زمینه: کل کربن آلی (Total organic carbon; (TOC)) شاخصی است که نشان دهنده احتمال آلودگی آب به فاضلاب و آلاینده های آلی نظیر سموم است. میزان (TOC) در منابع آب نشان دهنده حضور ترکیبات آلی بوده و باعث استفاده برخی کشورها از این شاخص برای ارزیابی کیفیت منابع آب خام و سیستم های تصفیه آب شده است. هدف: این مطالعه با هدف تعیین غلظت کل کربن آلی در منابع آب شرب زیرزمینی دشت قزوین انجام شد. مواد و روش ها: در این مطالعه توصیفی - تحلیلی، تعداد 81 نمونه آب در پاییز و زمستان 1394 و بهار 1395 به صورت تصادفی در دو اقلیم خشک و نیمه خشک از چاه های عمیق آب شرب در دشت قزوین برداشت شد. چاه های نمونه در بین شهرهای قزوین، آبیک، بویین زهرا و تاکستان گسترده بودند. اندازه گیری میزان (TOC) با روش آنالیز دستگاهی و با استفاده از دستگاه سنجش (TOC) ا نجام شد. یافته ها: میانگین غلظت (TOC) در منابع آب شرب در شهرهای قزوین، تاکستان، آبیک و بویین زهرا به ترتیب 0.88، 0.68، 0.81، 0.79 میلی گرم در لیتر و با میانگین کل 0.79 میلی گرم در لیتر به دست آمد. همچنین بین غلظت (TOC) و کاربری زمین ارتباط معنی داری مشاهده نشد. نتیجه گیری: میانگین غلظت (TOC) در منابع زیرزمینی در منطقه مطالعه شده از حدود مجاز توصیه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا پایین تر بود. نتایج به دست آمده آشکار ساخت که احتمال تشکیل ترکیبات جانبی گندزدایی در طی فرایند کلرزنی بسیار اندک می باشد. پایین بودن میزان (TOC) در منابع آب می تواند در نتیجه فرایندهای فیلتراسیون و احیا باشد.

یکی از پارامترهای مهم ژئوشیمیایی، مقدار کل کربن آلی ((TOC)) می باشد که جهت ارزیابی پتانسیل هیدروکربن زائی سنگ منشا استفاده می شود. اندازه گیری این پارامتر مستلزم انجام آزمایشات ژئوشیمی بر روی کنده های حفاری می باشد که پرهزینه و وقت گیر بوده و انجام آن بر روی تعداد محدودی نمونه صورت می گیرد. در این مطالعه از فن آوری الگوریتم های ژنتیک که مبتنی بر مفاهیم زیست شناسی هستند جهت تخمین (TOC) از داده های پتروفیزیکی استفاده شده است. از عملگرهای زیستی (operator) مانند تقاطع (crossover) و جهش (mutation) جهت تولید مثل نسل های جدید داده و انتخاب فرزندان نابغه (elite child) استفاده شده است. برای هر کدام از راه حل های مساله یک کروموزوم تعریف شده و جواب های مساله (ژن ها) در سیر تکاملی (رسیدن به جواب های بهینه مساله) قرار گرفته اند. این مطالعه بر روی داده های مربوط به سه چاه از میدان نفتی اهواز انجام گرفته است. الگوریتم ژنتیک ضرائب وزنی را برای داده های پتروفیزیکی محاسبه کرده که با استفاده از این ضرائب و داشتن داده های چاه پیمایی، می توان (TOC) را برای سایر چاه های موجود در میدان تخمین زد. دو نوع مدل الگوریتم ژنتیک جهت تخمین (TOC) طراحی شد: خطی و غیرخطی. نتایج نشان می دهد که از مدل خطی نسبت به مدل غیرخطی نتایج صحیح تری حاصل می شود. میانگین مربعات خطای شبکه (MSE) در مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک خطی برای داده های تست 0.0096 می باشد که این مرتبط با مقدار ضریب همبستگی 0.7635 (R2) است.

