تعهد نامه
مجله پژوهش در بهداشت محیط

مجله پژوهش در بهداشت محیط

بررسی آلودگی آب های زیرزمینی ناشی از نشت شیرابه تولیدی محل دفن پسماندها با استفاده از مدل عددی

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان
محسن عزیزی 1
عباس خاشعی سیوکی 2
مهدی دستورانی 3
1 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
3 استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
10.22038/jreh.2018.27891.1188
چکیده
زمینه و هدف: امروزه آلودگی ناشی از محل­های دفن پسماند به عنوان یکی از تهدیدهای جدی محیط زیست و از جمله منابع آب زیرزمینی تلقی می­شود. مطالعه حاضر با هدف استفاده از مدل­های ریاضی و عددی با دقت بالا در تعیین و تشریح شرایط کنونی و انجام پیش­بینی­ های نسبتاً دقیق، به منظور بررسی آلودگی آب­های زیرزمینی اطراف مراکز دفن پسماند ناشی از نشت شیرابه انجام شد.    
مواد و روشها: در این تحقیق برای تخمین سرعت حرکت آلودگی، ردیابی مسیر حرکت و شبیه­سازی فرآیند انتقال آلودگی شیرابه تولیدی در محل لندفیل شهر San Angelo کشور آمریکا به چاه آب شرب پایین­دست، از مدلهای MODFLOW، MODPATH و MT3DMS استفاده شد. همچنین سه سناریوی بهبود بسترسازی کف لندفیل و کاهش میزان نفوذ شیرابه به 25 درصد؛ کاهش میزان استحصال از چاه پایین ­دست به 20 درصد؛ و جابجایی محل دفن پسماند به اندازه m100 به بالادست بررسی شد.
یافته ها: نتایج مدلسازی نشان داد که در شرایط فعلی، شیرابه تولیدی با طی مسافت m 608 در مدت 2158 روز خود را به چاه پایین­دست می­رسد. با اعمال سه سناریو به مدل عددی مشاهده گردید به ترتیب شیرابه با طی 613، 618 و m 667 و مدت زمان 4000، 3250 و 4000 روز خود را به چاه پایین ­دست می­رساند.
نتیجه گیری:در زمینه مکانیابی محل دفن پسماندها و بررسی نشت شیرابه به آب­های زیرزمینی، می­توان با استفاده از مدل­های عددی، مسیر و سرعت حرکت آلودگی را پیش­بینی و تصمیم­ های مدیریتی جهت کاهش زمان و مسافت رسیدن آلودگی به آب­های زیرزمینی اتخاذ نمود.
کلیدواژه‌ها
آلودگی آب‌های زیرزمینی
لندفیل
MT3DMS
MODPATH

عنوان مقاله English

Evaluation of Groundwater Pollution Caused by Leakage of Leachate Produced Landfill using Numerical Model

نویسندگان English

Mohsen Azizi 1
Abbas Khashei 2
Mehdi Dastorani 3
1 PhD, Department of Science and Water Engineering, University of Birjand
2 Associate Professor, Department of Science and Water Engineering, University of Birjand.
3 Assistant Professor, Department of Science and Water Engineering, University of Birjand
چکیده English

Background & objective: Today, the pollution caused by landfills is considered as one the serious environmental threats, including groundwater resources. The purpose of this research, the use of mathematical models and numerical with high precision in determining and explaining the current situation and relatively accurate predictions, to examine the groundwater pollution caused by leakage of leachate centers around landfill.
Materials & Methods: In this research, The MODFLOW, MODPATH and MT3DMS models was used to estimate the speed of movement of pollution, tracing path and simulate the process of transfer of leachate producedat San Angelo landfill site in the United States to the downstream drinking water well. Also Three scenarios of a) improved bedding of landfill bottom and reduced leachate penetration to 25%; b) Reducing the amount of extraction downstream drinking water well to 20%; c) landfill Movement as much as 100m to upstream were evaluated.
Results: The results of the modeling showed that in the current situation, the leachate produced landfill reaches the downstream well going through a distance of 608 meters in 2158 days. By applying three scenarios in the numerical model was seen that the leachate reaches to the downstream well by passing a distance of 613, 618, and 667 m in 4000, 3250 and 4000 days, respectively.
Conclusion: Therefore, in the field of locating the landfill and leakage of leachateto groundwater, numerical models can be used to predict the direction and speed of pollution movement and to make management decisions for reducing the time and distance of arriving the pollution at the groundwater.

