Dokumentation til iltforhold i Østerå

Transkript

1 Dokumentation ti itforhod i Østerå Beregning af mætningskoncentration Partiatryk af it i atmosfæren: V P Patm () Vatm P : Partiatryk af it P atm : Atmosfæretryk V V atm : Reativ voumenande af it i atmosfæren Henry s konstant: Sammenhæng meem Henry s konstant og temperatur for it, findes på baggrund af figur. Henry's konstant 7 Henry's konstant [atm/mobrøk] y 635x R Temperatur [C] Figur Henry s konstant som funktion af temperatur. [The Southwest Biotechnoogy and Informatics Center, 3]

2 Den ineære sammenhæng på figur : () H 635 T H : Henry s konstant [atm/mobrøk] T: Temperatur [ o C] anvendes ti at bestemme Henry s konstant ved den aktuee temperatur. Svingningen over døgnet ses af nedenstående figur. Henry's konstant den sep 3. Henry's konstant [atm/mobrøk] : 7: 9: : 3: 5: 7: 5: 3: : 3: : 9: Figur Henry s konstants variation i øbet af måeperioden. Dokumentation oncentration af opøst it kan bestemmes ud fra føgende (3) n x n H n : Moærkoncentration af opøst it [mo/] x : Mobrøk af it i vand [-] n H : Moærkoncentration af vand [mo/] Ved anvendese af forme og beregnes mobrøken af it i vand P x H (4) Eksempe fra den 3. september k. 7.

3 P H,95, atm,6 atm o 635,5 C ,5atm / mobrøk g / n H 55,56mo / L 8g / mo,6 atm x 6, ,5atm / mobrøk 6 Mætningskoncentration af opøst it ved mætning,, m, beregnes ved forme 3: 6,m 6,9 55,56 mo / 3 / mo,83 / Beregning af respiration Forøbet af den måte itkoncentration over natten anses for at være ineær, hviket på baggrund af nedenstående figur kan anses som en rimeig antagese. Respirationen kan bestemmes ved forme 5, da itkurven krydser mætningsværdien efter sonedgang og genitningen er nu her. Respirationen bestemmes såedes ud fra to punkter på itkurven omkring krydsningen. [Frier, 3] Itkoncentrationens variation over natten sep 3 Itkoncentration [/] y x R.995 Itkoncentration Mætningskoncentration Lineær (Itkoncentration) : : : 3: : : : 3: 4: Figur 3 Itkoncentrationens variation fra k. ti k. 4. ti bestemmese af respiration. Dokumentation (5) C t C t R() i (T ) 3

4 ,43 /,64 / R(),7 : 3 : R,63 h 5,3 (4 ) d Beregning af genitningskonstant Beregningen af genitningskonstanten foretages ved to metoder. Første metode bygger på betragtninger foretaget af Thachston og renke. Metoden tager udgangspunkt i strømningens karakter og itmåinger er derfor ikke nødvendige. [Frier, 3] 4,9 ( FR ) v (6) d F Θ (T ) : Genitningskonstant [d - ] FR: Froudes ta [-] v f : Friktionshastighed [m/s] Θ: Temperaturkoefficient for genitning[-] T: Aktue vandtemperatur d: Midde vanddybde [m],9 (,385),337 m / s,5,43 4 (3, ),43d Med kendskab ti respirationen og temperaturen, kan genuftningskonstanten også bestemmes ved en anden metode, da der er foretaget itmåinger om natten. Genuftningskonstanten beregnes ved forme 7. (7) C t C t () Θ (T ) (C m C) R() i (T ) C C t t C m : : Tidsig koncentrationsgradient [//s] Itmætningskoncentration [/] C : Middekoncentration [/] i: Temperaturkoefficient for respiration [-] Beregningen af er foretaget med time intervaer fra k..3 ti.3 (k. 3.3). Eksempe på beregning af k..3 4

5 8, 8,4 +, Θ (,76 9,3) (3),7 h 4,8d (3 ) h Den beregnede genuftningskonstant ses af nedenstående figur 4. Genuftningskonstant d - 5 4,5 4 3,5 3,5,5 :3 : :3 3: 3:3 : :3 : :3 : :3 Figur 4 Timeværdier af genitningskonstanten. Dokumentation Middeværdien af for perioden er 4,4 d - Det ses, at den sidste metode ti bestemmesen af giver en større værdi. Da værdien er fremkommet på baggrund af måinger af itindhodet og at forbiver forhodsvis konstant over natten, anvendes denne værdi ti beskrivese af genuftningen i vandøbet. 5

6 Beregning af itproduktion Forme 7 udvides ti forme 8 ti beregning af itproduktionens variation over døgnet. [Frier, 3] (8) C C (T ) (T ) () Θ (C m C) R() i t t + P(t) Eneste ubekendt i forme 8, er dermed itproduktionen P. Eksempe på beregning af P k.. 9,76 / 9,47 / + 5,3/ 4 h.3. 4,4 / 4 h (,84 9,37) /,93 h,4 d Med en middevanddybde på,43m opnås en itproduktion pr. areaenhed på 9,6g m d. Beregning af påvirkning ved spidevandsudedning Beregningen af en tænkt spidevandsudednings påvirkning af itindhodet i Østerå føger metoden beskrevet af Frier (3). Nedbrydningen af det udedte organiske stof, L, antages at føge. ordens udtrykket: (9) dl dt L : Nedbrydningskonstant [d - ] L: Udedt organisk stof [/] 6

7 Indhodet af organisk stof udtrykkes ved: () L L e t L : Begyndeseskoncentration af organisk stof [/] t: Tiden [døgn] Antages det, at nedbrydningen af det organiske stof, måt som it, svarer ti itforbruget under nedbrydningen kan itbaancen, udtrykt ved nedbrydning og genitning, kan opsties som: () dc dt (C C ) L e it ( t) mæt it C mæt : Itmætningskoncentration [/] C it : Itkoncentration [/] : Nedbrydningskonstant [d - ] : Genitningskonstant [d - ] Differentiaigningen omskrives ti at være dimensionsøs vha. indførese af føgende udtryk: Itmætning, m Reativ tid, τ Reativ beastning, m C it /C mæt τ t L / C mæt Sevrensningsforhodet, f f / Tabe Dimensionsøse udtryk Itbaancen kan herefter udtrykkes via mætningsgraden som: () m (e f τ e f τ ) ( m ) e f τ L er itforbruget ved fudstændig mineraisering af det organiske stof, svarende ti BI. Den aboratoriebestemte BI 5 værdi ska derfor korrigeres ti fudstændig mineraisering: orrigering af BI 5(s) koncentrationen: (3) BI BI e t ( t) 7

8 Det organiske itforbrug i det udedte spidevand, L s, er såedes: (4) 3 L e s 386, (,3d 5d) Sættes det organiske itforbrug i den upåvirkede å, L i, ti nu, kan begyndeseskoncentrationen af organisk stof L findes ved: (5) , L Qi Li + Qs Ls s s d 7, Q tota 55 s Den reative beastning,, bestemmes ti: (6) 7,,7 L C mæt 6,6 Sevrensningsgraden, f, bestemmes ti: (7) 4,4 d -,3 d - f 4,7 Den reative tid, τ, udtrykkes som: x τ (8) v x: Afstand nedstrøms fra udedning v: Strømningshastighed 8