شبيه‎سازي حركت بروميد در ستون‎هاي دست‎خورده خاك با استفاده از مدل HYDRUS-1 D

Simulating bromide transport in disturbed soil columns using HYDRUS-1D model

مطالعه حركت آنيون ها در خاك به دليل آبشويي سريع و عدم جذب توسط ذرات خاك و رسيدن به آب هاي زيرزميني، اهميت ويژه اي دارد. بروميد از جمله يون هايي است كه به راحتي شسته شده و به دليل‌ اين خاصيت، به عنوان ردياب حركت آب و املاح در خاك مورد توجه قرار گرفته‌ است. لذا اين تحقيق به منظور شبيه سازي حركت يون بروميد در ستون هاي دست خورده خاك (10 سانتي متر قطر و 25 سانتي متر ارتفاع) در دو بافت شن لومي و لوم شني توسط مدل HYDRUS-1D انجام شد. يون بروميد (از منبع بروميد پتاسيم) در سه سطح 10، 20 و 30 ميلي گرم بر كيلوگرم خاك و در 6 تكرار به ستون هاي خاك جهت آزمايش آبشويي اضافه گرديد. آبشويي بروميد تا 4 حجم خلل و فرج انجام و غلظت بروميد در زه آب خروجي اندازه گيري شد. انتقال برميد در خاك لوم شني آهسته تر از خاك شن لومي بود. آناليز حساسيت مدل نشان داد، كمترين تاثير مربوط به ضريب پخشيدگي در آب بود كه افزايش ميزان آن، حداقل تاثير را بر غلظت پيش بيني شده زه‎آب خروجي خاك هاي مورد مطالعه داشت، در حالي كه مدل بيشترين حساسيت را نسبت به تغييرات رطوبت اشباع نشان داد. مدل HYDRUS-1D پيش بيني خوبي از غلظت برميد در زه آب نشان داد (ضريب تبيين بيشتر از 90 درصد). معادله NECDE (معادله جريان روان-پخشيدگي غير تعادلي) پيش‎بيني بهتري از حركت بروميد در خاك نسبت به معادله CDE (معادله جريان روان-پخشيدگي) نشان داد.

The study of anion transport toward groundwater is very important since these ions are not adsorbed to the soil particles and leach easily from the soil profile. Bromide is one of the anions which has been considered as a tracer for water and solute transport through the soil. This study was conducted to simulate bromide transport in disturbed soil columns (10 cm in diameter and 25 cm in height) using HYDRUS-1D software. Treatments included soil texture (sandy loam and loamy sand) and rate of bromide application (10, 20 and 30 mg kg-1) with six replications. Bromide was applied in the form of potassium bromide. Leaching of Bromide was conducted for 4 pore volume and its concentration was measured in drained water. Bromide transport was slower in sandy loam soil compared to loamy sand. Sensitivity analysis showed that Dw (ion diffusion coefficient in water) and ?s (saturated water content) had the least and the greatest impact on model predictions, respectively. Bromide concentrations in discharge were well predicted using HYDRUS-1D model (R2 > 90%). Non-equilibrium convection–dispersion equation (NECDE) in HYDRUS-1D produced much reasonable calibration and test results than CDE equation