تأثیر دما و شرایط جریان بر حرکت ای کولای و برومید در ستون های خاک بازساخته و هوادیده

این پژوهش به خاک در پالایش باکتری، به عنوان یک فیلتر طبیعی می باشد. بیش ترین ضریب پالایش (?f) در خاک cl-r دیده شد. سرعت بیش تر آب از مسیرهای ترجیحی جریان، احتمالاً دلیلی بر ضریب پالایش کوچک تر در ستون های c می باشد. کاهش دمای محیط شستشو (?c 5) سبب کاهش شدت جریان و در نتیجه افزایش پالایش باکتری گردید. شرایط جریان غیراشباع منجر به افزایش مقادیر ?f برای باکتری گردید. داده های مشاهده ای با استفاده از معادله روان-انتشار (cde) در ستون های دست خورده و مدل آب متحرک-غیرمتحرک (mim) در ستون های هوادیده، با استفاده از نرم افزار hydrus-1d مدل سازی شدند. از مدل چسبیدن، جداشدن و گیرافتادن برای مدل سازی منحنی های رخنه باکتری استفاده گردید. هر دو مدل غلظت های خروجی را به خوبی توصیف کردند. با واسنجی مدل ها در تطابق با منحنی های رخنه مشاهده ای e. coli nar و br، مقادیر کوچک تر انتشارپذیری برای باکتری به دست آمد. ضرایب چسبندگی و گیرافتادگی برای باکتری در خاک cl بیش تر بود. نقطه اوج منحنی های رخنه در ستون های هوادیده زودتر دیده شد، که این موضوع در ارتباط با پیوستگی منافذ خاک می باشد که در حین هوادیدگی ایجاد شده است. شواهد نشان می دهد که برهم کنش بین بافت خاک و هوادیدگی سبب ایجاد ساختمان خاک شده است، که به شدت پارامترهای انتقال را تحت تأثیر قرار می دهد. تغییر در توزیع اندازه منافذ منجر به برهم کنش های متفاوت بین ذرات خاک و باکتری شده است. بر اساس مدل چسبیدن، جداشدن و گیرافتادن، تیمار cl-r بیش ترین تمایل را برای جذب (چسبیدن) باکتری نشان داد. در ستون های خاک هوادیده، باکتری ها از منافذ درشت عبور کرده و در نتیجه کم ترین مقدار چسبندگی باکتری اتفاق افتاد. دوره های ترشدن/خشک شدن و یخ زدن/ذوب شدن متوالی و فعالیت کرم های خاکی احتمالاً سبب افزایش منافذ و تغییر توزیع اندازه منافذ خاک، به ویژه در خاک های ریزبافت و افزایش خطر آلودگی آب های زیرزمینی از زمین هایی که کود دامی سطحی دریافت کرده اند، می شود. این پژوهش به طور وضوح نشان داد که بافت و ساختمان خاک دارای اثرات آماری معنی داری بر پارامترهای کلیدی انتقال آلاینده ها در خاک شامل انتشارپذیری، ضریب چسبندگی و ضریب گیرافتادن می باشد. تماس نزدیک تر و برهم کنش قوی تر ذرات باکتری و خاک، احتمالاً منجر به مقادیر بزرگ تر ضریب چسبندگی در خاک های ریزبافت و دست خورده در مقایسه با تیمارهای دیگر شد. مقدار انتشارپذیری در خاک های ریزبافت اندکی بیش تر از خاک های درشت بافت، به ترتیب در حدود یک و دو برابر به ترتیب در خاک های هوادیده و دست خورده بود. نتایج هم چنین نشان داد که افزایش مقدار رس سبب افزایش تشکیل ساختمان خاک و شبکه منافذ گردیده و در نتیجه سبب افزایش انتقال باکتری و ردیاب شیمیایی در خاک های ساختمان دار ریزبافت نسبت به خاک های درشت بافت شد. منحنی های رخنه برمید نسبت به باکتری تأخیر داشت، که نشان می دهد حرکت ردیاب شیمیایی خنثی غالباً از راه جریان در پیکره خاک صورت می گیرد، در حالی که حرکت باکتری غالباً از شبکه منافذ درشت (ترجیحی) انجام می شود. این پژوهش تأیید می کند که ویژگی های دینامیکی خاک (مانند ساختمان) می تواند طی شرایط اقلیمی تغییر کند و در نتیجه روش ساخت نمونه های خاک هوادیده ممکن است سبب ارزیابی بهتر از خطر انتقال آلاینده ها نسبت به شرایط طبیعی شود.