شبیه سازی حرکت کادمیم در خاک با استفاده از معادله توده ای- پراکنشی

به منظور حفاظت از آبهای زیرزمینی و همچنین برای پاکسازی مکان های آلوده به فلزات سنگین باید بتوان حرکت آنها را در خاک پیش بینی کرد. در این تحقیق برای پیش بینی حرکت کادمیم در خاک یک مدل دو مکانی سینتیکی ـ تعادلی جذب به معادله توده ای ـ پراکنشی برای املاح واکنش پذیر تحت شرایط جریان ماندگار آب در خاک و برای خاک های یکنواخت ملحق شد. همچنین جذب برگشت ناپذیر کادمیم در خاک بعنوان یک فرایند سینتیکی مرتبه اول توصیف شد. معادلات دیفرانسیلی حاصله با استفاده از شرایط اولیه و حدی به روش های عددی حل شدند. برای بررسی حرکت کادمیم در خاک، پنج نمونه خاک با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و تاکسونومیکی متفاوت به آزمایشگاه آورده شد. آزمایش های جابجایی اختلاط پذیر با استفاده از ستون های خاک دست خورده در آزمایشگاه انجام گرفت. پارامترهای مدل با برازش آن به داده های آزمایشی که خود از آزمایش های جابجایی اختلاط پذیر حاصل می شدند، بدست آمد. این مدل به خوبی توانست منحنی های رخنه ی کادمیم را برای خاک های مختلف که دارای ویژگی های متنوعی بودند پیش بینی کند. با قرار دادن این پارامترها در مدل، غلظت و جذب کادمیم با زمان و عمق برای خاک های مختلف محاسبه شدند.