فهرست:
1-1-مقدمه............................................................................................................................................................................................................1
1-2-کلیات پژوهش.............................................................................................................................................................................................1
1-3- ضرورت انجام پژوهش..............................................................................................................................................................................3
1-4- سوالات اساسی تحقیق.............................................................................................................................................................................3
1-5- اهداف تحقیق ..........................................................................................................................................................................................4
فصل دوم: پیشینه تحقیق
2-1- مقدمه..........................................................................................................................................................................................................5
2-2- استفاده از ردیابها در مطالعات حرکت املاح .................................................................................................................................5
2-3- انتقال املاح در خاک ...........................................................................................................................................................................13
2-4- مدلسازی عددی حرکت جریان و املاح..........................................................................................................................................14
2-5- تحقیقات انجام شده پیرامون رنگهای آرایشی و رنگ ویولت کوواسول....................................................................................15
2-5-1- رنگهای آرایشی...............................................................................................................................................................................15
2-5-1-1- انواع رنگهای آرایشی.................................................................................................................................................................15
2-5-1-2- ویولت کوواسول............................................................................................................................................................................18
2-6- تحقیقات انجام شده پیرامون رنگهای خوراکی و پانسیو 4-آر...................................................................................................20
2-6-1- رنگهای خوراکی..............................................................................................................................................................................20
2-6-1-1- انواع رنگهای خوراکی................................................................................................................................................................21
2-6-1-1-1- رنگهای طبیعی......................................................................................................................................................................21
2-6-1-1-2-رنگهای مشابه طبیعی...........................................................................................................................................................24
2-6-1-1-3-رنگهای شیمیایی یا سنتیک(مصنوعی).............................................................................................................................24
2-6-1-2- پانسیو 4-آر...................................................................................................................................................................................25
فصل سوم: مواد و روشها
3-1- مقدمه .................................................................................................................................................................................27
3-2- تجهیزات آزمایشگاهی........................................................................................................................................................27
3-2-1- مخزن بالادست ............................................................................................................................................................27
3-2-2- مخزن پاییندست..........................................................................................................................................................28
3-2-3- ستون خاک.....................................................................................................................................................................28
3-2-4- تابلو پیزومتری .............................................................................................................................................................29
3-2-5- تجهیزات اسپکتروفتومتری..........................................................................................................................................29
I
3-3- نمونه خاکهای مورد آزمایش..........................................................................................................................................30
3-3-1- آزمایش دانه بندی مصالح............................................................................................................................................31
3-3-2- مشخصات فیزیکی خاکهای مورد استفاده..............................................................................................................32
3-3-3- تعیین قطر متوسط ذرات .........................................................................................................................................32
3-3-4- تعیین تخلخل ذرات خاک ........................................................................................................................................32
3-3-5- تعیین هدایت هیدرولیکی خاک ..............................................................................................................................33
3-4- ردیابهای رنگی مورد استفاده در این پژوهش............................................................................................................33
3-4-1- رنگ پانسیو 4-آر...........................................................................................................................................................33
3-4-1-1- طیف مربوط به رنگ پانسیو 4-آر.........................................................................................................................33
3-4-1-2- رسم منحنی کالیبراسیون رنگ پانسیو 4-آر......................................................................................................33
3-4-2- رنگ ویولت کوواسول....................................................................................................................................................34
3-4-2-1-طیف مربوط به رنگ ویولت کوواسول.................................................................................................................. 34
3-4-2-2- رسم منحنی کالیبراسیون رنگ ویولت کوواسول...............................................................................................34
3-5- اجرای آزمایشها .............................................................................................................................................................36
3-5-1- آزمایش جذب ماده رنگی در نمونه خاک.................................................................................................................36
