روش های احیاء (پاکسازی) آبخوان های آلوده - بخش دوم

کنترل منشاء آلودگی 

1- روشهای حفاری و دفن/تصفیه

2- استفاده از موانع در مقابل جریان آب زیرزمینی

هدف از کنترل منشاء آلودگی، حذف و یاکاهش انتشار آلودگی زیرسطحی است. برای اینکار از موانع فیزیکی و روشهای کنترل هیدرودینامیکی استفاده می شود.

روش های کنترل هیدرودینامیکی شامل تزریق و یا پمپاژ آب زیرزمینی از یک سری چاه است که اطراف  منشاء آلودگی یا هاله آلودگی قرار گرفته اند. هدف از اینکار تغییر گرادیان هیدرولیکی آب زیرزمینی به نحوی است که حرکت مواد آلاینده محدود شود.

موانع فیزیکی نیز برای ایزوله کردن خاک ها و آبهای زیرزمینی آلوده از محیط اطراف بکار می روند.

1- روش حفاری و گود برداری    (Excavation Methods)

برای حذف کامل منشاء آلودگی  ممکن است یک گودال در محل منشاء آلودگی حفر شود و خاک آلوده به یک مکان مطمئن (مانند محل دفن زباله) انتقال داده شود.آبهای زیرزمینی آلوده را نیز میتوان پمپاژ کرد و به محل دیگری برای ذخیره، تصفیه یا دفن منتقل کرد.

یکی از مسائل مهم در این روش این است که حذف کامل خاک و آبهای زیرسطحی آلوده در اغلب موارد امکان پذیر نیست، بخصوص وقتی که آلودگی تا عمق زیادی ادامه دارد  و یا  هاله آلودگی در زیر کارخانه ها یا ساختمانهای مسکونی و تجاری گسترش یافته است. 

2- ایجاد موانع در مقابل جریان آب زیرزمینی        (Barriers to Groundwater Flow)   

موانع فیزیکی که برای جلوگیری از جریان آب زیرزمینی آلوده بکار می روند شامل دیواره های نفوذناپذیر (slurry walls)، پوشش های سیمانی (grout curtains)، ستونهای ورقه ورقه (sheet piling) و ژئوممبران ها (Geomembranes) می شوند. این موانع و سدهای نفوذناپذیر برای محدود کردن نشت آبهای زیرزمینی آلوده و یا جلوگیری از ورود آبهای زیرزمینی پاک به زون آلوده بکار می روند.

در بعضی موارد نیاز است تا یک سری چاه یا یک سیستم زهکشی همراه با این سدها بکار گرفته شود تا منطقه آلودگی به طور کامل کنترل شود.

در بعضی موارد از موانع نفوذپذیر برای تصفیه آبهای آلوده (Permeable Treatment Barrier ) نیز استفاده می شود. 

سفره هایی با ضخامت کم (در حدود 20 متر) که توسط یک سنگ کف نفوذناپذیر از پائین محدود شده اند، برای ایجاد دیواره های نفوذناپذیر مناسب هستند.

برای ایجاد این دیواره ها ابتدا باید یک گودال با عرض کم (70 تا 150 سانتی متر)  در اطراف منطقه آلوده حفر شود. عمق این گودال باید تا سنگ کف سفره باشد. سپس این گودال توسط مواد نفوذناپذیر پر می شود. 

ستون های ورقه ای (Sheet piling)

در این روش ورقه های فولادی توسط ابزارهای مخصوصی به هم متصل می شوند و سپس به داخل زمین رانده می شوند. بعد از رسیدن این ورقه ها به یک سطح نفوذناپذیر، عملیات متوقف شده و قسمت های اضافی ورقه ها که بالای سطح زمین باقی مانده اند، بریده می شوند. 

روش های احیاء (پاکسازی) آبخوان های آلوده - بخش اول

 مقدمه

در طی سالهای اخیر دانشمندان و مدیران منابع آب زیرزمینی  بدنبال روشهایی برای رفع آلودگی آبخوانهای آلوده بوده اند.  علم احیاء آبهای زیرزمینی آلوده هنوز در ابتدای راه خود قرار دارد و چالشهای فراوانی را در پیش رو دارد.    

     

در فرآیند پاکسازی یک منطقه آلوده دو موضوع باید مد نظر قرار گیرد یکی محدوده منبع آلودگی و دیگری  وسعت هاله آلودگی مربوط به آن. کنترل این دو محدوده یکی از  چالش انگیز ترین  مسائل در بحث پاکسازی آب های زیرزمینی آلوده است.  

پروژه های احیاء آب های زیرزمینی آلوده ممکن است شامل اهداف مختلفی شود از جمله:

1.       ۱- جلوگیری از حرکت هاله آلودگی از منبع آن

2.      ۲-  ایزوله کردن منطقه ای که منبع آلودگی را در بر می گیرد

3.       ۳- تصفیه آبهای زیرزمینی آلوده به صورت یک آب استاندارد برای مصارف مورد نظر

4.       ۴- رفع مشکلات زیست محیطی ناشی از آلودگی آب 

هنگامی که یک منطقه از لحاظ خصوصیات هیدروژئولوژی، هیدروشیمی و آلودگی مورد بررسی قرار گرفت گزینه هایی را برای کنترل آلودگی و احیاء مناطق آلوده می توان انتخاب کرد. انتخاب یک روش بستگی به مواردی همچون نوع آلودگی، هیدروژئولوژی منطقه، خصوصیات منشاء آلودگی و موقعیت آلاینده در زیر سطح زمین دارد .  هدایت هیدرولیکی سازندهای زیرسطحی نیز یکی از پارامترهای مهم است. موفقیت یا شکست یک پروژه پاکسازی آبهای آلوده به توانایی آبخوان برای انتقال سیالات (آب یا آلاینده ها)، NAPLها و گازها بستگی دارد.

اطلاعاتی در مورد واکنش پذیری یا قابلیت تجزیه زیستی آلاینده در زیر سطح زمین برای تعیین روش پاکسازی منطقه آلوده لازم است. واکنش های شیمیایی و جذب مواد آلی در خاک، که در طول عملیات پاکسازی مناطق آلوده ممکن است اتفاق بیفتد، باید بطور دقیق در فاز طراحی عملیات احیاء آبخوان، مورد بررسی قرار گیرد. 

روش های موجود برای پاکسازی آبخوانهای آلوده شامل موارد زیر می شوند:

1.       ۱- روش های کنترل منشاء آلودگی (Source control Methods) 

2.     ۲-   پمپاژ آبهای آلوده و تصفیه آنها در سطح زمین (Polluted Water Pumping and aboveground Treatment)

3.       ۳- تصفیه فیزیکی و شیمیایی در محل (In Situ Biological and Chemical Treatment)

4.       ۴- استخراج بخار خاک  (Soil Vapor Extraction)