تم انجاز اطروحة الدكتوراه للطالب زياد طارق عبد علي في قسم الهندسة البيئية عن بحثه الموسوم ” معالجة المياه الجوفيه المحضرة والملوثة بالرصاص والفينول باستخدام حاجز نفاذ فعال ” وبأشراف أ.م.د. اياد عبد الحمزه فيصل. وتألفت لجنة المناقشة برئاسة ا.د. جبارحمود البيضاني وعضوية كل من أ.م.د. علاء كريم محمد و أ.م.د. زينب زياد اسماعيل و أ.م.د. احمد عبد محمد و أ.م.د. ثائر شريف خيون. وتلخص بحثة بما يلي:
تهدف الدراسة الحالية الى معرفة امكانية استخدام ألحماه كماده مازة عضوية أقتصادية, متوفرة وكفوءة كحاجز تفاعلي نفاذ والذي يعتبر احد التقنيات الواعدة المبتكرة في المعالجة الموقعية للمياه الجوفية لأزالة الرصاص والفينول او كليهما من الطبقة الملوثة ذات الأعماق الضحلة.
في اختبارات الدفعة تم دراسة تاثير عدة متغيرات تشغيلية مثل زمن التماس بين المادة الممتزة وألحماه اللأهوائية (0-4 ساعة)، الدالة الحامضية (3-7)، كمية ألحماه (0.15- 3 غم/100 مليلتر)، التركيز الابتدائي للمعدن (50-250 ملغم/لتر)، وسرعة الرج (0-250) دورة/دقيقة. ان افضل قيم لهذه المتغيرات والتي تم من خلالها الحصول على كفاءة ازالة للرصاص تساوي (97%) هي 2 ساعة، 0.5 غم/100 مليلتر، 50 ملغم/لتر، و250 دورة/دقيقة على التوالي. اما بخصوص الفينول فتبقى هذه القيم كما هي ماعدا وقت التماس حيث كان ثلاث ساعات محققا كفاءة ازالة تساوي 85%. اجريت فحوصات الامتزاز لتلك الملوثات (النظام الاحادي) عندما يكون الرمل هو المادة المازة باعتماد افضل القيم التي حددت في حالة ألحماة. على العموم تم اعتماد افضل القيم المحدد لامتزاز الفينول على ألحماه والرمل لاجراء فحوصات الامتزاز في حالة النظام الثنائي (الرصاص+الفينول) على تلك المواد المازة.
اظهرت نتائج الامتزاز ان نموذج لانكمير هو الافضل تمثيلا لبيانات الامتزاز(R2≥0.9893) مقارنة بالنماذج الاخرى مثل فراندلش، ايلوفش، تيمكن، كيسلف، وهيل ديبور للرصاص والفينول (النظام الاحادي) تحت الظروف التي تم دراستها وبناءا على ذلك فان السعة القصوى المحسوبة كانت 34.9 و 25.2 ملغم/كغم للرصاص والفينول على التوالي. في حين تلك القيم في حالة كون الرمل هو المادة المازة كانت 13.3 و8.4 ملغم/كغم على التوالي وهذا يؤكد ان قدرة امتزاز الحماه للرصاص والفينول تشكل ثلاثة اضعاف ماهو عليه في الرمل. من ناحية اخرى تبين ان نموذج لانكمير الموسع يمثل بشكل جيد بيانات الامتزاز(R2≥0.9521) للنظام الثنائي (الرصاص+الفينول) مقارنة بنموذج فراندلش الموسع ونموذج لانكمير- فراندلش في حين تم حساب قيم السعة القصوى لهذه الحالة اعتمادا على الانحدار اللاخطي وباستخدام برنامج الستاتستكا الاحصائي. بالاضافة الى ذلك فان التحليل باستخدام الاشعة تحت الحمراء اثبت ان مجاميع الاروماتيك، الفوسفاين، الكربوكسيل وهاليدات الالكيل والكحول هي المسؤولة عن امتزاز الرصاص والفينول على الحماه .
تم استخدام طريقة الفروقات المحدده لغرض تمثيل انتقال الرصاص او الفينول ببعد واحد موقعيا وزمنيا. ثم استخدام برنامج COMSOL Multiphysics 3.5a والذي يعتمد على طريقة العناصر المحددة لايجاد توزيع تلك الملوثات ببعد واحد وبعدين في حالة التوازن. النتائج التي تم الحصول عليها من النماذج الرياضية وكذلك النتائج المختبرية اثبتت بان الجدران التفاعلية النفاذة تلعب دورا مهما في ازالة وتقييد حركة الملوثات كما وبينت النتائج ان الجدران السميكة تكون افضل من النحيفة في تحقيق المعالجة المطلوبة، على العموم تبدأ تلك الجدران بالتشبع بالملوثات مع الزمن، اظهرت النتائج سواء في حالة الاقتصار على احد الملوثات او الأثنين معا ان هناك ميل اكبر للرصاص للازالة باستخدام ألحماه مقارنة بالفينول. اخيرا لوحظ وجود توافق معقول بين النتائج العملية والحلول العددية للنماذج الرياضية من حيث توزيع تراكيز الرصاص والفينول على امتداد التربة وبوجود الحاجز التفاعلي النفاذ حيث كان جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) اقل او بساوي 0.1 و 0.055 لأحادي وثنائي البعد على التوالي.
