تاثیر اندازه ذرات کود گاوی بر انتقال آلودگی باکتریایی با استفاده از مدل جذب- واجذب در خاک تحت جریان اشباع

کودهای دامی منبع میکروارگانیسم های بیماری زایی می باشند که می توانند سبب آلودگی منابع آب های سطحی و زیرسطحی شوند. باکتری ها پس از آزاد شدن از کود، می توانند به درون خاک نفوذ کرده و انتقال یابند. این پژوهش با هدف شبیه سازی اثر دانه بندی کود گاوی بر ضرایب انتقال باکتری ایشریشیاکولی در ستون شن تحت جریان اشباع انجام شد. کود گاوی با اندازه ذرات ۲۵/۰، ۵/۰، ۱ و ۲ میلی متر معادل با ۳۰ تن در هکتار بر حسب وزن خشک استفاده شد. به موازات این تحقیق از ردیاب کلراید نیز برای بررسی ضریب انتشار پذیری خاک استفاده گردید. اثر تیمارهای کود بر انتقال باکتری ایشریشیاکولی در خاک با اندازه گیری تعداد باکتری و ردیاب کلراید در زه آب خروجی تا ۲۰ سانتی متر مکعب حجم آب منفذی بررسی شد. از نرم افزار HYDRUS-۱D برای شبیه سازی استفاده شد. به منظور تعیین کلراید از الگوریتم لونبرگ- مارگوت و بهینه سازی غیر خطی و برای تعیین نگهداشت و انتقال باکتری از معادله سینتیک دو مکانی یا مدل جذب واجذب و حل معکوس استفاده شد. نتایج نشان داد شبیه سازی انتقال باکتری توسط HYDRUS-۱D و مدل سینتیک دو مکانی به خوبی برای تمام تیمارهای کودی انجام شده است (میانگین انحراف معیار ۰۵۶/۰ و ضریب تعیین ۹۰۵/۰). تیمار ۲۵/۰ میلی متر بهترین تطابق را با نتایج شبیه سازی داشت. بر اساس نتایح تحقیق، بیشترین غلظت باکتری زه آب، در تیمار ۲ میلی متر بدست آمد که ناشی از درشتی ذرات کود و خروج سریع تر و زودهنگام باکتری از بین ذرات آن می باشد. کمترین نرخ جذب، ۶-۱۰×۵۹/۵ (s-۱)، در تیمار کودی ۲ میلی متر بدست آمد که دلیل آن رهایش بیشتر باکتری در این تیمار کودی و در نتیجه افزایش نرخ واجذب،۱-۱۰×۶۱/۳ (s-۱)، بود. همچنین با افزایش عمق خاک میزان نگه داشت باکتری نیز افزایش یافت که احتمالا به دلیل تجمع باکتری ها روی سطح ذرات خاک در عمق های پایین تر می باشد.

کلیدواژه ها:

ایشریشاکولی ، پالایش ، مدل سینتیک ، منحنی رخنه ، HYDRUS-۱D