3-5-2- اجرای آزمایش ردیابی...................................................................................................................................................36
3-6- بازیابی جرم ردیابها..........................................................................................................................................................37
3-7- مدلسازی عددی جریان و ردیاب ...............................................................................................................................37
3-7-1- معرفی مدل Seep/w..................................................................................................................................................37
3-7-1-1- مراحل مدلسازی در Seep/w .........................................................................................................................38
3-7-2- معرفی مدل Ctran/w................................................................................................................................................38
3-7-3- معادله حاکم و شرایط مرزی.......................................................................................................................................38
3-7-3-1-نحوه محاسبه ضریب انتشار طولی.............................................................................................................................................39
3-7-4- اجرای مدل عددی............................................................................................................................................................................39
فصل چهارم: بحث و نتایج
4-1- مقدمه....................................................................................................................................................................................40
4-2- نتایج آزمایش جذب ماده رنگی در نمونه خاک............................................................................................................40
4-3- نتایج آزمایشهای ردیابی..................................................................................................................................................40
4-3-1- نتایج بازیابی ماده ردیاب پانسیو4-آر .......................................................................................................................40
4-3-1-1- نتایج بازیابی پانسیو 4-آر برای خاک ریز دانه(FS)..........................................................................................41
4-3-1-2- نتایج بازیابی پانسیو 4-آر برای خاک درشت دانه(CS)...................................................................................41
4-3-1-3- نتایج بازیابی پانسیو 4-آر برای خاک ترکیبی (MS)......................................................................................42
4-3-2- منحنیهای رخنه برداشت شده پانسیو4-آر............................................................................................................42
4-3-2-1- منحنیهای رخنه برداشت شده در خاک ریزدانه با ماده رنگی پانسیو 4-آر...............................................42
4-3-2-2- منحنی های رخنه برداشت شده در خاک درشت دانه با ماده رنگی پانسیو 4-آر......................................46
II
4-3-2-3- منحنیهای رخنه برداشت شده در خاک ترکیبی با ماده رنگی پانسیو 4-آر..............................................49
4-3-2-4- ضریب انتشار طولی پانسیو 4-آر..........................................................................................................................53
4-3-3- نتایج بازیابی ماده ردیاب ویولت کوواسول................................................................................................................53
4-3-3-1- نتایج بازیابی ویولت کوواسول برای خاک ریزدانه..............................................................................................53
4-3-3-2- نتایج بازیابی ویولت کوواسول برای خاک درشت دانه......................................................................................53
4-3-3-3- نتایج بازیابی ویولت کوواسول برای خاک ترکیبی.............................................................................................54
4-3-4- منحنیهای رخنه برداشت شده برای ویولت کوواسول..........................................................................................54
4-3-4-1- منحنیهای رخنه برای خاک ریزدانه با ماده رنگی ویولت کوواسول.............................................................54
4-3-4-2- منحنیهای رخنه برای خاک درشت دانه با ماده رنگی ویولت کوواسول.....................................................58
4-3-4-3- منحنیهای رخنه برای خاک ترکیبی با ماده رنگی ویولت کوواسول............................................................61
4-3-4-4- ضریب انتشار طولی ویولت کوواسول....................................................................................................................64
4-4- نتایج مدلسازی با Ctran/w..........................................................................................................................................64
4-4-1- نتایج مدلسازی ردیاب پانسیو 4-آر..........................................................................................................................64
4-4-1-1- نتایج مدلسازی ردیاب پانسیو 4-آر در خاک ریزدانه......................................................................................64
4-4-1-2- نتایج مدلسازی ردیاب پانسیو 4-آر در خاک درشت دانه..............................................................................67
4-4-1-3- نتایج مدلسازی ردیاب پونسیو 4-آر در خاک ترکیبی....................................................................................70
4-4-2- نتایج مدلسازی ردیاب ویولت کوواسول....................................................................................................................73
4-4-2-1- نتایج مدلسازی ردیاب ویولت کوواسول در خاک ریزدانه...............................................................................73
4-4-2-2- نتایج مدلسازی ردیاب ویولت کوواسول در خاک درشت دانه.......................................................................76
4-4-2-3- نتایج مدلسازی ردیاب ویولت کوواسول در خاک ترکیبی..............................................................................79
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد ها
5-1- مقدمه....................................................................................................................................................................................82
5-2- نتایج کلی..............................................................................................................................................................................82
5-3- پیشنهادها.............................................................................................................................................................................83
فهرست منابع...................................................................................................................................................................................84
منبع:
اجل لوئیان، م. 1391 . بررسی خصوصیات آبخوانهای چند لایه توسط آزمایش نمک سنجی. اولین همایش ملی جریان و آلودگی آب، موسسه آب، دانشگاه تهران.
بینام . 1388. راهنمای کاربرد ردیابها در بررسی نشت و فرار آب از مخزن و تکیه گاههای سد، معاونت نظارت راهبردی دفتر نظام فنی اجرایی، دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا وزارت نیرو .
خانلری، غ.، م. حیدری، و م.ص. موسوند. 1358. ارزیابی هیدرولوژیکی سد گرین نهاوند با استفاده از ردیاب های رنگی. بیست و پنجمین گردهمایی علوم زمین، تهران، وزارت صنایع و معادن، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
رجایی بایگی، م. و ج. علوی 1390. اثر زهکشها در افزایش پایداری دیوارهای شیب دار. ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
رضایی، م. و ف. بوستانی 1388. بررسی ویژگی های ردیابها به هدف گزینش ردیاب مناسب استفاده در چشمه آبشار یاسوج. دومین کنفرانس سراسری آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بهبهان.
