تعیین ضریب زوال آلودگی رودخانه‌های تالار و بابلرود

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران کرج ایران

2 مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران، کرج ایران

10.22125/iwe.2020.110070

چکیده

برآورد دقیق ضریب زوال آلودگی با توجه به تاثیر آن در مصرف اکسیژن محلول رودخانه­ها از موارد مهم در مدیریت کیفیت منابع آب است. هدف مقاله حاضر برآورد ضریب زوال دو رودخانه تالار و بابلرود با اندازه گیری های میدانی و تدقیق روابط تجربی پرکاربرد در دو فصل بهار و تابستان است. پارامترهای کیفی شامل DO، BOD، pH، EC، نیترات، فسفات و درجه حرارت در رودخانه تالار در 5 ایستگاه به طول مقادیر 4 کیلومتر و در بابلرود در 3 ایستگاه به طول کل8/2 کیلومتر در ماههای اردیبهشت و مرداد 1397 اندازه گیری و ثبت شد. سپس برآورد ضریب زوال با استفاده از مدل تحلیلی استریتر فلپس برآورد شد. بر اساس نتایج در هر دو رودخانه مقدار ضریب زوال در تابستان بیشتر از بهار است. مقدار متوسط ضریب زوال در رودخانه تالار در فصل بهار 57/1 و در تابستان 11/6 و در بابلرود، در بهار 2/1 و در تابستان(1/day) 34/8 محاسبه شد.  همچنین بر اساس تغییرات شیب نمودار اکسیژن محلول بدست آمده در هر دو رودخانه، در فصل بهار اکسیژن محلول مقادیر بیشتر (متوسط تالار 47/7 و بابلرود 58/7 میلی گرم در لیتر) و در تابستان مقادیر کمتری(متوسط تالار 15/5 و بابلرود 93/5 میلی گرم در لیتر) داشته است. در رودخانه تالار مقدار BOD در فصل بهار 34/4 و در تابستان 9/7 میلی­گرم در لیتر و در بابلرود در بهار 9/2 و در تابستان 2/3 میلی گرم در لیتر اندازه­گیری شده که نشان دهنده افزایش آلاینده­ها در فصل تابستان می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Decay Rate of Pollution in the Talar and Babolrood Rivers

نویسندگان [English]

  • Rostam Sadeghi Talarposhti 1
  • Kumars Ebrahimi 2
  • Abdolhossein Hoorfar 3
1 Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Irrigation and Reclamation Engineering Department University of Tehran
3 Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Accurate estimation of pollution decay coefficient is due to its effect on the oxygen consumption of the river’s solution of important issue, in managing the quality of water resources. The main purpose of this paper is to determine the decay factor of two rivers of Iran, named Talar and Babolrood Rivers. It has been done by measuring the field and elucidating the common empirical equations in two seasons of spring and summer. The qualitative parameters including DO, BOD, pH, EC, nitrate, phosphate and temperature in Talar River were measured in 5 sections of a total length of 4 km long, and in Babolrood River in 3 sections at a total length of 2.8 km, in May and August 2018. Then the decomposition coefficient was estimated using Streeter-Phelps Analytic Model. DO and BOD values were also analyzed in both spring and summer seasons. Based on the results in both case studies, the decay rate in summer was more than spring. The decay rate in Talar River was calculated equal to 1.57 in spring and 6.11 in summer, and in Babolrood, spring was 1.2 and in the summer was 8.34 (1/ day). Also, based on the slope changes, the dissolved oxygen content in both rivers increased in spring and decreased in the summer. In Talar River the BOD was equal to 4.34, in spring and 7.44 mg per liter in summer, and in Babolrood River in spring was equal to 2.5 and in the summer equal to 3.2 mg per liter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Streeter-Phelps
  • BOD
  • Dissolved oxygen
  • Reaeration
  • Self-Purification
 ابراهیمی ک.، کریمی راد ا.، عراقی نژاد ش. 1397، ارزیابی اثر تغییر کاربری اراضی بر تغذیه آب زیرزمینی در آبخوان چندلایه، مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 15، شماره 43، ص50 الی 60
. انصاری پور ا.،؛ ابراهیمی ک.، 2؛ امید م.1392، بررسی خودپالایی جریان های رودخانه ای با توسعه و کاربرد مدل های ریاضی مطالعه موردی: رودخانه پسیخان- گیلان،تحقیقات مهندسی کشاورزی، مقاله 3، دوره 14، شماره 2، تابستان 1392، صفحه 31-47
. سلیمانی ساردو م.، ولی ع.، قضاوی ر.، سعیدی گراغانی ح.، آنالیز و روندیابی پارامترهای کیفیت شیمیایی آب، مطالعه موردی رودخانه چم انجیر خرم آباد، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب تابستان 1392 شماره دوازدهم سال سوم.
. جعفری کلکان گ.، نژادیانی ب.، 1394، بررسی آزمایشگاهی تغییرات انتشارپذیری آلاینده ها در محیط های متخلخل همگن و غیر همگن اشباع، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، سال پنجم، شماره بیستم، تابستان 1394.
. روشنفکر ع.،کاشفی پور م.،جعفرزاده ن. 1391، ارایه روابطی جدید برای ضریب زوال جهت مدلسازی فلزات سنگین سرب وکادمیوم در سیستمهای رودخانه ای،نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره چهاردهم، شماره یک، بهار91.
محمدی قلعه نی م.، ابراهیمی ک.، 2؛ امید م.1394، ارزیابی ضریب نرخ بازهوادهی رودخانه‌ی سفیدرود، مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، دوره 9، شماره 31، ص89 الی 98  
.  محمدی قلعه نی م.، ابراهیمی ک.، 2؛ امید م.1394، برآورد ضریب هوادهی در مدیریت کیفی آب رودخانة دیناچال، با استفاده از روابط تجربی و روشهای عددی، مدیریت آب و آبیاری دانشگاه تهران، دوره 5، شماره 1، بهار و تابستان 1394، صفحه 79-69.
نظری ع.1391، بررسی خودپالایی جریانهای رودخانه ای با تاکید بر برآورد ضریب پخش طولی مطالعه موردی رودخانه پسیخان گیلان،پایان نامه کارشناسی ارشدمهندسی منابع آب،گروه مهندسی آبیاری و آبادانی،دانشگاه تهران.
 
