Assessment of the impact of pore-scale mass-transfer restrictions on microbially-induced stable-isotope fractionation

تجزیه ایزوتوپ پایدار به یک روش ثابت برای ارزیابی زیست تخریب آلاینده ها در آب های زیرزمینی تبدیل شده است. با این حال، در محدوده منافذ، فرایندهای انتقال جرم میتوانند قابلیت دسترسی بیولوژیکی گونههای شیمیایی را محدود کنند و بنابراین بر تقسیم بندی مشاهده شده تاثیر میگذارند. این می تواند کاربرد تجزیه و تحلیل ایزوتوپ پایدار را در عمل به چالش بکشد. یک مدل تبادل خطی یک پیوند محاسباتی بین تقطیع ایزوتوپ های ناشی از میکروبی ایجاد می کند که در شرایط ایدهآل تعیین شده است و تقسیم بندی در شرایط دسترسی بیوپسی محدود دیده می شود. این رویکرد مفهومی ساده، اجازه می دهد تا به دقت برآورد میزان تخریب محدود انتقال جرم، اما کاربرد آن برای تقسیم بندی ایزوتوپ پایدار در مقیاس منافذ هنوز ارزیابی نشده است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی با وضوح بالا با استفاده از تجزیه میکروبی و تجزیه ایزوتوپ پایدار یک گونه شیمیایی در مدل مقیاس منفی انجام می شود. نتایج عددی با پیش بینی های نظری مشتق شده از مدل مبادله خطی مقایسه شده است. نتایج ما نشان می دهد که توافق کلی خوب بین شبیه سازی های عددی و پیش بینی های نظری، که تأیید استفاده از رویکرد نظری و ارزش برای ضریب انتقال جرم قبلا به دست آمده از هندسه فضای منافذ. علاوه بر این، ما یک لینک کمی بین ارزش عامل فسفات قابل مشاهده و زیست پذیری مؤثر یک آلودگی زیست تخریب ایجاد می کنیم.