زارع، ع.، ع. ارومیهای، ح. شفاعت طلب، و م. رفیعی 1389. ارزیابی میزان نشت در تکیه گاه راست سد غازان خوی و پیشنهاد طرح آب بندی با توجه به خصوصیات زمین شناسی مهندسی. نخستین گردهمایی و همایش ملی بررسی دستاوردهای پژوهشگران علوم زمین ایران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.
زارع، م.، ا. بذرگر، و ع. رئیسی 1381. بررسی تأثیر پدیده های انتشار، پخش، همرفت و نفوذ در شوری آب چشمه های کارستی تاقدیس رحمت. ششمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه باهنر کرمان.
زارع، م.، ع. رئیسی، و م. جان پرور 1380. بررسی خصوصیات لایه آبدار حوضه آبگیر چشمه سراب با استفاده از ردیابی ماده رنگین. پنجمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تهران.
صدقی اصل، م.، ا. هارتمن، م. حسنی زاده، ا. کاسیک مورالس و د. هانسن. 1389. مطالعه مشخصههای جریان درون زهکشهای سنگریزهای با استفاده از تکنیک ردیابی نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه تربیت مدرس.
طلائی اردکانی، ح.، م. زارع، و ع. رئیسی. 1379. بررسی مسیر حرکت آب در چشمه کارستی تنگاب فیروزآباد توسط ماده رنگی رودامین B ، چهارمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تبریز.
عفیفی، س. 1385. اثر دیوار آب بند بر نشت از زیر سدهای خاکی در محیط ناهمگن، دومین همایش زمین شناسی کاربردی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر.
کریمی، ح.، ج. اشجاری، و م. توکلی. 1386. یررسی مسئله آبگذری از آهک های تکیه گاه راست سد پاتاق کرمانشاه، پنجمین همایش زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، تهران، پژوهشکده سوانح طبیعی.
کمالی، م.، س. محمودی سیوند، و ا. افراسیابان.1389. بررسی حوضه آبگیر و شهاع حفاظتی چشمه آبشار مارگون شیراز با استفاده از تکنیک ردیابی، نخستین کنفرانس پژوهش های کاربردی منابع آبی ایرا، دانشگاه صنعتی کرمانشاه.
میرانی مقدم، ح و ر. اسپندار. 1388. آنالیز نشت آب از پی سد بیدواز اسفراین، ششمین همایش زمین شناسی و محیط زیست ایران، دانشگاه تربیت مدرس.
نقوی، ه.، ع. حاج عباسی، و م. افیونی.1384. تأثیر کود گاوی بر برخی خصوصیات فیزیکی و ضرایب هیدرولیکی و انتقال برماید در یک خاک لوم شنی در کرمان، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال نهم، شماره سوم، ص ص 93-102.
نورائی نژاد، س.، م. پرویزی، م. صدقی اصل، و ا. شکرالهی. 1392. ارزیابی سیستم ابزار دقیق در سدهای خاکی مطالعه موردی- سد شاه قاسم، هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران، زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
Abba, F., E. Orlandi, and A. Rondelli 1899. Ber die Filtrationskraft des Bodens und die Fortschwemmung von Bakterien durch das Grundwasser, Z. Hyg. Infektionskrankh, 31: 66–84.
Abelin, H., L. Birgersson, L. Moreno, H. Widen, T. Agren and I. Neretnieks 1991. A largescale flow and tracer experiment in granite: 2. results and Interpretation. Water Resour. Research, 27: 3119–3135.
Adams, J. P., E. Von, and C. H. Amundson 1976. Production of a betacyanine concentrate by fermentation of ret beet juice with candida utilis, Food Sci. J., 41(1), 78-81.
Ahlstrom, L. H. C. S. Eskilsson and E. Bjorklund 2005. TrAC, Trends Anal. Chem, 24 -49.
American Cyanamid Company 1966. Report on Ext. D & C Violet No. 2— Three-week repeated applications to abraded guinea pig skin. Report 66-50 dated July 5. Unpublished data contained in CTFA’s FDA Masterle, (14 pages)
22- Andreu, L., N.J. Jarvis, E. Moreno and G. Vachaud 1996. Simulating the impact of irrigation management on the water and salt balance in drained marsh soils (Marismas, Spain
Sod bse and Munagcmenr, 12: 109-116.
