قياس ملوثات التعدين استنادا الكربون عن طريق الجمع بين CO ₂ الجريان والكربون المشع تحليلات

الهدف العام من هذه الطريقة المشتركة لمحتوى الكربون المشع لتدفق ثاني أكسيد الكربون ونمذجة منطقة التأثير هو تتبع تحلل الملوثات المشتقة من البترول في الموقع باستخدام إشارة الكربون الراديوي المستنفد في ثاني أكسيد الكربون ، وهو منتج تحلل نهائي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجالات المعالجة الحيوية والتقييم البيئي. مثل ، ما مقدار الاحتواء الذي يتم تدهوره في الموقع؟

إما من خلال التوهين الطبيعي أو بالتزامن مع مناهج المعالجة الهندسية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تعتمد على قياس الكربون المستمد من العمود الفقري للاحتواء الفعلي ، بدلا من إجراء قياسات متعددة غير مباشرة كخطوط أدلة. تسمح الطريقة بحساب معدل التحلل البيولوجي الفعلي في الموقع.

للتقطير الميداني ، قم بإعداد مضخات الهواء على النحو التالي. أولا ، قم بحفر ثقب في مبيت المضخة لقطعة قصيرة من أنابيب الغاز البلاستيكي غير المنفذة بقطر 1/16 بوصة. أدخل طول الأنبوب من خمسة إلى ست بوصات في الحفرة.

ثم أغلق جميع الأجزاء الخارجية للمضخة بمادة مانعة للتسرب البحرية. تليها طبقة من مانع التسرب السيليكون. بعد ذلك ، اختبر الضغط على المضخات المختومة.

انفخ برفق في الأنبوب مع منع التدفق الخارج. بعد ذلك ، قم بإعداد مصيدة ثاني أكسيد الكربون لكل بئر تجميع ومراقبة. وزن 25 جراما من هيدروكسيد الصوديوم في زجاجة مصل سعة 100 مل.

قم بتغطية زجاجة المصل بحاجز وقم بتجعيدها بإحكام. الآن ، قم بتوصيل الخيوط الكهربائية. في الميدان ، تتطلب طاقة تشغيل كل بئر طوابير طويلة لكل مضخة.

داخل آبار الحقل ، قم بتغطية إنتاجها باستخدام أغطية معدلة بفتحتين 1/16 بوصة لخطوط الغاز. في البئر ، يتم تعيين خط الغاز المنخفض أعلى قليلا من مستوى المياه الجوفية ويتم تعيين خط الإرجاع أسفل الغطاء مباشرة. بعد ذلك ، أغلق الخراطيم وحشية الغطاء بشحم فراغ بحيث توفر جميع الأسطح ختما محكما للغاز.

من البئر ، قم بتوجيه الأنبوب السفلي إلى مدخل المضخة ، وقم بتوجيه خط الغاز من المضخة إلى مصيدة ثاني أكسيد الكربون. باستخدام إبرة قياس 16 لثقب الحاجز. بعد ذلك ، باستخدام إبرة أخرى ، قم بتوجيه خط عودة من المصيدة إلى خط الغاز وأسفل الغطاء مباشرة.

الآن ، قم بتشغيل الإعداد لعمل مجموعة أولية من 30 مجلدا من البئر. في وقت لاحق ، تجاهل الفخاخ الأولية. اسحب الإبر من الحاجز وضعها في زجاجة جديدة.

ثم قم بتسجيل وقت بدء المجموعة. لتحليل الغاز الذي تم جمعه ، قم بقياس ثاني أكسيد الكربون المحبوس في عينات المياه باستخدام قياس القولون. أولا ، قم بنقل عينات فرعية ثلاثية من سعة مليلتر واحد إلى 40 مليلتر من قوارير مصل مغطاة بالحاجز.

بعد ذلك ، قم بتحمض كل عينة فرعية بمليلتر واحد من حجم 50٪ من حيث حجم حمض الفوسفوريك. قم بتغذية الخط في مصيدة بيركلورات المغنيسيوم. وبعد ذلك استخدم مصيدة هلام السيليكا مع شبكة 60 أنجستروم.

بعد ذلك ، قم بفقاعة تيار الغاز في الخلية الكولومترية واستخدم الكولوم المقاسة لتحديد مستويات ثاني أكسيد الكربون. بعد أسبوعين إلى شهرين من بدء التجميع ، اجمع الفخاخ. قم بإيقاف تشغيل المضخات وإزالة الإبر.

إذا لزم الأمر ، أغلق المصائد للتخزين طويل الأجل. لتحليل المصيدة ، قم بإذابة أي هيدروكسيد الصوديوم الصلب غير المنفق المتبقي بالماء. رش الماء بغاز الهيليوم المكسول بثاني أكسيد الكربون لإزالة ثاني أكسيد الكربون المذاب.

بعد ذلك ، قم بدمج محتويات المصيدة السائلة بالكامل وقياس الحجم الإجمالي. بعد ذلك ، قم بنقل عينات فرعية من خمسة إلى 10 ملليلتر إلى قوارير سعة 40 مليلتر مع الحاجز. ثم قم بتحمض العينات الفرعية بنسبة 50٪ من حيث الحجم حمض الفوسفوريك.

