ارايه مدل رياضي مستقل از پارامترهاي محيطي در فرايند حذف آلودگي خاك به‌‌روش گياه پالايي

A Mathematical Model Independent of Environmental Parameters for soil Pollution Removal by Phytoremediation

در اين مقاله يك مدل رياضي سه قسمتي براي حذف آلودگي خاك به‌روش گياه پالايي بر اساس ميزان رشد و مرگ ريشه در سيستم ارايه شد. متغيرهاي اين مدل بر اساس قسمت‌هايي با حجم متفاوتند كه هر يك ضريب تجزيه مشخص و از درجه اول دارند. زماني كه ريشه در خاك حركت مي‌كند، خاك در سيكل لايه‌هاي نزديك به ريشه (ريزوسفر)، ناحيه مرگ ريشه و ناحيه خاك قرار مي‌گيرد. لذا با اين كه در اين مدل، آلودگي بي‌حركت و ثابت در نظر گرفته مي‌شود ولي با توجه به اين كه ريشه در خاك نفوذ مي‌كند، خاك در معرض ريزوسفر قرار مي‌گيرد. در اين مدل براي بيان چگونگي رشد ريشه، مدلي در نظر گرفته شد كه هم رشد مكاني يعني تغييرات نمايي با عمق و هم رشد زماني يعني تغييرات سينوسي با زمان را شامل مي‌شود.

In this paper, a three-zone mathematical model is developed for soil pollutant removal by phytoremediation which is based on the root growth and decay in the system. The variables of the model are based on parts which have different volumes and a given first order decay coefficient. When the root moves in the soil, soil lies in the cycles of layers near the root (rhizosphere), root decay zone, and soil zone. It follows then that despite the fact that the model is based on the assumption of immobile pollutant, the fact that root moves in the soil ensures that soil meets the rhizosphere. To account for the root growth, a model is developed that involves both its spatial growth (exponential variation with depth) and its temporal growth (sinusoidal variation with time).