Ashraf, M. S., B. Izadi, and B. King 1997. Transport of bromide under interm-ittent
and continuous ponding conditions, Journal of Environmental Quality, 26 (1): 69-75
Basri Senturk, H., Ozdes, D., and C. Duran 2010. Biosorption of Rhodamine 6G from aqueous solutions onto almond shell (Prunus dulcis) as a low cost biosorbent, Desalination, 252, 81-87.
Beltran, J. M 1999. Irrigation with saline water: benefits and environmental impact
Agricultural Water Management, 40: 183-194.
26- Botcher, J., and W. H. M. Duynisveld 1996. Variability of bromide and nitrate concen trations during solute transport in a sandy soil under field conditions, Zeitschrift für
Kulturtechnik und Landentwicklung, 37(5): 207-213.
27- Brown, C. D., D. A. Rose, J. K. Syers, and A. B. Hodgkinson 1995. Effects of preferential flow upon the movement of pesticides and a conservative tracer from a heavy clay soil, Pesticide movement to water, Proceedings of a symposium. University of Warwick, Cov entry, UK: 93-98.
28- Bronswijk, J. J. B., W. Hamminga, and K. Oostindie 1995. Field-scale solute transport in a heavy clay soil, Water Resources Research, 31(3): 517-526.
29- Busenberg, E., and L. N. Plummer 2000. Dating ground groundwater with sulfur hexa-
fluoride: Natural and anthropogenic sources of sulfur hexafluoride, Water Resour. Research,
36, 3011– 3030.
30- Davis, S. N., G. M. Thompson, H. W. Bentley, and G. Stiles 1980. Ground-water tracers—A short review, Ground Water, 18, 14–23.
31- Ellsworth, T. R., P. J. Shouse, T. H. Skaggs, J. A. Jobes, and J. Fargerlund 1996. Solute transport in unsaturated soil: experimental design, parameter estimation and model discrimination”, Soil Science Society of America Journal, 60 (2): 397-407
32- Feuerstein, D. L., and R. E. Selleck, 1963. Fluorescent tracers for dispersion measurements, J. Sanit. Eng. Div. Am. Soc. Civ. Eng., 89, 1–21.
29- Freeze, R.A., and J.A. Cherr 1979. Groundwater, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
33- Gagliardi, L., G. Cavazzutti, A. Amato, A. Basili, and D. Tonelli 1987. Identication of cosmetic dyes by ion-pair reversed-phas e high-performanc e liquid chromatograph y. J. Chromatogr, 394:345 – 352.
34- Gish, T. J., and C. B. Coffaman 1987. Solute transport under no-till field
corn”, American Society of Agricultural Engineers, 30(5): 1358-1363.
35- Ha¨gler, A, 1873. Beitrag zur Aetiologie des Typhus und zur Trinkwasserlehre,
Dtsch. Arch. Klin. Med., 11, 237–267.
36- Haugland, R. P, 2001. Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals [CD-ROM], Molecular Probes, Inc., Eugene, Ore., (also available at http://www.probes.com
37-Hazleton Laboratories, Inc. 1962. Acute oral administration of Ext. D & C Violet No. 2 to rats. Study dated Dec 29. Unpublished data contained in CTFA’s FDA Master le. (7 pages. )2
38-Hazleton Laboratories, Inc. 1963. Acute oral administration of Ext. D & C Violet No. 2 to dogs. Study dated Feb 18. Unpublished data contained in CTFA’s FDA Master le. (5 pages. )2
39-Hinton, D. M., 2000. US FDA Redbook II, immunotoxicity testing guidelines and research in immunotoxicity evaluations of food chemicals and new food proteins, Toxicol. Pathol, 28 (3), 467-478.
40- Hinton, M. J., Schiff, S. L. and M. C. English, 1994. Examining the contributions of glacial till water to storm runoff using 2-component and 3-component hydrograph separations. Water Resources Research, 30(4): 983-993.
41-Hosseini, F., Habibi, N. M. B., Sadaghat, N., 2009, Effect of different packaging materials and storage conditions on the color of black cherry preserves, J Sci Food Indust, 6(1), 45-51.
46- Hubbard, E.F., F.A. Kilpatrick, L.A.Martens and J.F. Wilson, 1982. Measurement of time of travel and dispersion in Streams by Dye Tracing: U.S. Geological Survey Techniques of Water Resources Investigations, Chapter A9, 44 p.
