مدل سازی انتقال باکتری فکال کلی فرم در آبیاری قطره ای سطحی در یک خاک لوم رسی

وجود آب برای کشاورزی یکی از مهم ترین فاکتورها در نواحی خشک و نیمه خشک است و فاضلاب شهری تصفیه شده یک منبع مهم برای این منظور است. پتانسیل انتقال آلودگی، یک مسئله جدی در مورد استفاده از فاضلاب تصفیه شده برای کشاورزی است. با توجه به ریسک انتقال آلودگی از طریق استفاده از پساب، مطالعه انتقال میکروب ها در خاک مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، انتقال باکتری فکال کلی فرم در یک مطالعه لایسیمتری با قطر داخلی 30 و ارتفاع 75 سانتی متر که 60 سانتی متر آن از خاک لوم رسی عاری از باکتری فکال فرم پر شده بود و دو روش آبیاری قطره ای سطحی و قطره ای زیرسطحی با استفاده از پساب تصفیه خانه بررسی و برای شبیه سازی آن از مدل HYDRUS-1D استفاده گردید. برای واسنجی مدل و تخمین پارامترهای مورد نیاز مدل، از روش معکوس استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل HYDRUS-1D با دقت قابل قبولی حجم آب خروجی از ستون را شبیه سازی نمود. برای شبیه سازی انتقال باکتری فکال کلی فرم از سه مدل جذب تک مکانی، مدل جذب- واجذب سینتیک دو مکانی و جذب- واجذب سینتیک تک مکانی موجود در مدل HYDRUS-1D استفاده گردید. در شبیه سازی انتقال باکتری، مدل جذب تک مکانی به علت داشتن کمترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و جمع مربعات داده ها (SSQ) و بیشترین مقدار R2 از بین سه مدل مورد بررسی به عنوان بهترین مدل انتخاب گردید. مدل جذب تک مکانی ضریب رشد باکتری در فاز جامد را حدود 6 برابر ضریب رشد در فاز محلول بیش تر برآورد کرد. این مطلب نشانگر آن است که سلول های رسوب کرده در مقایسه با سلول های موجود در فاز محلول، شدت تقسیم بیشتری داشته اند. از مدل واسنجی شده برای بررسی تاثیر دور و مدت زمان آبیاری در انتقال باکتری در خاک استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش ساعات آبیاری، مقدار باکتری بیش تری از نیم رخ خاک شسته و به اعماق پایین تر منتقل شدند. همچنین با افزایش فواصل (دور) آبیاری به تعداد باکتری های موجود در خاک افزوده شد که علت آن مساعد بودن شرایط محیطی و غذایی برای رشد باکتری بود. با توجه به شرایط حاکم بر پژوهش حاضر، بهترین دور و مدت زمان آبیاری از نظر تعداد باکتری موجود در نیم رخ خاک، به ترتیب یک روز و 4 ساعت انتخاب گردید.