بررسی اثرات کاربرد الکل چرب هگزادکانول در کاهش میزان تبخیر از حوضچه¬های طراحی شده در محیط دانشکده منابع طبیعی دانشگاه لرستان
محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامهصدیقه ابراهیمیان 1 , ناصر طهماسبی پور 2 * , محسن عادلی 3 , حسین زینی وند 4 , محمد طهماسبی پور 5
1 - دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ،دانشگاه لرستان، ایران
2 - دانشیار، گروه آبخیزداری دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ،دانشگاه لرستان، ایران
3 - استاد، گروه شیمی آلی دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، ایران
4 - دانشیار، گروه آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ،دانشگاه لرستان، ایران
5 - دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران. ایران
کلید واژه: کنترل تبخیر, کیفیت آب, مونولایر , حوضچه تبخیر , هگزادکانول,
چکیده مقاله :
مقدمه: در مناطق خشک، کمبود بارندگی و تبخیر از سطح مخازن از جمله مسائلی است که معضل کمبود آب در کشور را جدي‌تر می‌نماید. یکی از روش‌هاي مبارزه و مهار این کمبود کاهش تبخیر از مخازن پشت سدهاست.
روش: در این پژوهش و به عنوان روش‌های شیمیایی از هگزادکانول که در اتانول حل شده است استفاده شد. که هر سه روز یکبار بر روی سطح حوضچه تبخیر کلاس A اسپری شدند استفاده گردید. با پاشش این پودر بر روي مخازن کوچک آماده شده به ابعاد مترمکعب در ایستگاه تحقیقاتی آب و هواشناسی اقدام به بررسی اثرات کمی (میزان کاهش تبخیر) و کیفی (تغییرات احتمالی بر روي برخی پارامترهاي شیمیایی، میکروبی) شده که نتایج حاصله ارائه شده است.
یافته ها: نتایج به دست آمده نشان داد هگزادکانول با کارایی 18 درصد بیشترین سهم را در کاهش تبخیر داشتند. پارامترهاي منتخب کیفی شیمیایی و میکروبی که پارامترهای شیمیایی شامل درصد اکسیژن محلول (DO%)، کلسیم، منیزیم، سختی کل، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی تغییرات غلظت اکسیژن محلول به عنوان پارامتري مؤثر بر سایر پارامترها است. نتایج به دست آمده نشاندهندهي این است که مقادیر پارامترهای مذکور درحوضچه شاهد در طول دورهی آماری به ترتیب 63 درصد اکسیژن محلول، سختی کل 6/146 ppm))، کلسیم 5/45 ppm))، منیزیم 6/43 ppm)) و همچنین مقادیر پارمترهای فوق الذکر در حوضچه دارای مونولایر هگزادکانول به ترتیب 75/59 درصد اکسیژن محلول، سختی کل 144 ppm))، منیزیم 1/45 ppm))، کلسیم 2/45 ppm)) بوده است. تجزیه تحلیل آماری نتایج مذکور نشان دهندهی میزان تغییرات هر یک از عناصر مورد بررسی در طول دورهی آماری به ترتیب اکسیژن محلول که در بین عناصر کیفی آب بیشترین تغییرات و کمترین تغییرات مربوط به عنصر سختی کل میباشد.
نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان¬دهنده¬ي افزایش 4و2 درصديBOD و CODحوضچه دارای مونولایر هگزادکانول نسبت به حوضچه شاهد است. به علاوه در حوضچه شاهد، امکان تماس با هوا، تابش ورودي بیشتر و وقوع فرآیند فتوسنتز غلظت اکسیژن محلول را افزایش می¬دهند. در مقابل در حوضچه پوشش یافته با مونولایر هگزادکانول حضور پوشش¬هاي شناور موجب کاهش میزان اختلاط آب می¬شود. این عوامل موجب کاهش 8 درصدی اکسیژن محلول آب در حوضچه دارای هگزادکانول می¬گردد.
Introduction: In arid regions, rainfall shortage and evaporation from reservoir surfaces are among the issues that exacerbate the water scarcity problem in the country. One of the methods for combating and controlling this shortage is to reduce evaporation from reservoirs behind dams.
Methods: In this study, as chemical methods, a mixture of octadecane and hexadecane dissolved in ethanol was used. which were sprayed on the surface of the class A evaporation pond every three days. By spraying this powder on small reservoirs prepared to dimensions of cubic meters at the Water and Meteorology Research Station, the quantitative (amount of evaporation reduction) and qualitative (possible changes on some chemical, physical parameters) effects have been investigated and the results are presented. Quantitative and qualitative results are compared over a two-month period between two control and control samples.