47- Knop, A., U¨, 1878. Ber die hydrographischen Beziehungen zwischen der Donau und der Aachquelle im badischen Oberlande (Schluss), Neues Jahrb. Mineral. Geol. Palaeontol., 1878, 350–363.
48- Kung, J. K, 1998. Use of sulfur hexafluoride and perfluorocarbon tracers in plutonium storage containers for leak detection, Rep. ANRCP 1998-4, Amarillo Natl. Resour. Cent. for Plutonium, Amarillo, Tex.
49- Laudon, H. and O. Slaymaker, 1997. Hydrograph separation using stable isotopes, silica and electrical conductivity: an alpine example. Journal of Hydrology, 201(1-4): 82-101.
50- Leis, A. and R. Benischke, 2004. Comparison of different stable hydrogen isotope ratio measurement techniques for tracer studies with deuterated water in the unsaturated zone in groundwater. In: Paper presented at the 7th workshop of European Society for Isotope Research (ESIR), Berichte des Institutes fu¨ r Erdwissenschaften Karl-Franzes-Universita ¨ t Graz, Seggauberg, 27 June–1 July .
51- Malcolm, R. L., G. R. Aiken, E. M. Thurman, and P. A. Avery,1980.Hydrophilic organic solutes as tracers in groundwater recharge studies, in Contaminants and Sediments, edited by R. A. Baker, pp. 71–88, Butterworth-Heinemann, Woburn, Mass.
52- Meyer-Windel, S., B. Lennartz, and P. Widmoser, 1999. Bromide and herbicide transport under steady-state and transient flow conditions. European Journal of Soil Science, 50(1): 23-33.
53- Mull, D. S., T. D. Liebermann, J. L. Smoot, and L. H. Woosley,1988. Application
of dye-tracing techniques for determining sol-2-34. Flury and Wai: Dye tracers for vadose zone hydrology 41, 1 / Revlews of Geophysics ute transport characteristics of ground water in karst terranes, Rep. EPA904/688-001, U.S. Environ. Prot. Agency, Atlanta, Ga.
54- Nina, M., U. Janko, L. Alberecht , 2007.Tracing of water movement througthe unsaturated zone of a coarse gravel aquifer by means of dye and deuterated water, Environ Geological, 51: 1401-1412.
55- Pratima, R., Sudershan, R. V., 2008, Risk assessment of synthetic food colors: a case study in Hyderabad, India, Journal of Food Safety, Nutri Pub Health, 1(1), 68-87.
56- Sigman, C. C., P. A. Papa, M. K. Doeltz, L. R. Perry, A. M. Twhigg, and C. T. Helmes. 1985. A study of anthraquinon e dyes for the selection of candidates for carcinogen bioassay. J. Environ. Sci. Health A20:427 – 484.
57- Smart, P. L.1984. A review of the toxicity of twelve fluorescent dyes used for
water tracing, NSS Bull., 46: 21–33.
58- Usepa, 1988. Application of Dye-Tracing techniques for determining solute- Transport characteristrics of ground water in karst terranes. U.s. Environmentu Protection Agency, 103 p.
59- Wegener, J. W., J. C. Klamer, H. Govers, and U. A. T. Brinkman. 1987. Determination of organic colorants in cosmetic products by high-performance liquid chromatograph y. Chromatographia 24:865 – 875.
60- Wenninger, J. A., R. C. Canterbery, and G. N. McEwen 2000. Jr. eds. 1 21.
61- Wernli, H.R, 2002. Report on Tracer Experiments at Lake Sarez, stucky Consulting Engineers.
62- Wild A, Babiker IA, 1976. The asymmetric leaching pattern of nitrate and chloride in loamy sand under field conditions. Soil Science, 27:460–466.
63- Wilson, J. T., L. E. Leach, M. Henson, and J. N. Jones, 1986.In situ biorestoration as a ground water remediation technique, Ground Water Monit. Rev., 6:56–64.
64- Wilson, R. D., and D. M. McKay,1993. The use of sulfur hexafluoride as a
conservative tracer in saturated sandy media, Ground Water, 31:719–724.
66- Yitayew, M., and M. Yousaf, 1997. Solute transport under different irrigation systems, American Society of Agricultural Engineers. No. 972112: 31-2
67- Zekri, M. 2005. Management strategies to reduce salinity problems in fruit crops. Proceeding of the Interamerican Society for Tropical Horticulture, 48: 21-25.
68- Zhang, R., Y. Yang, and Z. Ye. 1996. Solute transport throuth the vadose zone:
A field study and stochastic analyses”, Journa of Soil Science, 161(5): 270-277.