نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد خاک‌شناسی

2 عضو هیئت علمی بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

3 عضو هیئت علمی گروه خاک‌شناسی دانشگاه شهید چمران اهواز

4 عضو هیئت علمی گروه خاک‌شناسی دانشگاه ولی عصر رفسنجان

چکیده

     به منظور برآورد میزان آلایندگی باکتریایی در خاک (لوم رسی سیلتی)تیمار شده با کود مرغی، شبیه­سازی حرکت (انتقال) باکتری اشریشیاکولی با استفاده از مدل­سازی معکوس انجام گردید. در این پژوهش باکتری اشریشیاکولی به عنوان باکتری بیماری­زا موجود در کود مرغی انتخاب گردید. برای این منظور، دو معادله تعادلی و غیر تعادلی با استفاده از مدلهایدروس یک بعدی به صورت عددی حل و واسنجی با استفاده از داده­های آزمایشگاهی به صورت معکوسانجام شد. نتایج نشان داد، در مراحل شبیه­سازی و واسنجی، معادله غیر تعادلی، حرکت باکتری اشریشیاکولی در خاک را با دقت بیشتری نسبت به معادله تعادلی پیش­بینی نمود. ضریب تعیین در مرحله واسنجی برای معادله­های غیر تعادلی و تعادلی به ترتیب 99/0 و 91/0، و در مرحله اعتبار سنجی به ترتیب 97/0 و 98/0 بود. بنابراین معادله غیر تعادلی با کاربرد مدل­سازی معکوس دارای دقت و توانایی بیشتر و بالاتری برای شبیه­سازی حرکت باکتری اشریشیاکولی در خاک مورد مطالعه تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Inverse Modeling of E.coli Mobility Through The Soil by HYDRUS-1D Code Using Equilibrium and Non-Equilibrium Equations

نویسندگان [English]

  • Maryam Maneshdavi 1
  • Ali Reza Jafarnejadi 2
  • Gholam Abbas Sayyad 3
  • Hosein Shirani 4

چکیده [English]

     In order to estimate the amount of bacterial contamination in a soil (silty clay loam) treated with poultry manure, the mobility of E.coli bacteria was simulated using inverse modeling. The E.coli was selected for this study since it presents as a pathogenic bacteria in poultry manure. For this purpose, two equilibrium (CDE) and non-equilibrium equations (NECDE) were numerically solved using HYDRUS-1D code and inversely calibrated with a laboratory experiment data. The NECDE equation could predict E.Coli mobility through the soil with more accuracy both in calibration and testing steps than CDE equation. The coefficient of determinations for NECDE and CDE equations were 0.99 and 0.91 for calibration step, and 0.97 and 0.98 for validating step, respectively. Therefore, NECDE equation with using inverse modeling could be a reliable equation for simulating E.Coli transport through the soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Escherichia coli (E.coli) mobility
  • Simulation
  • poultry manure
  • HYDRUS-1D model