کلیدواژه‌ها English

Landfill
Groundwater pollution
MT3DMS
MODPATH
  1. Ministry of Energy (Iran). Guide to Providing Numerical Model of Ground Water (Issue No. 337-A). Tehran; 2009. (Persian).
  2. Aghazyarati Farahani S, Sabor MR. Study of Groundwater Pollution by leachate transfer (Case Study: Site Landfill New Delhi). The 6th National Conference & Exhibition on Environmental Engineering. 2012 Nov. 17-21, Tehran, Iran. (Persian).
  3. Zogi MJ, Ghavidel A. Prediction of landfill leachate amount using HELP model Case study: Semnan landfill. Journal of Health and Environ. 2011;4(1):75-65. (Persian).
  4. Piruz B, Razdar B, Bagherzade A, Kardar S, Kavianpour R. Treatment of Rasht city landfill in Saravan forest area at Gilan province. 4th Conference and Exhibition on Environmental Engineering. 2010, Tehran University. (Persion).
  5. Rouholahnejad E, Sadrnejad SA. Numerical Simulation of Leachate Transport in to the Groundwater at Landfill Sites. 18th World IMACS Congress and MODSIM09 International Congress on Modelling and Simulation. 2009 July 13-17, Cairns, Australia.
  6. Khanlari GH, Taleb Bidokhti AR, Momeni AA, Ahmadi HR. The effect of leachate of Hamedan landfill site on ground water. Journal of Iranian Association of Engineering Geology. 2013; 5(3):81-106. (Persion).
  7. Motazeri H. Investigating and modeling the pollution of groundwater resources and soil around the landfill site Shahrood. [Master's Degree Thesis]. Iran. Islamic Azad University, Shahrood; 2013. (Persian).
  8. Rezaei R, Maleki A, Safari M, Ghavami AA. Assessment of chemical pollution of groundwater resources in downstream areas of Sanandaj city landfill. Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences, 2010; 3(15):89-98. (Persian).
  9. Kakaei K, Riyahi Bakhtiari A. Risk Assessment of Ground Waters Pollution by Heavy Metals of Hamadan Landfill Leachate and appropriate cover Recommendation. Iranian Journal of Research in Environmental Health. Autumn 2016; 2(3):221-227. (Persian).

10. Nakhaei M, Amiri V, Rezaei K, Moosaei F. An investigation of the potential environmental contamination from the leachate of Rasht waste disposal site in Iran. Bulletin of engineering geology and the environment, 2015; 74(1):233-246.

11. Baghvand A, Nasirzade R, Abdoli MA, Vosoogh A. Investigation of contamination of groundwater sources surrounding landfill sites, case study: Takestan city landfill site. Iranian Journal of Environmental Studies. 2016; 41(4):909-921. (Persian).

12. Alavi Dehkordi SK, Asadi lor M, Khodabakhshi A. Modeling of heavy metals transfer from waste landfill to groundwater table in Shahrekord using MT3DMS and GIS code. 2nd International Conference Geography Sciences. 2016 Nov. 1, Ardabil, Iran. (Persian).

13. Akbarpour A, Aghahoseinali M, Azizi, M. Managing groundwater exploitation of Mokhtaran plain using a finite difference mathematical model in GMS. 9th Iranian Hydraulic Conference. 2010 Nov. 9-11, Tehran, Iran. (Persian).

14. Anderson MP, Woessner WW. Applied Groundwater Modeling: Simulation of Flow and Advective Transport. Academic Press. ISBN-13: 978-0-12-059485-6; 1992.

15. Jokar Niyasar V. Study and estimating the amount of nitrate transfer from absorbent wells to groundwater level in Tehran. [Master's Degree Thesis]. Environmental engineering. Sharif University of Technology; 2002. (Persian).

16. Delkhahi B, Asadian F, Khodaei K. Comparison of the ability of calculated constant radius and numerical model in determining the protective area of drinking wells in the area of Yaftabad Tehran. Iranian Journal of Geology. 2013; 7(26):33-43. (Persian).

17. Delkhahi B, Khodaei K, Asadian F. Comparison of Delineation Methods for Wellhead Protection Area Case Study: Drinking Wells of Hamedan City. Journal of Iran-Water Resources Research. 2013; 9(2):41-27. (Persian).

18. Moslehi Baharanchi E, Safavi HR. Estimation of mechanical dispersion coefficients in uncertainty situations Case study: Kohkhpaee aquifer Segazi Isfahan. 5th National Congress on Civil Engineering. 2010 May 4-6, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (Persian).

19. ITRC. Evaluvating, Optimizing or Ending Post-Closure Care at Municipal Solid Waste Landfills Based on Site Specific data Evaluvations. 2nd Ed ed. Washington, DC 2006.

20. Rotaru A, and Raileanu, P. Groundwater contamination from waste storage works. Journal of Environmental Engineering and Management. 2008; 7(6):731-735.