الآن ، قم بتقطيع وتحليل تيار الغاز الناتج عن طريق قياس الكولوم كما هو موضح سابقا. في وقت لاحق ، عند إجراء حساباتك لفترة أخذ العينات هذه ، تأكد من حساب حركية التوازن عن طريق طرح أقل معدل تجميع يدويا من معدل التجميع المقاس على الآبار الأخرى. استخدم MT3DMS مقترنا ب MODFLOW 2005 عبر واجهة ModelMuse لمحاكاة انتشار ثاني أكسيد الكربون في حالة توازن مرتبط بشاشة البئر.

قم بتكوين ModelMuse باستخدام موقع برنامج MODFLOW. للقيام بذلك ، انقر فوق قائمة النموذج ثم حدد مواقع برنامج MODFLOW. ثم وجه البرنامج إلى دليل تقطير البرنامج MODFLOW 2005.

ضمن نفس مربع الحوار، قم بتكوين ModelMuse باستخدام موقع برنامج MT3DMS. بعد ذلك ، قم بتكوين حزم وبرامج MODFLOW ضمن قائمة النموذج. ضمن تدفق الخيار، تأكد من تحديد حزمة تدفق خاصية الطبقة.

ضمن شروط الحدود، حدد رأس محدد. ثم حدد حزمة CHD Time-Variant Specified Head. بعد ذلك ، حدد MT3DMS و BTN Basic-Transport package.

ثم اضبط الأنواع المتنقلة على ثاني أكسيد الكربون. الآن ، قم بتكوين خيارات MODFLOW. من قائمة النموذج، حدد خيارات MODFLOW وقم بتعيين وحدات النموذج.

بعد ذلك ، قم بتكوين وقت MODFLOW. من قائمة النموذج، حدد MODFLOW Time. ستقوم فترة الإجهاد التي تبلغ 360 طولا بتشغيل المحاكاة لمدة 15 يوما.

بعد ذلك ، قم بتكوين مجموعات بيانات MODFLOW. من قائمة البيانات، حدد مجموعات البيانات. ثم أدخل البيانات من الموقع محل الاهتمام.

بالنسبة للهيدرولوجيا ، أدخل قيم k في ثلاثة أبعاد. رأس MODFLOW الأولي ورأس MODFLOW المحدد. بالنسبة إلى MT3DMS ، أدخل معامل الانتشار وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون للتركيز الأولي والتشتت الطولي.

أخيرا ، قم بتحرير المتغيرات العامة. من قائمة البيانات ، حدد المتغيرات العالمية وأدخل معدل تجميع ثاني أكسيد الكربون المستخدم في الموقع وأدخل تركيز ثاني أكسيد الكربون الأولي. الآن قم بتشغيل المحاكاة.

اضغط على السهم الأخضر في شريط الأيقونات العلوي لبدء المحاكاة. بعد ذلك ، احفظ ملفات الإدخال عندما يطلب منك ذلك ، وسيتم تشغيل المحاكاة. بعد التشغيل ، قم بتجميع البيانات وتصديرها عن طريق تحديد قائمة الملفات ، ثم قم بتصديرها ثم ملفات إدخال MT3DMS.

لمراقبة نتائج النموذج وإخراجها، انقر فوق أيقونة التصور. ثم حدد المحاكاة وقم بإخراج قيم حدود منطقة التأثير في إحداثيات ثلاثية الأبعاد. في موقع الاختبار ، كان التلوث التاريخي بالهيدروكربونات المكلورة أعلى داخل مجموعة الآبار المركزية.

تراوح إنتاج ثاني أكسيد الكربون المقاس من صفر إلى 34 ملليغرام يوميا وكان أدنى مستوى في مجموعة الآبار المركزية حيث كان التلوث التاريخي هو الأعلى. لم تشر المعلمات الجيوكيميائية للموقع ، مثل الأس الهيدروجيني للكالسيوم وتركيزات الكاتيون الأخرى ، إلى أي ذوبان كربونات ، مما قد يتحيز تفسير قياس الكربون الراديوي. تم حساب متوسط قياسين لموسم الجفاف لمدة أسبوعين للحسابات اللاحقة.

لم تختلف مقاييس التنفس والكربون الراديوي بشكل كبير بين فترتي الأسبوعين. باستخدام التقارير السابقة للمياه الجوفية الهيدروليكية في خصائص مذاب ثاني أكسيد الكربون ، تم إنشاء نموذج منطقة التأثير. باستخدام تقديرات من نموذج منطقة التأثير ، تم حساب إزالة الهيدروكربونات المكلورة في كل بئر.

نهاية المطاف، كانت الآبار القريبة من محيط الموقع أعلى تحلل للهيدروكربونات المكلورة وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وأيدت النماذج هذه الملاحظة. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر تقليل التلوث بثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عن طريق التغطية بسرعة وتقليل ملامسة الغلاف الجوي. يجب تناثر جميع المواد المخففة بالغاز الخامل لإزالة ثاني أكسيد الكربون المذاب2.

باتباع هذا الإجراء ، يمكن إعداد طرق أخرى ، مثل تحديد الظروف البيوجيوكيميائية للموقع من أجل الإجابة على أسئلة إضافية ، مثل ما هي الضوابط في معدلات التدهور في الموقع؟