بررسی انتقال آلاینده های نفتی btex در آبخوان پالایشگاه شیراز و ارائه روش مناسب پاکسازی

مدل عددی bionapl/3d به عنوان یک مدل سه بعدی جریان و انتقال برای شبیه سازی انتقال و رفتار چهار ترکیب بنزن (b)، تولوئن (t)، اتیل بنزن (e) و زایلن (x) که از شش توده نفتی سیال سبک (lnapl) آزاد شده و آبخوان منطقه پالایشگاه شیراز را آلوده کرده اند، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این مدل نشان داد که تحت شرایط منبع پیوسته آلودگی و پالایش طبیعی آبخوان آلاینده ها چاههای کشاورزی پایین دست را آلوده خواهند کرد و در شرایطی که منبع آلودگی ناپیوسته (غیر مداوم) باشد تنها ابر آلودگی بنزن تحت شرایط پالایش طبیعی تا اولین سری چاههای کشاورزی توسعه پیدا خواهد کرد. بنابراین چاههای آب شرب شیراز و چاههای آب شرب محلی در هر شرایطی در خطر آلودگی نیستند. برای ارزیابی تاثیر پالایش طبیعی و عملیات پاکسازی بر انتقال btex ها در آبخوان پالایشگاه شیراز، تعدادی سناریو پاکسازی تعیین گردید. این سناریو ها در دو گروه اصلی تعریف شدند: با فرض نشت مداوم از منبع و با فرض توقف نشت. همچنین دو استراتژی پاکسازی تعیین شد: 1) کاهش غلظت btex در تمامی محدوده آبخوان آلوده به زیر حد مجاز آلودگی (mcl) و 2) پاکسازی منطقه تا حدی که از رسیدن آلودگی به چاههای بهره برداری جلوگیری کند. نتایج نشان داد که تحت شرایطی که فقط پالایش طبیعی در آبخوان صورت گیرد زمان لازم برای پاکسازی بنزن در حدود 60 سال بوده و برای سه ترکیب دیگر بسیار طولانی تر می باشد. پمپاژ بخشی از توده lnapl و حذف بخشی از btex موجود در آن از طریق روشهایی مانند دمیدن هوا و استخراج بخارات حاصل، می تواند این زمان را تا 30 سال برای بنزن کاهش دهد. یک برنامه دو مرحله ای بایستی برای عملیات پاکسازی در آبخوان مورد مطالعه انجام گیرد. در مرحله اول با تزریق اکسیژن، نیترات و سولفات، عملیات پاکسازی در کل محدوده ابر آلودگی btex انجام گیرد ولی در مرحله دوم، پس از پاکسازی بنزن، محدوده عملیات پاکسازی کاهش یافته و فقط به منطقه ابرهای آلودگی تولوئن، اتیل بنزن و زایلن محدود گردد. در استراتژی دوم تزریق هوا برای جلوگیری از رسیدن ابرآلودگی btex به چاههای بهره برداری کافی بوده و تزریق اکسیژن خالص یا محلول پروکسید هیدروژن علاوه بر افزایش هزینه انجام عملیات، تاثیری در افزایش نرخ تجزیه زیستی نخواهد داشت. در این تحقیق نسبت ایزومرهای دو ترکیب تری متیل سیکلوپنتان و تری متیل سیکلو هگزان به عنوان یک نسبت شناساگر جهت شناسایی منشاء فاز نفتی سبک معرفی گردید. این ترکیبات به چند دلیل برای این منظور ایده آل می باشند: الف) در نفت خام و طیف وسیعی از محصولات نفتی وجود دارند ب)در برابر تجزیه زیستی مقاوم هستند ج) خصوصیات فیزیکوشیمیایی (حلالیت، قابلیت تبخیر، ...) شبیه به هم دارند. این نسبتهای پیشنهادی برای تعیین منشاء آلودگی های نفتی پالایشگاه شیراز مورد ارزیابی و صحت سنجی قرار گرفت.