ALMEIDA, J. S. M., JUNIOR, M. R. F. (2013). 1 Dissolved oxygen measurements on Uberabinha River for determining the oxygenation constant. Águas Subterrâneas.
Bhargava.D.S.(1983)” Most rapid BOD assimilation in Ganga and Yamuna river.”Journal of Environmental Engineering.109(1).174-188.
Cox B.A., 2003, A review of dissolved oxygen modeling techniques for lowland rivers, The Science of the Total Environment, Science Direct, ELSEVIER, 303-334.
Feria Díaz, J. J., Náder Salgado, D., Meza Pérez, S. J. (2017). Deoxygenation and re-aeration rates of the Sinu river. Ingeniería y Desarrollo, 35(1), 8-17.
Hydroscience Inc, 1971, ―Simplified Mathematical Modeling of Water Quality Prepared for the Mitre Corporation and the USEPA, Water Programs, Washington D C, Mar 1971, 127 pp, 4 Appendixes.  5 Monographs.
 Moog, D.B. and Jirka, G.H., 1998. Analysis of reaeration equations using mean multiplicative error. Journal of Environmental Engineering, 124(2), pp.104-110.
Nemerow A., Tratamiento de vertidos industriales y peligrosos. Madrid, España: Díaz de Santos,1998, pp. 82-110.
O’Connor, D. J; Dobbins, W.E. (1958). The Mechanism of Reaeration in Natural Streams.Journal of environmental engineering division ASCE. 123: 641-684.
Oguzie, F.A and Okhagbuzo, G.A (2010). Concentration of Heavy Metals in Effluent Discharges Downstream of Ikpoba River in Benin City, Nigeria. African Journal of Biotechnology 9 (3) pp. 319-325.
Parmar, D. L., & Keshari, A. K. (2012). Sensitivity analysis of water quality for Delhi stretch of the River Yamuna, India. Environmental monitoring and assessment, 184(3), 1487-1508.
 Streeter,H.W.  and Phelps, E.B., 1925.A Study of the Pollution and Natural Purification of the Ohio River. U.S.Public Health Service, Bulletin No.146,96 pp 13-Hoskins, Ruchhoft, and Williams, U. S. Pub. Health Service, Pub. Health Bull. 171, 186 (1927).
Zhang, Y., Yang, H., Wang, Z. (2016). Simulating water quality of Wei River with QUAL2K model, a case study of Hai River Basin in China. In MATEC Web of Conferences (Vol. 68, p. 14005). EDP Sciences.