کانه زایی مس رسوبی در محدوده نهند- ایوند در فاصله 20 کیلومتری شمال شهر تبریز قرار دارد.این منطقه معدنی از لحاظ ساختاری در زون البرز- آذربایجان قرارگرفته است و قسمت کوچکی از منطقه ارسباران را تشکیل می دهد. سنگ میزبان اصلی کانی سازی از جنس ماسه سنگ و سیلت سنگ غنی از مواد آلی به سن میوسن است. ابعاد مواد آلی در نمونه دستی بین چندین میلی متر تا 5– 10 سانتی متر است. افق های کانی سازی شده به ابعاد بیست سانتی متر تا بیش از یک متر در منطقه دارای سولفیدها و کربنات های پراکنده مس در طول مرزهای احیا است و در بین رسوبات سیلتی و مارنی، شیل، سیلت سنگ و ماسه سنگ قرمز واقع شده است. به نظر می رسد که تخلخل و نفوذپذیری خوب سنگ های میزبان (5 تا 10 متر) در مجاورت واحدهایی با نفوذپذیری کمتر (شیل، مارن و سیلت سنگ قرمز) شرایط مطلوبی برای مهاجرت جانبی سیال کانه دار و کانی سازی فراهم آورده است. از طرف دیگر عوامل ساختاری (ازجمله شکستگی ها، گسل ها، چین خوردگی و...) در شدت دگرسانی سوپرژن که موجب جابه جایی مجدد و پراکندگی کانه زایی در زون های نزدیک به سطح می شود، موثر است. برای بررسی منشا گوگرد محدوده نهند- ایوند، آنالیز ایزوتوپی گوگرد بر روی 17 نمونه سولفیدی انجام شد. مقادیر d34S کانی های سولفیدی در نمونه های بررسی شده در مقاطع مختلف اغلب منفی بوده و مقادیر متنوعی بین -27.9 تا 1.3 در هزار را نشان می دهند. در حقیقت، مقادیر ایزوتوپی گوگرد در این نمونه ها نشان دهنده این است که منشا گوگرد در ماسه سنگ های کانی سازی شده منطقه مورد بررسی نشات گرفته از احیای باکتریایی سولفات توسط مواد آلی است.

شناخت توزیع مکانی کربن آلی خاک یکی از ابزارهای کاربردی در پیشبرد مدیریت پایدار اراضی و محیط زیست می باشد. داده کاوی و مدل سازی مکانی همراه با تکنیک های یادگیری ماشینی به منظور بررسی میزان کربن آلی خاک مبتنی بر داده های سنجش از دور به صورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، استفاده از تصاویر با دامنه طیفی مریی تا مادون قرمز حرارتی و داده های زمینی برای مدل سازی میزان کربن آلی خاک می باشد. با استفاده از الگوی نمونه برداری تصادفی156نمونه از خاک سطحی (30-0 سانتی متر) جمع آوری شد. داده ها به دو دسته 80 درصد برای آموزش و 20 درصد جهت اعتبارسنجی دسته بندی شدند و از سه الگوریتم یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، کوبیست و رگرسیون حداقل مربعات جزیی برای براورد و تهیه نقشه کربن آلی خاک استفاده شد. متغیرهای کمکی جهت پیش بینی کربن آلی خاک شامل باندها و شاخص های منتج از سنجنده ی OLI و TIRS لندست 8 می باشد. به منظور کاهش حجم داده ها و انتخاب ویژگی هایی با بیشترین تاثیر بر براورد کربن آلی خاک، از روش آنالیز مولفه های اصلی استفاده شد. آنالیز مولفه های اصلی داده های سنجش از دور منجر به گزینش 4 متغیر کمکی TSAVI، RVI، Band10 و Band11 به عنوان موثرترین عوامل کمکی محیطی انتخاب گردیدند. همچنین مقایسه رویکردهای مختلف تخمین نشان داد که مدل جنگل تصادفی به ترتیب با مقادیر ضریب تبیین، خطای جذر میانگین مربعات و میانگین مربعات خطا 74/0، 17/0 و 02/0 بهترین کارایی را نسبت به سایر رویکردهای مورد استفاده در برآورد کربن آلی خاک سطحی در منطقه مطالعاتی ارایه نمود. به طور کلی نتایج این مطالعه بر قابلیت دادهای سنجش از دور و مدل یادگیری جنگل تصادفی در تخمین مکانی کربن آلی خاک به طور همزمان دلالت دارد. لذا می تواند به عنوان روشی جایگزین برای روش های مرسوم آزمایشگاهی در تعیین برخی ویژگی های خاک از جمله کربن آلی خاک مورد توجه قرار گیرد.

