر چه دقیق تر این پارامترها و کاربرد پارامترهای تخمین زده شده در پیش بینی رفتار سیستم در شرایطی غیر از شرایط آزمایش می باشد. هدف از انجام این تحقیق کاربرد سه مدل منحنی رخنه، حداقل مربعات و مدل عددی هایدروس برای تعیین ضرایب انتشار (D) و تأخیر (R) یونهای نیترات و آمونیوم در یک خاک لوم شنی اشباع است. مواد و روش‌ها: جهت انجام آزمایش از ستون خاک به ارتفاع 50 سانتیمتر و قطر داخلی 5/10 سانتیمتر استفاده شد. کود نیترات آمونیم با غلظت 10 گرم بر لیتر به ستون های خاک در قالب 3 تکرار اضافه گردید و سپس ستون های خاک آبشویی شدند. با استفاده از غلظت نیترات و آمونیوم در پساب خروجی منحنی رخنه ترسیم شد و با استفاده از این منحنی که به شکل سیگموئیدی است ضرائب انتشار و تأخیر محاسبه شد. در روش حداقل مربعات خطا، یک تابع خطا با دو پارامتر مجهول ضریب انتشار و خطا بر منحنی رخنه برازش داده می شود که با کاربرد داده های آزمایشگاهی و با یک روش حداقل سازی ضرائب مجهول محاسبه می شود. در نرم افزار Hydrus-1D از دو مدل تعادلی جابجائی-انتشار و غیر تعادلی روان- ساکن با کاربرد مدلسازی معکوس، در برآورد پارامترهای انتقال استفاده شد. یافته ها: ضرائب انتشار و تأخیر برای بون نیترات در روشهای مختلف به ترتیب در رنج 15/0- 09/0 و48/0- 44/0 و برای یون آمونیوم در رنج 053/0-042/0 و 37/0-24/0 بدست آمده است. نتیجه گیری: در این تحقیق برای تخمین سریع و دقیق ضرائب انتشار و تأخیر با استفاده از داده های ستون خاک، از سه مدل استفاده شد. مدلهای به کاربرد شده در این تحقیق، نتایج تقریباً یکسانی در برآورد ضرائب انتشار و تأخیر داشته اند. یون نیترات نسبت به یون آمونیوم به ذرات خاک بیشتر جذب شده و در نتیجه ضریب انتشار و تأخیر بیشتر و آبشوئی کمتری نسبت به یون آمونیوم داشته است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Simulation of Nitrate and Ammonium Ions Leaching in a Sandy Loam Soil using Analytical and Numerical Models
چکیده انگلیسی مقاله Abstract Background and objectives: Industrial and agricultural activities may result in aquifer pollution. Nitrogen fertilizer is widely used in agricultural activities. Nitrate ion with negative charge is not absorbed by soil particles; therefore, it is subjected to surface and ground water leaching which is more intensive in sandy loam. Analytical and numerical models applied to investigate nitrate transport between soil and groundwater and its effect on groundwater contamination. For using these models, dispersion, and retardation factors are required. Therefore, quantitative estimation of these factors for solving the problems related to solute and metal transport in the soil, is necessary. The parameters were estimated by comparing laboratory and field data versus theoretical ones. The objective of this study is to determine dispersion and retardation factors of nitrate and ammonium ions with three different methods including breakthrough curve (BTC), least square, and Hydrus models in a saturated sandy loam soil. Materials and Methods: The study was conducted in the soil columns of  centimeter and  diameter with three replications. Before leaching, ammonium nitrate fertilizer is added to soil columns with concentration of g per liter. Concentration of nitrate and ammonium in leached water at the end of soil column with time, commonly known as the breakthrough curve (BTC), is determined. BTC as the first method, resulting from a step input of solute is often of sigmoidal shape and the dispersion and retardation factors are determined with this curve. The second method is least square one. In this method an error function model that fits to a breakthrough curve is presented with two unknown parameters. The parameters can be estimated by using laboratory data and a least square method. The last method is Hydrus model. In Hydrus model, the convection-dispersion and mobile-immobile models through inverse modeling were used to estimate the parameters. Results: Dispersion and retardation factors for nitrate ion were in the range of  and  and for ammonium ion were in in the range of , and  respectively. Conclusions: For quick and accurate estimation of dispersion and retardation factors from a soil column data, three methods are discussed. All of the models discussed in this study, have approximately the same result in estimating dispersion and retardation factors. Dispersion and retardation factors of nitrate ion was higher than ammonium ion showing nitrate ion was absorbed to soil particles more than ammonium ion which consequently leads to less hazard of leaching to the groundwater.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Ammonium nitrate, BTC, Dispersion factor, Retardation factor
نویسندگان مقاله محبوبه کفیل |
طراحی و نظارت/مهندسین مشاور گوهرآب کلار

هادی معاضد |
استاد دانشگاه شهید چمران اهواز

مصطفی مرادزاده |
دکترای آبیاری و زهکشی از دانشگاه شهید چمران اهواز- کارشناس فنی و مطالعات شبکه آبیاری و زهکشی آبادان و خرمشهر- شرکت مهندسی مشاور جاماب.

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_4246_75670283ac0af309353e48056069e5c3.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-898070.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات