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

  

روش پمپاژ و تصفیه

کنترل هیدرولیکی آلودگی آب زیرزمینی (سیستم پمپاژ و تزریق) می تواند  رژیم جریان آب زیرزمینی را برای اهداف زیر تغییر دهد:

جلوگیری از تخلیه آب زیرزمینی آلوده  در مناطق پایین دست

کاهش سرعت حرکت هاله آلودگی

محصور کردن هاله آلودگی توسط یک سری از چاه های پمپاژ و تزریق آب 

نگهداری و رسیدگی چاهها برای موفقیت کامل این روش اهمیت زیادی دارد و در صورت تغییر سطح آب زیرزمینی، باید طراحی سیستم مورد بازنگری قرار گیرد. یک سیستم تصفیه فیزیکی و زیستی نیز ممکن است برای تصفیه آب پمپاژه شده  لازم باشد. 

بررسی و بهینه سازی سیستم پمپاژ

مدل سازی جریان وانتقال آلاینده ها که همراه با مطالعات پاکسازی سفره های آلوده انجام می شود، می تواند یک ابزار قدرتمند برای پیش بینی میزان حرکت و مسیر هاله آلودگی  و عکس العمل آن در قبال گزینه های مختلف موجود برای پاکسازی آبهای آلوده باشد.

این مدل ها باید باتوجه به  اندازه گیرهای صحرایی خصوصیات هاله آلودگی کالیبره شوند. در غیر اینصورت  با توجه به عدم قطعیت های موجود در این مدل ها باید از آنها با احتیاط استفاده کرد، بخصوص وقتی که از آن ها برای مطالعه محل دفن زباله های خطرناک (مانند زباله های اتمی) استفاده می شود.

بسیاری از محققان از مدلهای ریاضی آب زیرزمینی به عنوان یک ابزار در طراحی گزینه های مختلف پاکسازی آبهای آلوده استفاده کرده اند. زیرا این مدل ها به سرعت نتایج حاصل از اجرای گزینه های مختلف را  شبیه سازی کرده و امکان الویت بندی و مقایسه روش های مختلف پاکسازی را فراهم می کنند. بنابراین از این مدل ها می توان به عنوان یک ابزار کمکی در طراحی استفاده کرد.

توسط مدل های ریاضی جریان و انتقال آلاینده ها می توان بهترین آرایش چاه های پمپاژ و تزریق را مشخص کرد زیرا با استفاده از مدل می توان تغییرات جریان و غلظت هاله آلودگی را مشخص کرد.

Full-size image

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) 

جنگ آب در هزاره سوم

هیدروپلیتیک ترکیبی متوازن از دو واژه آب و سیاست است و تاثیر و نقش آفرینی منابع آب بر روابط سیاسی کشورها را مورد مطالعه قرار می دهد. افزایش تقاضا برای مصرف آب و مدیریت ضعیف منابع آب موجبات تنش بر سر استفاده از منابع آب هم در درون کشورها و هم در روابط بین کشورها را فراهم کرده است. این موضوع در مورد رودخانه های بین المللی کاملا مشهود است. 

 

View Image

ادامه مطلب ...

آب ناسالم باعث مرگ زودرس می شود

بحران آب بیش از هر جنگی ، جان انسان ها را می گیرد و اگر شرایط فعلی ادامه یابد ، 500 میلیون نفر تا 9 سال دیگر از امکانات بهداشتی بی بهره خواهند بود و تا سال 2025 میلادی نیز 800 میلیون نفر از جمعیت جهان ، آب غیربهداشتی مصرف خواهند کرد.  

  

ادامه مطلب ...