دانلود ترجمه مقاله حذف بلند مدت فلزات سنگین از روسازی های نفوذپذیر (ساینس دایرکت – الزویر 2018) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

پیش بینی حذف بلند مدت فلزات سنگین از روسازی های نفوذپذیر برای تصفیه پساب

Predicting long term removal of heavy metals from porous pavements for stormwater treatment

چکیده

1 مقدمه

2 روش ها

2-1 موقعیت تجربی

2-2 روش تجربی

2-3 توسعه مدل آزمایش طولانی مدت

3 نتایج و بحث

3-1 عملکرد آزمایش

3-2 نتایج آزمایش مدل

4 نتیجه گیری ها

چکیده

روساز های نفوذ پذیر معمولا در سیستم های مدیریت پساب استفاده می شوند. به هر حال ، اطلاعات مربوط به قابلیت های طولانی مدت این روسازها برای نگه داشتن مواد سنگین محدود است . هدف این تحقیق ، بررسی حذف طولانی مدت فلزات سنگین در سه روساز نفوذ پذیر مختلف – آسفالت متخلخل PA، هیدرو روسازhydropave (HP) و permapave(PP) پرما روساز در سرعت های مختلف تصفیه است که نشان دهنده 26 سال با شرایط هیدرولوژیکی ( دوره های خشک / مرطوب و میزان جریان ) مختلف هستند. مدل تصفیه که جذب و واجذب را شبیه سازی می کند برای اولین بار برای پیش بینی حذف طولانی مدت فلزات سنگین توسط روساز های نفوذپذیر مطرح شد. جای تعجب نیست بگوئیم که تمام روسازهای نفوذ پذیر عملکرد بهتری در حذف فلزات چسبیده به ذرات جامد ( مثل سرب, آلومینیوم , آهن ) در مقایسه با ذرات قابل حل ( مثل مس, روی و منیزیم ) می باشند. افزایش کلی در غلظت فلزات سنگین در خروجی روسازها در طول زمان و در نتیجه کاهش ظرفیت جذب سیستم ها و به خصوص بعد از مسدود شدن مشاهده می شود . حذف فلزات سنگین همراه با کاهش در سرعت جریان کاهش می یابد که دلیل آن می تواند زمان بیشتر برای واجذب فلزات و تجزیه رسوبات انباشته باشد. مدل مطرح شده این روند را شبیه سازی می کند و با شبیه سازی بسیار خوب، حداکثر غلظت فلزات سنگین به مقدار 0.53 تا 0.68 برای ضریب ناش- ساتکلیف در مدل محاسبه مدل می رسد. این مدل در پیش بینی رها سازی آلومینیوم و مس از روسازهای نفوذپذیر ( 91-50% اطلاعات مشاهده شده در بازه تردید 90% ، NSE=0.44-0.74) و سپس برای فروس , سرب ( 77-27% مشاهدات در بازه تردید می باشند و, NSE=0.20-0.69) مناسب می باشد. ارتقای مدل برای استفاده جهت روی ,منیزیم لازم است.

4- نتیجه گیری ها

این تحقیق به بررسی عملکرد حذف طولانی مدت فلزات سنگین در سه روساز نفوذ پذیر مختلف – آسفالت متخلخل PA، هیدرو روسازhydropave (HP) و permapave(PP) پرما روساز در سرعت های مختلف تصفیه است که نشان دهنده 26 سال با شرایط هیدرولوژیکی ( دوره های خشک / مرطوب و میزان جریان ) مختلف هستند. شرایط مختلف خشکی / رطوبت نیز شبیه سازی شده اند و تنوع شرایط نشانگر واقعی بودن موقعیت ها و طراحی می باشند. مدل کیفیت آب که شامل فرایندهای جذب و واجذب هستند مطرح شده اندو با استفاده از اطلاعات تجربی آزمایش شده اند. نتایج اصلی به صورت زیر هستند: • هر سه روساز نفوذپذیر در حذف فلزات سنگین عملکرد خوبی داشته اند : میانگین سرعت حذف مواد انباشته در بیش از 26 سال فعالیت عبارتند از 84±14% برای سرب – 79±13% برای آلومینیوم – 77±13% برای آهن – 68±19% برای آهن – 66±20% برای روی و 35±35% برای منگنز و فلزات دارای حجم ذرات ریز بیشتر ( سرب – آلومینیوم و آهن ) معمولا راخت تر توسط روساز ها در مقایسه با ذرات قابل حل ( مثل مس ، روی و منگنز )می مانند.

Abstract

Porous pavements are commonly used stormwater management systems. However, the understanding of their long-term capacity to retain heavy metals is limited. This study aims to investigate the long-term removal of heavy metals in three different porous pavements – Porous Asphalt (PA), Hydrapave (HP) and Permapave (PP) over accelerated laboratory experiments representing 26 years with varying hydrological conditions (drying/wetting periods and flow rates). A treatment model that simulates adsorption and desorption processes was developed for the first time to predict the long-term heavy metal removal by porous pavements. Unsurprisingly, all tested porous pavements performed better in removing metals that tend to attach to solid particles (e.g. Pb, Al, Fe) than more soluble ones (e.g. Cu, Zn, and Mn). There was a general increase of heavy metal concentrations at the outlet of the pavements over time as a result of a decrease in adsorption capacity of the systems, especially after the occurrence of clogging; the soluble heavy metals removal decreased with a reduction in flow rates which was speculated to be due to more time being available for desorption of metals and breakdown of accumulated sediments. The proposed model simulated the trend, fluctuations and peaks of heavy metal concentrations reasonably well, achieving the Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) values of 0.53–0.68 during model calibration. The model was most promising in predicting Al and Cu release from porous pavements (50%–91% of the observed data within the 90% uncertainty bands, NSE = 0.44–0.74), followed by Fe and Pb (27–77% observations within the bands, NSE = 0.20–0.69). Further improvements of the model are needed for it to be applicable for Zn and Mn.

4- Conclusions

This study tested the long-term treatment performance of three porous pavements – Porous Asphalt (PA), Hydrapave (HP) and Permapave (PP) in removing heavy metals, using accelerated laboratory experiments spanning over 1 year simulating 26 years of operations. Intermittent dry/wetting periods were also simulated with varying flow conditions to represent a realistic operational scheme. A water quality model that includes adsorption and desorption processes was proposed and tested using experimental data. The main findings are: • All three porous pavements were good in removing heavy metals, with average cumulative removal rates over 26 years of operations being: 84±14% for Pb, 79±13% for Al, 77±13% for Fe, 68±19% for Fe, 66±20% for Zn, and 35±35% for Mn; metals with higher particulate fractions (Pb, Al and Fe) usually were easier to be retained by the pavements compared to soluble ones (e.g. Cu, Zn and Mn);

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیش بینی حذف بلند مدت فلزات سنگین از روسازی های نفوذپذیر برای تصفیه پساب

Predicting long term removal of heavy metals from porous pavements for stormwater treatment