การศึกษาการซึมผ่านของน้ำมันดีเซลผ่านทรายโดยใช้ถังทดสอบ

Abstract

การวิจัยนี้เป็นการศึกษาทดลองเบื้องต้นถึงผลกระทบของการไหลของน้ำใต้ดินและสภาวะน้ำขึ้นน้ำลงที่มีผลต่อการเคลื่อนตัวของน้ำมันดีเซลซึ่งจัดเป็น NAPL ชนิดที่มีความหนาแน่น้อยกว่าน้ำหรือ LNAPL (Light Non-Aqueous Phase Liquid) ในตัวกลางพรุนเนื้อเดียวชนิดไม่อิ่มตัวด้วยน้ำโดยวิธีวิเคราะห์ภาพถ่ายการศึกษาแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือส่วนแรกทำการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราความเข้มแสงเฉลี่ย, ระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำ และระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำมันดีเซลด้วยวิธีวิเคราะห์ภาพถ่ายเชิงซ้อน (Multispectral Image Analysis Method, MIAM) (Kechavarzi et al., 2000) ในตัวกลางพรุนทั้งสามชนิดคือ ดินทรายชลบุรี ดินทรายออตาวาเบอร์ 3820 และดินทรายออตาวาเบอร์ 3821 พบความสัมพันธ์แบบเชิงเส้นระหว่างอัตราความเข้มแสงเฉลี่ย ระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำ และระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำมันดีเซล ในดินทรายออตาวาเบอร์ 3820 และดินทรายออตาวาเบอร์ 3821 และไม่พบความสัมพันธ์ดังกล่าวในดินทรายชลบุรี ส่วนที่สองเป็นการศึกษาผลกระทบของการไหลของน้ำใต้ดินและสภาวะน้ำขึ้นน้ำลงที่มีผลต่อการเคลื่อนตัวของน้ำมันดีเซลในตัวกลางพรุนเนื้อเดียวชนิดไม่อิ่มตัวด้วยน้ำโดยวิเคราะห์ภาพถ่ายอย่างง่าย (Simplified Image Analysis Method, SIAM) (Flores et al., 2011) เพื่อวิเคราะห์หาระดับการอิ่มตัวของน้ำและระดับการอิ่มตัวของน้ำมันดีเซล ทำการศึกษาในแทงค์อะครีลิคสองมิติ ขนาด 3.5 ซม. × 50 ซม. × 60 ซม. โดยตัวกลางพรุนที่ใช้คือ ดินทรายออตาวาเบอร์ 3820 และดินทรายออตาวาเบอร์ 3821 ซึ่งดินทรายทั้งสองชนิดนี้มีความสัมพันธ์แบบเชิงเส้นระหว่างอัตราความเข้มแสงเฉลี่ย ระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำ และระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำมันดีเซลจึงสามารถประยุกต์ใช้วิธีวิเคราะห์ภาพถ่ายอย่างง่ายได้ ดำเนินการทดลองทั้งสิ้น 6 การทดลองโดยในแต่ละการทดลองใช้เวลาทั้งสิ้น 54 ชั่วโมง โดยแปรผันค่าความชันทางชลศาสตร์ 3 ค่า คือ 0, 0.1 และ 0.2 และจำลองสภาวะน้ำขึ้น-น้ำลงทั้งสิ้น 2 รอบ ผลการศึกษาทดลองพบว่า การขึ้นลงของน้ำใต้ดินมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายของระดับการอิ่มตัวด้วยน้ำมันดีเซล ทั้งในเขตอิ่มน้ำและเขตอิ่มอากาศ และอัตราการไหลของน้ำใต้ดินที่สูงมีผลทำให้การกระจายตัวของน้ำมันดีเซลได้มากกว่า อัตราการไหลของน้ำใต้ดินที่ต่ำก่อให้เกิดการปนเปื้อนของน้ำมันดีเซลในชั้นใต้ดินได้ในวงกว้าง