مدلسازی انتقال سه ماده نفتی نامحلول سبک در خاک نیمه اشباع

سیالات غیر ممزوج با آب عموماً دارای قابلیت انحلال اندکی در آب بوده و این آلاینده ها به دلیل پایداری در محیط های طبیعی، نگرانی های زیست محیطی ویژه ای را برانگیخته اند. بخش عمده ای از این سیالات، که به صورت جدی کیفیت آبهای زیرزمینی را متأثر می نماید، آلاینده های نفتی است که از این میان بنزن، تولوئن و mtbe برای بررسی در این پژوهش انتخاب شده اند. پتانسیل ورود گسترده این ترکیبات به منابع آب زیرزمینی، بررسی خصوصیات گسترش آنها را تبدیل به موضوعی حائز اهمیت نموده است. هدف از این پژوهش، بکارگیری مدل های عددی شبیه ساز انتقال آلاینده های هیدروکربنی در ناحیه غیراشباع، به منظور بررسی تاثیرات پارامترهای فیزیکی، شیمیایی مختلف بر انتقال این آلاینده ها جهت مقایسه آثار زیست محیطی ورود آنها به محیط زیرسطحی است. برای انجام این تحقیق از مدل hssm استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که از ویژگی های آلاینده، پارامترهای انحلال پذیری و ضریب تفکیک فازی آب/ napl (ko)، بر رفتار و حرکت آلاینده های نفتی بسیار تأثیرگذارند. شعاع لنز تشکیل شده بر روی آبخوان با افزایش انحلال پذیری کم می شود. ماکزیمم شعاع لنز و شعاع در زمان پیک شار برای تولوئن بیشتر از بنزن، و برای بنزن بیشتر از mtbe است. غلظت در آبخوان و شار انحلال برای mtbe بیشتر از بنزن، و برای بنزن بیشتر از تولوئن می باشد. چون ko به ترتیب برای تولوئن، بنزن و mtbe مقدار بیشتری است پس باید زمان پیک شار جرمی ورودی به آبخوان به همین ترتیب زیاد شود. براساس آنالیز حساسیت، اگر عمق آب زیرزمینی، تخلخل، napl باقیمانده در منطقه غیراشباع و یا ko 50% افزایش یابند، به ترتیب پیک غلظت در سطح آب را 36% ، 24% ، 21% و 25 % کاهش می دهند. افزایش چشمگیر در زمان رسیدن آلاینده به سطح آب (3 تا 9 برابر) می تواند به علت افزایش (50%) عمق آب زیرزمینی و تخلخل باشد. همچنین افزایش 50 درصدی در ویسکوزیته napl و اشباع باقیمانده napl در منطقه غیراشباع، زمان رسیدن آلاینده به سطح آب را 40 تا 52 درصد افزایش می دهد. با 50% افزایش در عمق آب زیرزمینی و یا اشباع napl باقیمانده غیراشباع، به ترتیب 21 و 23 % شعاع لنز در زمان پیک شار جرمی ورودی به آبخوان کاهش می یابد. با توجه به این که صحت سنجی و کالیبراسیون مدل انجام شده است، بنابراین می توان با استفاده از نتایج مدل مقدار غلظت را در زمان ها و مکان ها مختلف برای شرایط موجود و هر یک از سه آلاینده پیش بینی کرد. همچنین با مقایسه رفتار سه آلاینده در محیط زیرزمینی، روند رفتاری lnapl ها مشخص شده است که در نتیجه می توان با اطلاع از خصوصیات هر آلاینده، حدود پیک غلظت در یک نقطه مشخص و زمان رسیدن آن را پیش بینی کرد که بر این اساس به پیش بینی رفتار زایلن ها پرداخته شده است.