دراسة نـظرية للانتـشار الجوي للمـلوثات الإشعاعية والصناعية

ملخص الدراسة:

تحتوى هذه الرسالة على دراسة نظرية للانتشار الجوي للملوثات الإشعاعية والصناعية مع استخدام النماذج الرياضية والأسس الفيزيائية والمناخية وذلك لمحاولة إيجاد الحلول المثلى لمعالجة المشاكل الناجمة عن هذا التلوث.

في الباب الأول قدمنا مسح شامل لدراسة نماذج الانتشار الجوي والديناميكا المتصلة بها مثل مفاهيم الارتفاع الفعلي للسحابة والترسيب الجاف والرطب وحالات الاستقرار الجوي المختلفة وأشكال سرعات الرياح. وقد ناقشنا بعض النماذج مثل نموذج جاوس ونموذج أويلر وكذلك نموذج لاجرانج.

فى الباب الثاني تم استخدام نموذج الحل العددي للانتشار الجوي وذلك باستخدام نموذج متقدم لمعالجة انتشار ملوث جوىمثل سادس فلوريد الكبريت (SF6 ) يخرج من مصدر نقطي الى الجو حيث تمكنا من إيجاد الحل لمعادلة جاوس ومن ثم إيجاد تركيز الملوث ومقارنة هذا التركيز بنظيره المقاس عمليا. وقد تم إدخال بعض التعديلات الرياضية فى هذا النموذج وذلك حتى تكون النتائج أكثر واقعية وفعالة.

يتكون الباب الثالث من جزئيين:

 الجزء الأول:

 يحتوى على الحل التحليلي لمعادلة الانتشار وذلك باستخدام ظروف جوية مختلفة وشروط حدية حيث تم حساب تركيز الملوث فى كل من الاتجاه المعترض واتجاه الرياح. تم أيضا حساب مسافة الاضمحلال والتي عندها يفقد الملوثات عشر قيمتها من لحظة خروجها من المصدر وكذلك تم تقدير الكمية المستهلكة للملوث فى اتجاه الرياح و الاتجاه المعترض للرياح وذلك نتيجة للترسيب أو التفاعل مع ملوثات أخرى أو أي أسباب أخرى.

 أما الجزء الثاني:

 فيشتمل على حل معادلة الانتشار عندما تكون

طبقة المزج دالة فى الزمن وباستخدام شروط حدية مناسبة وصورة مناسبة لمعامل انتشار الملوث وقد تم استنتاج صيغة رياضية جديدة لتركيز الملوث وذلك فى حالة ما اذا كانت إحداثيات الارتفاع أقل أو أكبر من طبقة المزج.

يختص الباب الرابع بدراسة تكوين غاز الأوزون السام بالقرب من سطح الأرض وذلك نتيجة للدخان الفوتوكيمائى على مدينة القاهرة خلال عام 1999 . حيث تم حساب متوسط تركيز الأوزون خلال شهور السنة ومقارنة هذا التركيز بمثيله عمليا وقد وجد الاختلاف الناتج من الحسابات النظرية والعملية قد ينشأ من أن الحسابات العمليةلا تعتمد على تقدير تركيز الأوزون الناشئ من التحليل الفوتوكيميائىلبعض المركبات العضوية فقط بل على تركيز الأوزون المنتقل من طبقة التروبوسفير الى السطح أيضا أما الحسابات النظرية فتعتمد على حساب تركيز الأوزون الناتج من التحليل الفوتوكيميائىفقط. كذلك تمت دراسة تأثير وجود أكاسيد النتروجين(NOx) والمركبات العضوية الطيارة(VOCs)على تركيز الأوزون المتكون على السطح ومن ثم تم حساب أعلى متوسط تركيز شهري للأوزون ومقارنته بالمستنتج عمليا وقد وجد أن هناك اتفاق الى حد كبير في النتائج المستنتجة.

لقد أولى الباب الخامس بدراسة انتشار الملوثات الإشعاعية وقد اختير اليورانيوم

 المستنفذ 238U كمادة مشعة تخرج إلى الجو من مصدر افتراضي. تم إيجاد تركيز

 السحابة الإشعاعية فى كل الاتجاهات الممكنة وعلى أبعاد مختلفة من المصدر. تم

أيضا إيجاد تركيز هذا الملوث فى الهواء وتركيزه على الأرض، وأخيرا تم حساب

معدل الترسيب سواء كان هذا الترسيب جافا أو رطبا أو أرضيا وذلك غلى أبعاد

واتجاهات مختلفة من المصدر.