تم انجاز رسالة الماجستير للطالبة (مريم ضياء الدين أحمد) في قسم الهندسة البيئية عن بحثها الموسوم ” إزالة ايونات النحاس من المياه الجوفية الملوثة باستخدام مخلفات رمل المسبك كحاجز تفاعلي نفاذ” ، باشراف أ.م.د. أياد عبد الحمزة فيصل ، من قبل لجنة المناقشة المؤلفة من :
أ.م.د. قاسم حميد جلعوط (رئيساً)
أ.م.د. حاتم عسل كزار (عضواً)
د. عبير إبراهيم موسى (عضواً)
وتلخص البحث بما يلي :
تبحث الدراسة الحالية امكانية استخدام مخلفات رمل المسبك كحاجز تفاعلي نفاذ والذي يعد من التقنيات المبتكرة لمعالجة المياه الجوفية في الموقع وازالة عنصر النحاس من الطبقات السطحية الملوثة. بسبب كون مخلفات رمل المسبك لها توصيل هيدروليكي منخفض جدا (1×10-6سم/ثا( فقد تم خلطها مع رمل كربلاء لزيادة التوصيل الى2×10-3 و3×10-3 سم/ثا لخلطة مخلفات رمل المسبك ورمل كربلاء بنسبة (50%:50%) ونسبة (25%:75%) على التوالي.
في إختبارات الدفعة ، تم دراسة تأثيرعدة متغيرات تشغيلية مثل زمن التماس بين المادة الممتزة والسطح الماز ( 0 – 240دقيقه),الدالة الحامضية للمحلول (2-8),كمية المادة المازة (0.25-5 ملغم/100 مليلتر) ,تأثيرات التركيز الابتدائي للمعدن ( 50- 250 ملغم / لتر ) وسرعة الاهتزاز (0-250 دوره لكل دقيقه).وتم التوصل الى ان كفاءة إزالة عنصر النحاس بلغت (93%) عند 60 دقيقه, 6.5 ,5 ملغم / 100مليلتر,50 ملغم/لترو250 دورة لكل دقيقه على التوالي .
البيانات التي تم الحصول عليها من التجارب بطريقة الدفعة تم تحليلها بواسطة موديلات لانكمير وفريندلج. أظهرت النتائج أن موديل لانكمير هو المفضل أكثر لامتزاز أيونات النحاس الثنائية على سطح الخلطتين لمخلفات رمل المسبك ورمل كربلاء. تم أختيار موديل لانكمير لوصف امتزاز المحلول على الطور الصلب للحاجز التفاعلي النفاذ وبالتالي فان الثوابت (aوb) تساوي 10.1ملغم/غم و0.092 لتر/ملغم على التوالي للخلطة الاولى في حين أن الثوابت تساوي 9.43ملغم/غم و0.096 لتر/ملغم للخلطة الثانية. بالاضافة الى ذلك فان التحليل بأستخدام الأشعة تحت الحمراء أثبت أن مجموعة هاليدات الألكيل والكربوكسيل هي المسؤولة عن أمتزاز النحاس على مخلفات رمل المسبك.
تم أستخدام برنامج COMSOL Multiphysics 3.5a الذي يعتمد على طريقة العناصر المحددة لوصف انتقال ايونات النحاس بموديل فيزيائي ثنائي الابعاد في ظل حالة التوازن. أثبتت النتائج المتوقعة والتجريبية ان الحاجز التفاعلي النفاذ يلعب دور كامن في تقييد حركة المادة الملوثة. هذه النتائج تثبت ان فعالية الحاجز تنخفض مع الزمن بسبب انخفاض عامل الاعاقة. في النهاية, لوحظ وجود توافق معقول بين النتائج المتوقعة والتجريبية لتوزيع تركيز ايونات النحاس الثنائية خلال التربة بوجود حاجز تفاعلي نفاذ(مخلفات رمل المسبك) بمعدل خطأ اقل او يساوي 10%.
