شبیه‌سازی حرکت کادمیم درشرایط مختلف خاک با مدل غیرتعادلی فیزیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

3 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

چکیده

در این مطالعه سه نوع بافت خاک غالب استان همدان (لوم شنی، لومی و لوم رسی) در حالت کشت و عدم کشت گیاه ذرت با سه تکرار، تحت تیمار پساب حاوی کادمیم قرار گرفتند. غلظت کادمیم در زه­آب خروجی از لایسی­مترها تحت آزمایش فاکتوریل درغالب طرح کاملاً تصادفی به صورت اندازه­های تکرارشده مورد تجزیه قرارگرفت. سپس انتقال کادمیم در خاک­های بدون کشت با استفاده از حل معکوس معادله جابه‌جائی - انتشاردر نرم­افزار  CXTFITتحت شرایط غیر تعادلی فیزیکی دوناحیه­ای (TRM) مورد شبیه­سازی قرار گرفت و غلظت کادمیم باقی­مانده در خاک در پایان آزمایش پیش­بینی گردید. نتایج حاصل نشان داد که درطول مدت آزمایش خاک­های با بافت لوم شنی و لومی هر دو به همراه کشت گیاه به ترتیب کمترین و بیشترین میزان اثرگذاری را درتصفیه فاضلاب حاوی کادمیم داشته­اند. نتایج حاصل از نرم­افزار  CXTFITنشان داد که بهترین برازش منحنی­های رخنه حاصل از داده­های شبیه­سازی شده و داده­های مشاهده­ای، برای خاک لومی با میزان ضریب همبستگی 84/0 r = حاصل شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیه­سازی نشان داد که با اعمال تیمارهای انجام گرفته تحت شرایط این آزمایش، غلظت باقی­مانده کادمیم در خاک در پایان فصل رشد، برای خاک لوم شنی کم و برای خاک­های لوم رسی و لومی بیشتر بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Cadmium Transport Simulation under Different Soil Conditions Using the Physical Non-Equilibrium Model

نویسندگان [English]

  • F Ghaemizadeh 1
  • H Banejad 2
  • O Bahmani 3
چکیده [English]

In this study three dominant soil textures of Hamedan province (Sandy-Loam, Clay-Loam and Loam) in two conditions, with and without maize cultivation, were contaminated with the wastewater containing cadmium. Cd concentration in drainage water was analyzed by completely randomized factorial design in the repeated measures, with three replications of each treatment. Also the Two-Region Non-equilibrium models (TRM) in CXTFIT software were used to simulate the transport of Cadmium in non-cultivated soils and to estimate the residual cadmium concentration at the end of experiments. The results showed that the Sandy-Loam and Loamy soil textures both under cultivation conditions had the minimum and maximum effects on Cd contaminated water filtration, respectively. The CXTFIT software showed that the best fitting for breakthrough curve derived from simulated and observed data was for the loam soil with a correlation coefficient value of r =0.84. Also the simulation results showed that under the conditions of this experiment, residual cadmium concentrations in the soil at the end of the growing season were low in the sandy-loam soil and high in the Clay-Loam and Loam soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cadmium
  • Maize
  • CXTFIT
  • Physical non-equilibrium
  • Soil texture
  • Wastewater