کل کربن آلی (TOC) یکی از پارامترهای مهم ژئوشیمیایی برای ارزیابی پتانسیل هیدروکربنزائی سنگ منشاء است. اندازهگیری این پارامتر نیاز به انجام آزمایشات ژئوشیمی بر روی کنده های حفاری دارد که پرهزینه و وقت گیر است. به طور کلی، سنگهای غنی از مواد آلی توسط نگاره های پتروفیزیکی با تخلخل بالا، زمان عبور صوت بالا، چگالی پایین، پرتو گاما بالاتر و مقاومت ویژه بیشتر از سایر سنگها مشخص میشوند. در این مطالعه، مدلهای الگوریتم ژنتیک خطی و غیر خطی جهت تخمین کل کربن آلی از داده های پتروفیزیکی برای سنگهای منشا کژدمی، گورپی و پابده در میدان نفتی اهواز استفاده شد. از مدل الگوریتم ژنتیک خطی نتایج معتبرتر و مقبول تری نسبت به مدل غیر خطی حاصل شد. راه حل های الگوریتم ژنتیک با آنالیز رگرسیون به واسطه ضرائب مناسب با معادلات (TOC) مقایسه شد. اجرای آنالیز بر اساس میانگین مربع خطا و ضریب همبستگی، کارایی بالاتر معادلات هوشمندانه مشتق شده را در مقایسه با آنالیز رگرسیون آماری نشان می دهد. در مرحله بعدی مطالعه، روش آنالیز خوشه ای جهت طبقه بندی نگار (TOC) تخمین زده شده و شناسایی زونهای ژئوشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل الگوریتم ژنتیک به شکل مقبول، سنگهای منشا را با استفاده از مدل آنالیز خوشه ای به رخساره های غنی و فقیر از مواد آلی تقسیم کردند.

مقدار کربن آلی کل (Total Organic Carbon) موجود در سنگ منشا هیدروکربن یکی از پارامترهای حائز اهمیت در ارزیابی آن است. این پارامترها نه تنها در مطالعات ژئوشیمیایی هیدروکربن مورد استفاده قرار می گیرد، بلکه در بررسی میزان گسترش سنگ منشا نیز نقش بسزایی دارد به گونه ای که با افزایش (TOC)، احتمال حضور سنگ منشا افزایش می یابد و کاهش آن بیانگر عدم گستردگی سنگ منشا در یک ژرفای معلوم است. بنابراین وجود روشی که بتواند به برآورد هر چه بهتر آن کمک کند، لازم است. شبکه های عصبی مصنوعی یکی از روشهای عددی حل مساله است که با الگوبرداری از عملکرد شبکه های عصبی زیست شناختی به تحلیل مسایل پرداخته و اقدام به برآورد، رده بندی و ... می کند.این مقاله با هدف معرفی ساختار و چگونگی عملکرد شبکه های عصبی، اقدام به برآورد مقدار مواد آلی کل موجود در سنگ منشا هیدروکربن در میدان نفتی بینک با استفاده از اطلاعات چاه پیمایی می کند. نتایج حاصل، بیانگر این مطلب است که شبکه پرسپترون چند لایه (Multi- Layer Perceptron) بهترین شبکه ای بود که برای برآورد استفاده شد که دارای یک لایه میانی با 6 گروه نوع الگوریتم آموزشی پس انتشار مومنتم با تابع تحریک تانژانتی بود. پس از آموزش شبکه، مقدار خطای برآورد 0.0013 حاصل شد. پس از آن، داده های آموزشی و غیر آموزشی آزموده شدند و در نهایت مقایسه بین مقادیر (TOC) واقعی و برآورد انجام گردید که نتیجه مطلوب R=0.9956 حاصل شد. در پایان، تحلیل حساسیت روی پارامترهای موثر در برآورد انجام گردید و بر اساس آن، پارامتر تخلخل نوترونی (NPHI) به عنوان موثرترین و حساس ترین پارامتر و DT به عنوان پارامتری با کمترین حساسیت موثر در برآورد شناخته شدند.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

