کاربرد دیواره دنیتریفیکاسیون در حذف نیترات از سفره‎های آب زیر زمینی

امروزه یکی از مهم‎ترین مسائل زیست محیطی، مسئله آلودگی نیتراتی آب زیرزمینی است که خطرات قابل‎ملاحظه ای را به سلامتی انسان و محیط‎زیست تحمیل می کند. به‎دلیل اهمیت این منبع حیاتی، روش هایی اتخاذ شده است که بتوان به‎‎کمک آن ها آب زیرزمینی آلوده به نیترات را تصفیه کرد. یکی از روش های تصفیه، روش تصفیه درجای دیواره دنیتریفیکاسیون است. دیواره دنیتریفیکاسیون روشی موثر و طولانی‎مدت برای حذف نیترات از سفره های آب های زیرزمینی آلوده و زهاب کشاورزی است. مفهوم کلی این فناوری، قراردادن دیواره دنیتریفیکاسیون که حاوی مواد کربنی درون خود است، در مقابل مسیر آب زیرزمینی آلوده به نیترات است تا درهنگامی که توده نیترات، تحت‎تاثیر شیب هیدرولیکی طبیعی خود از آن می‎گذرد، آلودگی نیتراتی را متوقف و تصفیه نماید. با وجود مقبولیت گسترده، هنوز موضوعات حل نشده بسیاری در مورد عملکرد طولانی‎مدت دیواره های دنیتریفیکاسیون وجود دارد که این امر تلاش بیشتری در جهت درک رفتار و اصول حاکم بر طراحی و روش های ساخت این دیواره‌ها را ایجاب می کند. هدف از این پژوهش بررسی کامل فناوری دیواره دنیتریفیکاسیون است تا آشنایی کامل با همه جوانب اجرایی این سیستم صورت‎گیرد. روش انجام این پژوهش از نوع کتابخانه ای بوده و مطالب براساس تجربیات اجرایی این‎روش در سایت های آلوده و بررسی های علمی و تجربی مختلف پیرامون این‎روش به ‎شیوه توصیفیتحلیلی در بخش های مختلف با بیان ساده مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که دیواره دنیتریفیکاسیون به‎‎صورت های دیوار پیوسته و سیستم دریچه‎ای می تواند در زیر زمین حفر شود و انتخاب بین این دو پیکربندی بستگی به ویژگی‎های هیدرولوژیکی محوطه و هزینه مواد مورد استفاده در دیواره دنیتریفیکاسیون دارد. هم‎چنین هنگام عبور جریان آب آلوده به نیترات از دیواره دنیتریفیکاسیون، آلودگی نیتراتی توسط دو مکانیزم جذب سطحی، حذف بیولوژیکی و یا ترکیبی از آن‎ها تصفیه می شود. کاربرد اصولی دیواره دنیتریفیکاسیون می تواند از لحاظ اقتصادی مقرون به‎صرفه باشد و موفقیت این سیستم به‎دلیل بزرگ بودن ابعاد و پیچیدگی های محیط آبخوان، بستگی به استفاده از ابزار و راه‎کارهای درست برای درک دقیق مسئله در محیط واقعی دارد. مدل‌سازی‎های گوناگون عددی و مطالعات آزمایشگاهی می‎تواند در حصول درک دقیق مسئله در محیط واقعی کمک کننده باشد.

Application of Denitrification Wall in Nitrate Removal from Groundwater Aquifers

Groundwater nitrate pollution is nowadays one of the most important environmental issues with significant effect on human and environment health. Due to the importance of this vital water source, methods have been developed for purifying the groundwater contaminated with nitrate. One of the effective and longlasting purification methods for groundwater contaminated with agricultural drains is the insitu method of denitrification wall. The general concept of this technology is placing a denitrification wall with carbon material across the nitratecontaminated groundwater pathway so that it can block the nitrate pollution as nitrate masses pass through the wall due to the groundwater natural hydraulic gradient. Despite widespread acceptance, there are still many unresolved issues regarding the longterm performance of denitrification walls which requires more understanding on the behavior, principles of design and construction methods of such walls. Accordingly the aim of this study was to fully investigate the technology and implementation of denitrification walls in all aspects. The method of this study was library type and the content, explored in simple expressions in different sections, is based on a descriptiveanalytical approach to experimental and scientific experiences of this method on contaminated sites. Results showed that denitrification wall can be drilled underground either in form of funnel and gate or continuous configuration and the choice depends on the hydrological characteristics of the site and the cost of materials used in the wall. Also, when water flow contaminated with nitrate passes through the denitrification wall, nitrate pollution is treated with either adsorption or biological removal mechanisms or a combination of them. The right application of the denitrification wall can be economically efficient and the success of the system depends on the use of appropriate tools and solutions for accurate formulation of the problem in the real aquifer environment with its large dimensions and complexity. In this regard, numerical modeling and laboratory studies can help to achieve a detailed understanding of the problem in a real environment.