شبیه سازی عددی انتقال آلاینده‌های نفتی در آب زیرزمینی ناشی از نشت احتمالی مخازن بنزین موجود در انبار نفت خوی، آذربایجان غربی، ایران

الموضوعات :

عبدالرضا واعظی ¹ , وحیده عزیزان ²

1 - دانشیارگروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران *(مسوول مکاتبات).
2 - کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

تاريخ الإرسال : 03 الأحد , صفر, 1437 تاريخ التأكيد : 03 الأربعاء , رمضان, 1437 تاريخ الإصدار : 16 الأحد , شعبان, 1440

الکلمات المفتاحية: BTEX, MTBE, خوی, MT3DMS, MODFLOW-2000,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: در این مطالعه، غلظت و میزان گسترش ابر آلودگی آلاینده های نفتی در آب زیرزمینی ناشی از نشت احتمالی مخازن بنزین موجود در انبار نفت خوی تحت سناریوهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: بدین منظور ابتدا مدل جریان آب زیرزمینی منطقه برای حالت پایدار و ناپایدار با استفاده از بسته مدل MODFLOW-2000 شبیه سازی و مدل جریان واسنجی و پارامترهای هیدرولیکی آبخوان برآورد گردید. به کمک مدل انتقال MT3DMS و با استفاده از داده های خروجی مدل جریان، گسترش ابرآلودگی بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، زایلن و MTBE برای ورود احتمالی آن با غلظت حداکثر از طریق نشت از مخازن انبار نفت خوی شبیه سازی گردید. به منظور پیش بینی انتقال آلاینده ها تحت شرایط مختلف، سه سناریو در نظر گرفته شد. یافته ها: نتایج مدل نشان می دهد که ابر آلودگی MTBE در صورت تداوم نشت در طی بیست سال گسترشی برابر 774 متر و در صورت قطع شدن نشت پس از 3 سال در طی بیست سال حدود 108 متر از منبع نشت آلاینده فاصله خواهد گرفت. این در حالی است که ابر آلودگی ناشی از انتشار BTEXها در صورت تداوم نشت در طی بیست سال گسترشی کم تر از MTBE خواهند داشت. مقایسه رفتار ابر آلودگی آلاینده های بنزن و MTBE تحت شرایط سناریو دوم (نشت به مدت سه سال) نشان داد که گسترش ابر آلودگی بنزن بعد از ده سال به 126 متر برسد و 5/8 سال پس از قطع نشت، آلاینده به نزدیک ترین چاه بهره برداری برسد ولی گسترش ابر آلودگی MTBE در همین مدت بیش از شش برابر بوده و در طی 5/1 سال پس از قطع نشت، به نزدیک ترین چاه بهره برداری برسد که این ناشی از قابلیت انتقال بیش تر MTBE در آب نسبت به بنزن می باشد. بحث و نتیجه گیری: سرعت متوسط حرکت آلودگی 5 تا 6 سانتی متر در روز برآورد گردید و پیش بینی می شود که ابر آلودگی MTBE پس از شروع نشت با فاصله زمانی کم تر از BTEXها، به اولین چاه بهره برداری برسند. در صورتی که مقدار جذب سطحی صفر در نظر گرفته شود ابر آلودگی تمام آلاینده ها اعم از MTBE، بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن با گذشت ده سال، مناطق شهری پایین دست منطقه مطالعاتی را آلوده خواهند کرد. بنابراین لزوم پایش مستمر نشت و حفاظت از مخازن که مهم ترین فرآورده نفتی از نظر داشتن آلاینده های نفتی است، ضروری می باشد.

المصادر:

1. 1.Vaezihir A., Zare M., Raeisi E., 2010, Numerical simulation of BTEX released from six LNAPL mounds into alluvial aquifer, 15th congress institute of Iran Geology, Kharazmi University, Tehran – Iran (In Persian).


2. Vaezihir A., Zare M., Raeisi E., Molson J., Barker J., 2010, Optimization in selection of suitable method for remediation of BTEX from a pollutant alluvial aquifer by oil material, 15th congress of Iranian Geology Association, Tarbiyat Moallem University, Tehran – Iran (In Persian).  


3. Azizan V., Vaezihir A., 2014, Evaluation of behavior of Benzene pollutant plume released into Groundwater from Khoy oil storage tanks yard, West Azerbaijan, Iran, Iranian Geology Association, Tarbiyat Modares University, Tehran – Iran (In Persian).   


4. National Center for Environmental Assessment, Office of Research and Development, Washington, DC.


5. WHO, 2008 World Health organization. “Guidelines for drinking water quality”, third edition. 515pp.


6. EPA, 2009 U.S. Environmental Protection Agency. Integrated Risk Information System (IRIS) on BTEX.


7. Nikpey A., Mortazavi S. B., Asiliyan H., Khavanin A., Rezaei A., Soleimanian A., 2005, Catalytic hydrolysis of methyl tertiary butyl ether (MTBE) in groundwaters, Journal of Iranian chemistry and chemistry engineering research (In Persian).  


8. Zhang, Ch. and Wang, P.Patrick. 1999. “MT3DMS”, U.S. Army Corps of Engineers Washington, DC 20314-1000.


9. Yazdandoust P., Samani N., 2013, Vulnerability of Zargan plain related to Benzene and Formalin contaminants, 32th congress and the first international seminar of Earth Science, 2013, Geology Survey and Mineral Exploration of Iran, Tehran (In Persian). 


10. Molson, J.W., Barker, J.F., Frind, E.A. 2000. Simulation of natural attenuation and ethanol-induced benzene persistence in gasoline-contaminated aquifer. Proceeding of the Groundwater Quality 2001 Conference held at Sheffield. UK. June 2001. No.275.


11. Omidkhah M., Pourabdollah K., Chegini M., Mantegiyan M., 2007, Determination of MTBE concentration and designing permeability model into Grandwaters of Tehran plain, Journal of Iranian chemistry and chemistry engineering research (In Persian).  


12. Myrttinen, A., Boving, T., Kolditz, O. 2008. Modeling of an MTBE plume at Pascoag. Rhode Island. Journal of Springer. 57:1197-1206.


13. West Azerbaijan regional water management company, 2014, Abstract Reports of Khoy plain climatic condition (In Persian). 


14. Jalali, L., 2011, Investigation of quantity and quality of groundwater resources of Khoy plain aquifer, A MSc thesis in University of Tabriz (In Persian).


15. Todd, D.K. and Mays. 2005. Groundwater Hydrogeology. Third Edition. John Wiley and Sons.


16. Molson J., 2010. A 3D Model for Groundwater Flow, and Multi-Component NAPL Dissolution with Dissolved-Phase Advective-Dispersive Transport and Biodegradation User Guide, University of Waterloo, Canada.