بررسی نحوه انتشار آلاینده های هیدروکربنی ناشی از نشت از یک پمپ بنزین

امروزه آلاینده¬های هیدروکربنی، از مهمترین منابع آلوده کننده محیط زیست به شمار می¬آیند. یکی از منابع نشت آلاینده های هیدروکربنی تانک¬های ذخیره سوخت زیر¬زمینی موجود در پمپ بنزین¬ها هستند. آلاینده¬ها از این تانک¬ها در اثر عوامل متعددی از جمله ایزوله نبودن، آسیب دیدگی و فرسودگی به لایه های زیرین خاک نفوذ کرده و در طولانی مدت موجبات آلودگی خاک و سفره های آب زیرزمینی را فراهم می¬آورند. رایج¬ترین سوخت¬های موجود در پمپ بنزین¬ها از نوع بنزین و گازوئیل هستند که دارای ترکیبات گسترده¬ای می¬باشند. یکی از ترکیبات موجود در بنزین و گازوئیل btex ها هستند که به علت سمی بودن و اثرات مخرب طولانی مدتی که روی محیط زیست دارند، مورد توجه قرار گرفته¬اند. در این تحقیق، نحوه انتشار آلاینده¬های هیدروکربنی سبک ناشی از نشت از تانک¬های ذخیره یک پمپ بنزین با استفاده از روش اجزای محدود به صورت دو بعدی شبیه سازی شد. شبیه¬سازی¬ها در دو مدل مجزا انجام گرفت. مدل اول با تاکید بر ناحیه غیر اشباع و تراز پایین آب زیرزمینی ساخته شد و در این مدل تاثیر نوع خاک، نوع آلاینده، لایه بندی و حساسیت پارامترهای مختلف روی انتقال آلاینده در محیط متخلخل خاکی مورد بررسی قرار گرفت. از تحلیل نتایج مربوط به این بررسی مشخص شد که در میان مولفه¬های موجود در ترکیبات btex سوخت¬ها، toluene دارای بیشترین عمق نفوذ و xylene دارای کمترین عمق نفوذ در ناحیه غیراشباع است. حجم آلاینده ورودی نقش عمده¬ای را در نفوذ و گسترش پلوم آلودگی دارد. در مورد تاثیرات ناهمگنی در پروفیل خاک، لایه¬ با هدایت هیدرولیکی بیشتر پلوم گسترده¬تری را ایجاد می¬کند. هیدروکربن¬ها در حین نفوذ در ناحیه غیر اشباع جایگزین هوا می¬شوند، بنابراین در خاک¬هایی که درجه اشباع آب در آن¬ها کمتر و درجه اشباع هوا در آنها بیشتر است، به طور گسترده¬تری منتشر می¬گردند. مدل دوم با تاکید بر وجود هر دو ناحیه اشباع و غیر اشباع با تراز بالای آب زیرزمینی ساخته شد. در این مدل نحوه انتشار چهار مولفه تشکیل دهنده btex ها به نام benzene، toluene، ethylbenzene وxylene در فاز آبی و گازی بررسی شد. از نتایج این بررسی مشخص شد که benzene بیشتر از سایر مولفه¬ها در فاز محلول در آب و گاز منتشر می¬گردد. همچنین مشخص شد که در بررسی پدیده انتشار در فاز گازی، جهت آب زیرزمینی نیز تاثیر¬گذار است. چراکه بخشی از napl از فاز سیال خود آلاینده و بخشی از آن از فاز محلول در آب که در جهت جریان آب زیرزمینی حرکت می¬کند، ایجاد می¬شود. در ادامه به بررسی برخی از پارامتر¬های تاثیر¬گذار روی پدیده انتشار آلاینده های btex در فاز آبی و گازی پرداخته شد. به منظور صحت سنجی مدل مورد استفاده (mofat)، شبیه¬سازی انتشار آلودگی یک بار برای یک مدل آزمایشگاهی و یک بار برای نشت اتفاقی یک آلاینده هیدروکربنی سبک با استفاده از مدل مذکور صورت گرفت و نتایج حاصل از شبیه¬سازی با استفاده از نرم افزار mofat با داده های واقعی برداشت شده در محیط و مدل های ساخته شده دیگر مقایسه گردید. نتایج حاصل از این شبیه¬سازی تطابق قابل قبولی را بین مدل ساخته شده با داده¬های واقعی نشان داد. از نتایج این تحقیق می¬توان در پیش¬بینی نحوه و میزان گسترش آلاینده¬های هیدروکربنی نشت یافته از یک منبع ذخیره در خاک و آب زیرزمینی به منظور طراحی روش¬های پاکسازی بهره جست.