تهدف الدراسة الحالية الى معرفة امكانية استخدام ألحماه كماده مازة عضوية أقتصادية, متوفرة وكفوءة كحاجز تفاعلي نفاذ والذي يعتبر احد التقنيات الواعدة المبتكرة في المعالجة الموقعية للمياه الجوفية لأزالة الرصاص والفينول او كليهما من الطبقة الملوثة ذات الأعماق الضحلة.
في اختبارات الدفعة تم دراسة تاثير عدة متغيرات تشغيلية مثل زمن التماس بين المادة الممتزة وألحماه اللأهوائية (0-4 ساعة)، الدالة الحامضية (3-7)، كمية ألحماه (0.15- 3 غم/100 مليلتر)، التركيز الابتدائي للمعدن (50-250 ملغم/لتر)، وسرعة الرج (0-250) دورة/دقيقة. ان افضل قيم لهذه المتغيرات والتي تم من خلالها الحصول على كفاءة ازالة للرصاص تساوي (97%) هي 2 ساعة، 0.5 غم/100 مليلتر، 50 ملغم/لتر، و250 دورة/دقيقة على التوالي. اما بخصوص الفينول فتبقى هذه القيم كما هي ماعدا وقت التماس حيث كان ثلاث ساعات محققا كفاءة ازالة تساوي 85%. اجريت فحوصات الامتزاز لتلك الملوثات (النظام الاحادي) عندما يكون الرمل هو المادة المازة باعتماد افضل القيم التي حددت في حالة ألحماة. على العموم تم اعتماد افضل القيم المحدد لامتزاز الفينول على ألحماه والرمل لاجراء فحوصات الامتزاز في حالة النظام الثنائي (الرصاص+الفينول) على تلك المواد المازة.
اظهرت نتائج الامتزاز ان نموذج لانكمير هو الافضل تمثيلا لبيانات الامتزاز(R2≥0.9893) مقارنة بالنماذج الاخرى مثل فراندلش، ايلوفش، تيمكن، كيسلف، وهيل ديبور للرصاص والفينول (النظام الاحادي) تحت الظروف التي تم دراستها وبناءا على ذلك فان السعة القصوى المحسوبة كانت 34.9 و 25.2 ملغم/كغم للرصاص والفينول على التوالي. في حين تلك القيم في حالة كون الرمل هو المادة المازة كانت 13.3 و8.4 ملغم/كغم على التوالي وهذا يؤكد ان قدرة امتزاز الحماه للرصاص والفينول تشكل ثلاثة اضعاف ماهو عليه في الرمل. من ناحية اخرى تبين ان نموذج لانكمير الموسع يمثل بشكل جيد بيانات الامتزاز(R2≥0.9521) للنظام الثنائي (الرصاص+الفينول) مقارنة بنموذج فراندلش الموسع ونموذج لانكمير- فراندلش في حين تم حساب قيم السعة القصوى لهذه الحالة اعتمادا على الانحدار اللاخطي وباستخدام برنامج الستاتستكا الاحصائي. بالاضافة الى ذلك فان التحليل باستخدام الاشعة تحت الحمراء اثبت ان مجاميع الاروماتيك، الفوسفاين، الكربوكسيل وهاليدات الالكيل والكحول هي المسؤولة عن امتزاز الرصاص والفينول على الحماه .
تم استخدام طريقة الفروقات المحدده لغرض تمثيل انتقال الرصاص او الفينول ببعد واحد موقعيا وزمنيا. ثم استخدام برنامج COMSOL Multiphysics 3.5a والذي يعتمد على طريقة العناصر المحددة لايجاد توزيع تلك الملوثات ببعد واحد وبعدين في حالة التوازن. النتائج التي تم الحصول عليها من النماذج الرياضية وكذلك النتائج المختبرية اثبتت بان الجدران التفاعلية النفاذة تلعب دورا مهما في ازالة وتقييد حركة الملوثات كما وبينت النتائج ان الجدران السميكة تكون افضل من النحيفة في تحقيق المعالجة المطلوبة، على العموم تبدأ تلك الجدران بالتشبع بالملوثات مع الزمن، اظهرت النتائج سواء في حالة الاقتصار على احد الملوثات او الأثنين معا ان هناك ميل اكبر للرصاص للازالة باستخدام ألحماه مقارنة بالفينول. اخيرا لوحظ وجود توافق معقول بين النتائج العملية والحلول العددية للنماذج الرياضية من حيث توزيع تراكيز الرصاص والفينول على امتداد التربة وبوجود الحاجز التفاعلي النفاذ حيث كان جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) اقل او بساوي 0.1 و 0.055 لأحادي وثنائي البعد على التوالي.
.jpg)
.jpg)