سابقه و هدف: کربن آلی، به عنوان یکی از اجزای عمده سازنده ماده آلی خاک، در غالب فرآیند های شیمیایی، فیزیکی و شیمیایی خاک نقشی مهم دارد. ماده آلی یا کربن آلی خاک یکی از پارامترهای کلیدی کیفیت خاک و یک شاخص حاصلخیزی خاک است. ماده آلی در تشکیل خاکدانه ها و پایداری آن ها، جذب آب و عناصر غذایی، ظرفیت نگه داشت آب در خاک، نفوذ آب و هوا، هدایت هیدرولیکی خاک، آب گریزی و ترسیب کربن نقشی ضروری دارد. پژوهش های مختلف نشان داده اند که کیفیت و کمیت ماده آلی خاک می توانند تحت تأثیر فعالیت های انسانی همچون عملیات زراعی و فعالیت های توسعه ای اقتصادی قرار گیرد. نرخ بالایی از هدر رفت ماده آلی خاک بر روی اراضی فرسایش یافته نیز گزارش شده است. از این رو پایش تغییرات زمانی و مکانی ماده آلی خاک برای ارزیابی مدیریت بلند مدت پتانسیل بالقوه خاک ضروری است. این در حالی است که نمونه برداری های مرسوم خاک و اندازه-گیری مقدار کربن آلی خاک، به ویژه در مقیاس های بزرگ جغرافیایی، دشوار، پرهزینه و زمان بر است. بنابراین، ارزیابی سریع و دقیق کربن آلی خاک می تواند در مدیریت دراز مدت خاک سودمند باشد. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی کارایی طیف سنجی انعکاسی خاک در محدوده مرئی – مادون قرمز نزدیک برای تخمین مقدار کربن آلی خاک در حوزه آبخیز دریاچه زریبار در شهرستان مریوان در استان کردستان بود. مواد و روش ها: بدین منظور 100 نمونه خاک سطحی از منطقه مورد مطالعه با وسعتی حدود 10718 هکتار جمع آوری شد. انعکاس طیفی این نمونه ها و برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن ها در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی اندازه گیری شد. پس از ثبت طیف ها، روش های مختلف پیش پردازش داده های طیفی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس توابع انتقالی خاکی و توابع انتقالی طیفی با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه گام به گام برای برآورد کربن آلی خاک پی ریزی شدند. اعتبار این توابع اشتقاق یافته برآوردگر کربن آلی خاک، با استفاده از آماره های مختلفی همچون ضریب تبیین (2R)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، میانگین خطا (ME)، شاخص انطباق (d) و درصد انحراف نسبی (RPD) ارزیابی شدند. یافته ها: با توجه به نتایج، بین کربن آلی خاک با مقادیر انعکاس طیفی خاک در طول موج های 858 و 1916 نانومتر همبستگی بالا و معنی داری (در سطح معنی دار 1%)مشاهده گردید. نتایج نشان داد توابع انتقالی خاکی (R2avg=0. 83, NRMSE avg=24. 55%) در مقایسه با توابع انتقالی طیفی پیشنهادی (R2avg=0. 44, NRMSE avg=44. 31%)، دارای دقت بیشتری در برآورد کربن آلی خاک می-باشند. هرچند توابع انتقالی طیفی اشتقاق یافته با SMLR نیز، برآوردهای نسبتاً خوبی از کربن آلی خاک ارائه کرد (R2avg=0. 52, RPD=1. 44). نتایج همچنین نشان داد مشتق اول + فیلتر ساویتزکی-گلای، به دلیل کاهش اثرات نویز های تصادفی و بهبود مدل های واسنجی، بهترین روش در پیش پردازش داده های طیفی خاک است. نتیجه گیری: در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد اگرچه کارایی توابع انتقالی طیفی در برآورد کربن آلی خاک نسبت به توابع انتقالی خاکی متناظر آن بالا نیست، لیکن در موارد عدم دسترسی به توابع انتقالی خاکی، این رویکرد می تواند به عنوان یک روش معقول غیر-مستقیم در برآورد کربن آلی خاک مورد استفاده قرار گیرد.

درایـن مطـالعه سازنـده ای کـژدمی و پابده در میدان نفتی مارون مورد بررسی قرار گرفته اند. روش نمودار کل کربن آلی به هیدروکربن های پیرولیزی یکی از مناسب ترین روش های مورد استفاده در تفسیر داده های حاصل از پیرولیز می باشد. با استفاده از این روش خصوصیات ژئوشیمیایی سازندهای مذکور مورد بررسی قرار گرفته و پس از آن با یکدیگر مقایسه شده اند. کروژن سازند کژدمی از نوع II و سازند پابده تلفیقی از کروژن II-III تعیین گردید. این دیاگرام نشان می دهد که سازند کژدمی در مقایسه با سازند پابده دارای پتانسیل هیدروکربن زایی بیشتری است. میزان کربن آلی مرده سازند کژدمی 0.93 درصد وزنی و پابده 0.5 درصد وزنی به دست آمد. تعیین میزان جذب هیدروکربن توسط ماتریکس سنگ با استفاده از این روش نشان داد که میزان جذب در نمونه های حاصل از سازند کژدمی بیشتر از سازند پابده می باشد. این امر مبین آن است که ماتریکس سنگ ها در سازند کژدمی در مقایسه با سازند پابده دارای کانی های رسی بیشتری است و سازند کژدمی نسبت به سازند پابده در میدان مارون از کیفیت مناسب تری برای سنگ منشا برخوردار است.