شبیه سازی عددی انتشار فسفات منتشر شده از قفس های پرورش ماهی واقع در منطقه ی دریایی سیسنگان در بخش جنوبی دریای خزر

چکیده اهداف: در مطالعه حاضر پایه یک مدل عددی سه بعدی عددی هیدرودینامیکی با قابلیت شبیه سازی انتشار آلاینده های شیمیایی منتشرشده در محیط های دریایی طراحی و در قالب یک مطالعه موردی برای شبیه سازی انتشار فسفات از قفس های پرورش ماهی در منطقه دریایی سیسنگان مورد آزمایش قرار گرفت. مواد و روش ها: معادلات مدل شامل معادلات تکانه، معادله پیوستگی، دما، شوری، معرف سرعت قائم، تمایل فشار کف، همچنین یک معادله سه بعدی فرارفت- انتشار برای شبیه سازی انتشار آلاینده در دستگاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما با استفاده از روش تفاضل متناهی حل شدند. برای اعمال شرایط مرزی در مرزهای باز، مدل برای شبیه سازی جریانات ناشی از باد در کل دریای خزر از آبان ۱۳۹۷ تا خرداد ۱۳۹۸ اجرا شد. برای اعمال میدان باد از داده های بازتحلیل مدل ECMWF با دقت ۱۲۵/۰ درجه استفاده شد. برای اعمال شرایط هندسی محیط، داده های عمق سنجی GEBCO با تفکیک ۱۵ ثانیه جغرافیایی مورد استفاده قرار گرفتند. یافته ها: با درنظرگرفتن مقدار غلظت ۱۷ ppb برای فسفات به عنوان غلظت آلاینده در چشمه آلودگی در محل استقرار قفس های پرورش ماهی، جریان های ناشی از باد، همچنین انتشار فسفات در راستای افقی و قائم در محیط مورد مطالعه به مدت ۸ ماه شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی ها در قالب میدان جریان افقی در لایه سطحی، میدان غلظت فسفات در راستای افقی، همچنین در راستای قائم و در یک برش شمالی- جنوبی ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفتند. نتیجه گیری: الگوی انتشار فسفات در راستای افقی متاثر از جریانات ناشی از باد است و می تواند پس از گذشت ۸ ماه در راستاهای شرقی، غربی، جنوبی و شمالی به ترتیب تا فواصل حدودا ۱۱، ۵/۸، ۵/۹ و ۷/۵ کیلومتری از قفس ها گسترش پیدا کند. در راستای قائم نیز به دلیل شکل گیری جریان های قائم و تلاطم در لایه های بالایی، فسفات علاوه بر انتشار افقی، می تواند تا اعماق ۴۰۰ متری نیز انتشار یابد.

کلیدواژه ها:

Numerical Model ، Caspian Sea ، Phosphate’s Diffusion ، Fish Culture Cages ، مدل عددی ، دریای خزر ، انتشار فسفات ، قفس پرورش ماهی