مدل‌سازي انتقال آلاينده نيترات در آبخوان شاهرود

آبخوان شاهرود در استان سمنان تحت تاثير منابع آلاينده نيترات همچون فاضلاب شهري ناشي از چاه هاي جذبي، آب برگشتي كشاورزي و صنايع قرار دارد. اين عوامل سبب افزايش غلظت نيترات از حدود 5/5 تا 140 ميلي‌گرم بر ليتر شده است. هـدف اين تحقيق، بررسي سرنوشـت و انتقال نيترات در آبخـوان شاهرود است، ابتدا مدل جريان آب ‌زيرزميني با استفاده از برنامه رايانه‌اي MODFLOW تهيه شده و مدل در يك دوره سه ساله در شرايط پايدار و ناپايدار واسنجي و صحت‌سنجي شده است. در مرحله بعد انتقال آلاينده نيترات از طريق برنامه MT3DMS شبيه‌سازي شده است. اطلاعات مورد نياز مدل انتقال نيترات شامل شرايط اوليه، شرايط مرزي و سازوكارهاي انتقال آلاينده‌ نيترات (همرفت، پراكندگي، انتشار و واكنش‌هاي شيميايي) لحاظ شده و مدل بر اساس تغييرات غلظت نيترات در محدوده‌ شهري در يك دوره دو ساله واسنجي شده است. نتايج نشان مي دهد كه جهت جريان آب ‌زيرزميني و رسانايي هيدروليكي منطقه، بيـشترين تاثير را در انتقال آلاينده‌ نيترات دارند. وجود منطقه با رسانايي هيدروليكي كمتر در غرب و مخروط افت ناشي از تمركز بالاي چاه‌ها در جنوب منطقه شهري مانع از گسترش آلودگي نيترات در اين جهات و به عبارت ديگر از سمت منطقه شهري به سمت پايين دست مي‌شود. با توجه به نزديكي منطقه شهري به منطقه تغذيه آبخوان و نبود شرايط كاهيدگي، كاهش نيترات از طريق فرايند نيترات‌زدايي، محتمل به نظر نمي رسد. بر اساس نتايج حاصل از مدل‌سازي انتقال آلاينده‌ نيترات، غلظت نيترات در فاضلاب ورودي به آبخوان در مناطق مختلف شهر از 70 تا 450 ميلي‌گرم بر ليتر متغير است. بر اين اساس، محدوده‌ خطر آلودگي نيترات در محدوده‌ شهري، رسم و بررسي شده است. غلظت نيترات در آب برگشتي زمين‌هاي كشاورزي در طي فرايند واسنجي مدل انتقال آلاينده‌ نيترات حدود 200 ميلي‌گرم بر ليتر محاسبه شده است. با توجه به حجم آب برگشتي كشاورزي، هر ساله حدود 152 كيلوگرم نيترات در هر هكتار از زمين‌هاي كشاورزي دشت شاهرود فروشويي مي‌شود. بر اساس نتايج مدل‌سازي، فاضلاب ورودي از منطقه شهري شاهرود بيشترين تاثير را در افزايش ميزان غلظت نيترات در منابع آب زيرزميني دارد.