Опис методу розрахунку
У випадках забруднення річкової води органічними відходами, розкладання відходів відбувається під дією бактерій, що використовують розчинений у воді кисень. Концентрацією відходів вимірюють біохімічним споживанням кисню (БСК), що являє собою кількість кисню на одиницю об’єму води, необхідної для розкладання відходів. Одиниця виміру БСК – кількість кисню в мг/дм3.
Швидкість розкладання відходів пропорційна їх концентрації за умови, що у воді присутня достатня кількість кисню для підтримки процесу. Для опису БСК використовуємо символ В, і швидкість розкладання відходів виразимо формулою:
, (1)
де k1 – постійна добору кисню, вимірюється в одиницях 1/д. При відсутності відходів концентрація кисню коливається біля рівноважного значення ср:
, (2)
При наявності відходів реальна концентрація кисню с буде нижче рівноважної і зниження концентрації кисню D визначається як:
, (3)
Змінна D може збільшуватися згодом внаслідок окислювання відходів і зменшуватися внаслідок поглинання кисню поверхнею води:
, (4)
де перший член у правій частині рівняння характеризує процес окислювання відходів, а другий член аерацію; k2 є коефіцієнт аерації і вимірюється в одиницях з розмірністю 1/д.
, (5)
w – швидкість вітру, м/с; h – середня глибина, м; u – середня швидкість течії, м/с
Спільне розв’язання рівнянь (1,4) дає:
, (6)
де В – концентрація БСК і D0 – початкове зниження концентрації кисню в момент часу t=0.
Якщо за течією річки розташовано кілька скидів відходів виробництва, то виникає питання: яке максимальне збідніння води киснем спостерігається в річці.
Максимальну нестачу кисню Dмакс можна визначити, дорівнюючи похідну величини D, заданої рівнянням (6), нулю:
, (7)
де В – біохімічна потреба кисню в потоці і D0 – зниження концентрації кисню, обумовлене наявністю джерел забруднення у верхній течії річки [2].
Цікаві статті з розділу
Радіоактивне забруднення
Особливе
місце у забрудненні оточуючого середовища займає радіоактивне забруднення.
Найбільшою з них у всій Європі є Чорнобильська катастрофа яка і стала наслідком
радіоактивного забрудненн ...
Дослідження взаємозв’язків між живими організмами на прикладі екосистеми озера
Актуальність КР: Людина завжди цікавилася
екологією з практичної точки зору з давніх часів. І тепер, коли людство хоче
зберегти свою цивілізацію, воно більш ніж коли-небудь, має потребу в до ...
Виробництво електроенергії на АЕС та вплив АЕС на довкілля
В наш час дуже актуальною проблемою
для всього людства є енергозабезпечення. З кожним роком традиційних
енергетичних джерел таких як нафта, газ та вугілля становиться все менше і
менше, і ц ...