Findings: The results obtained show a 4% and 2% increase in BOD and COD in the pond with a monolayer of hexadecanol compared to the control pond. In addition, in the control pond, the possibility of contact with air, more incoming radiation and the occurrence of photosynthesis increase the concentration of dissolved oxygen. In contrast, in the pond covered with a monolayer of hexadecanol, the presence of floating coatings reduces the amount of water mixing. These factors cause an 8% decrease in dissolved oxygen in the pond with hexadecanol.
1 Abass Dawood K, Lafta Rashir F, Hashim A. Reduction evaporation losses from water reservoirs. International journal of Energy and Environmental research. 2013;vol. 1, no. 1, pp. 23-29.
2 Abdallah A, Parihar C, Patra S, Nayak H, Saharawat Y, Singh, U. Critical evaluation of functional aspects of evaporation barriers through environmental and economics lens for evaporation suppression-a review on milestones from improved technologies.2021. Science of The Total Environment:147800.
3 Bakhtiar Dashtaloui ,M. Effect of evaporation suppression floating covers on chemical and biological water quality parameters. Isfahan University of Technology.2021.85.
4 EbrahimianS, TahmasabipourN, Adeli M, Zainivand H. Evaluating methods of reducing evaporation through the combined methods of floating balls and monolayer in class (A) pan (case study of Khorram Abad city). Journal of Water Resources Research.2023. 4:75 87.
5 Ebrahimian,S, TahmasabipourN, Adeli M, Zainivand H.. Evaluating methods of reducing evaporation in laboratory levels through physical methods of two- and six-hole floating balls (Khorramabad case study). "New Approaches in Water and Environmental Engineering".2023.1(2):10-18.
6 Hudson N.W. Soil and water conservation in semiarid regions. FAO Land and Water Conservation Service, Rome.1987. 256 p.
7 Herweijer C, Seager R. The global footprint of persistent extra-tropical drought in the instrumental era, International Journal of Climatology,2008. 28(13):pp1761-1774.
8 Ikweiri f.s, Gabril H, Jahawi M, Almatrdi Y. "Evaluating the evaporation water loss from the Omar Muktaropen water reservoir" Twelfth International Water Technology Conference, IWTC12 Alexandria, Egypt.2008.
9 Mazheri A. Evaporation reduction from water storage pools using floating covers, master's thesis, Isfahan University of Technology, Faculty of Agriculture.2015.
10 Maestre-Valero J, Martínez-Alvarez V, Nicolas E. Physical, chemical and microbiological effects of suspended shade cloth covers on stored water for irrigation. Agricultural water management. 2013;118:70-8.
11 Mady B, Lehmann P, Gorelick SM, Or D. Distribution of small seasonal reservoirs in semi-arid regions and associated evaporative losses. Environmental Research Communications. 2020;2(6):061002.
12 Nejatian A, Mohammadi M. M. Doulabi. A. iraji zad. Evaporation Mitigation Assessment by Self-assembled Nano-thickness Films in Shallow Fresh Water Lake Using Fixed and Semi-Floating Pans.August .Environmental Processes.2022.9(3).
13 Panjabi K, Rudra R, Goel P. Evaporation Retardation by Monomolecular Layers: An Experimental Study at the Aji Reservoir (India). Open Journal of Civil Engineering, 2016.6: 346-357.
14 Rezazadeh A , Akbarzadeh M, Aminzadeh M. The Effect of Floating Balls Density on Evaporation Suppression of Water Reservoirs in the Presence of Surface Flows. Journal of Hydrology.2020. 591(1):125323.
15 Silva C, González D, Suárez F.“An experimental and numerical study of evaporation reduction in a salt-gradient solar pond using floating discs,” Solar Energy.2017. vol. 142, pp. 204-214.
16 Saggai S. & Bachi O.E.K..”Evaporation Reduction from Water Reservoirs in Arid Lands”,Using Monolayers: Algerian Experience1. ISSN 0097-8078, Water Resources, 2018, Vol. 45, No. 2, pp. 280–288. © Pleiades Publishing, Ltd.
17 Shalaby MM, Nassar IN, Abdallah AM. Evaporation suppression from open water surface using various floating covers with consideration of water ecology. Journal of Hydrology. 2021;598:126482.
18 Zamani S. and M. Rahimzadegan M. 2018. Mapping dam lake evaporation using SEBAL evapotranspiration model Case study: Amir Kabir Dam. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR) 27(106): 57-69. (in Farsi).
19 Gao, Y., D. Long and Z. Li. 2008. Estimation of daily evapotranspiration from remotely sensed data under complex terrain over the upper Chao River basin in north China. International Journal of Remote Sensing 29(11): 3295-3315.
20 Zhang, H., S. M. Gorelick, P. V. Zimba and X. Zhang. 2017. A remote sensing method for estimating regional reservoir area and evaporative loss. Journal of Hydrology 555: 213-227. 21.