تاثير لجن پتروشيمي تبريز بر جريان ترجيحي و پارامترهاي انتقال برومايد در يك خاك لوم آهكي

Influence of Tabriz Petrochemical Sludge on Preferential Flow and Bromide Transport Parameters in a Calcareous Loamy Soil

مسيرهاي جريان ترجيحي باعث اتلاف مقادير قابل توجهي از عناصر غذايي از ناحيه ريشه مي گردند. اهداف تحقيق حاضر ارزيابي تاثير لجن پتروشيمي بر جريان ترجيحي و پارامترهاي انتقال برومايد در مدل هاي انتقال – انتشار (CDE) و روان ساكن (MIM) در يك خاك لوم آهكي بود. خاك مورد مطالعه از مزرعه تحقيقاتي دانشگاه محقق اردبيلي و لجن از مجتمع پتروشيمي تبريز تهيه گرديد. مقادير مصرفي لجن شامل صفر (شاهد)، 25، 50، 75 و 100 تن در هكتار بودند. مقادير لجن پس از هوا خشك كردن با خاك هوا خشك مخلوط و در لوله هاي پوليكا (ارتفاع 25 و قطر 15 سانتي متر) پر گرديدند سپس در گلخانه با دماي ?C4 ± 22 و در رطوبت 70 تا 80 درصد ظرفيت مزرعه به مدت 6 ماه نگهداري شدند. آزمايش به صورت طرح بلوك هاي كامل تصادفي در 3 تكرار اجرا گرديد. هدايت هيدروليكي اشباع (Ks) و منحني-هاي رخنه (BTC) برومايد در ستون هاي خاك در انتهاي ماه ششم اندازه گيري شدند. ضريب انتشارپذيري (?) در مدل-هايCDE وMIM ، رطوبت ساكن (im?) و ضريب تبادل برومايد (?) در مدل MIM از طريق برازش داده هاي BTC (زمان و غلظت نسبي برومايد) به مدل هاي مذكور با استفاده از نرم افزار HYDRUS-1D برآورد گرديدند. كليه مقادير لجن در مقايسه با شاهد به طور معني دار Ksرا به ميزان 55 تا 67 درصد كاهش و زمان رخنه برومايد را به ميزان 3/60 تا 2/83 درصد افزايش دادند. ضريب انتشارپذيري (?) در هر دو مدل CDE و MIM فقط در تيمار 50 تن لجن در هر هكتار به طور معني دار نسبت به شاهد افزايش يافت. مقادير لجن نتوانستند اثر معني داري بر پارامترهاي im? و ? داشته باشند. در مجموع، لجن پتروشيمي باعث كنترل جريان ترجيحي برومايد در يك خاك منتخب از منطقه نيمه خشك گرديد.

Preferential flow pathways cause leaching of significant amount of nutrient elements from the root zone. The objectives of this study were to evaluate the influence of petrochemical sludge on preferential flow and transport parameters of bromide in convection-dispersion equation (CDE) and mobile-immobile models in a calcareous loam soil. The soil was taken from the research farm of University of Mohaghegh Ardabili. The sludge was prepared from the Tabriz Petrochemical Company. The used rates of fresh sludge were: 0, 25, 50, 75, and 100 t ha-1. After air drying, the sludge was mixed with the air-dried soil and filled in PVC tube (25 cm height and 15 cm diameter) and kept in greenhouse at the temperature of 22 ± 4 ?C and moisture of 70 to 80 percent of field capacity for 6 months. The experiment was conducted as completely randomized blocks design with 5 sludge rates at 3 replications. Saturated hydraulic conductivity (Ks) and bromide breakthrough curves (BTCs) were measured in soil columns at the end of the sixth month. Dispersivity (?) at the CDE and MIM models, immobile water (?im) and solute exchange coefficient (?) at the MIM model were estimated by fitting measured BTCs data (time and relative concentration of bromide) to these models using HYDRUS-1D software. All sludge rates significantly decreased Ks by 55% to 67% and increased bromide breakthrough time by 60.29% to 63.19% compared to the control. Dispersivity at both CDE and MIM models significantly increased only for the 50 t ha-1 of sludge compared with the control. The sludge did not significantly affect ?im and ? parameters. The results showed that petrochemical sludge controlled preferential flow of bromide in the studied soil from semiarid region.