Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Tavak, tározók rehabilitációja Eszközök: 1.Külső terhelés (P) csökkentése Szennyvíztisztítás, P eltávolítás Nem pontszerű terhelés oMezőgazdasági (művéliság.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Tavak, tározók rehabilitációja Eszközök: 1.Külső terhelés (P) csökkentése Szennyvíztisztítás, P eltávolítás Nem pontszerű terhelés oMezőgazdasági (művéliság."— Előadás másolata:

1 Tavak, tározók rehabilitációja Eszközök: 1.Külső terhelés (P) csökkentése Szennyvíztisztítás, P eltávolítás Nem pontszerű terhelés oMezőgazdasági (művéliság és -mód váltás, tápanyag gazdálkodás) oVárosi (belterületi) lefolyás szabályozása (beszivárogtatás, szűrőmezők, torkolati műtárgyak) 2.Tavon belüli beavatkozások (külső terhelés szabályozásával együtt hatékonyak csak!) Elvezetés a tóból (P-ban gazdag hipolimnion vizének elvezetése) Belső terhelés csökkentése (kotrás, üledék inaktiválása) Biomanipuláció Hínár aratás

2 Üledék kotrás Az állóvízben (tóban, előülepítőben, tározótérben) az évek során lerakódott, felhalmozódott szennyezett hordalék eltávolítása, a meder feliszapolódásának megakadályozása, a tározó térfogat csökkentésének megakadályozása. Az üledékek elhelyezési helyét természetvédelmi szempontok figyelembe vételével kell meghatározni. Szennyezett üledék csak a szennyezettségnek megfelelő tárolóban rakható le. Ütemezés fontos! (Sekély tavakban az üledék átrendeződése lényegesen ronthatja a vízminőség-védelmi célok megvalósítását.) Megoldások: –Víz alatti (hidromechanizációs) kotrás – nagy víztartalom! –Száraz kotrás – tavat le kell üríteni Költségeket befolyásolják a zagy elhelyezés feltételei

3 Üledék kezelés A foszfor kicsapatása (tavi P koncentráció csökkentése) és az üledékből felszabaduló P inaktiválása Fémionok adagolásával végzik (alumínium-, vas-, kalcium- sók, valamint olyan ritka földfémek sói, mint a cirkónium, lantán, titán). A ritka földfémek potenciálisan toxikusak és drágák. A hamu és a kohósa­lak alkalmazása nehézfémtartalma miatt nem ajánlott. Az alumínium-szulfáttal, vagy nátrium-alumináttal végzett foszfor inaktiválás a legelterjedtebb. Sekély tavak esetében a vas-sók alkalmazása javasolt közvetlenül az üledég fölé juttatva (vasIII-klorid). Tóvízben mésztej (Ca(OH)2) adagolás – növeli az üledék P megkötő lépességét. A kicsapódó CaCO3 teljes mértékben természetbarát anyag.

4 Pe Adszorbeált P (mgP/g üledék) Adszorpciós izoterma: egyensúlyi koncentráció meghatározása (~ Üledék „mobilizálható P tartalma) Adszorpciós kapacitás (izoterma alakja) függ: Üledék/talaj adszorpciós tulajdonságai (Fe, Mn, Al oxidok, Ca sók, agyagszemcsék) pH, hőmérséklet, redox potenciál, stb. 1.Deszorpció felkeveredés hatására Adszorpció a külső terhelés növekedésekor Üledék – belső P terhelés

5 Üledék P koncentrációjának változása (Lijklema, 1986) Felkeveredő (aktív) réteg (h) Éves lerakódás (  h) Foszfor ülepedés, S (g P/m 2 /év) Üledék P koncentrációjának változása (P ü ): Új egyensúly beállásának ideje (S,  h = konst, k = 0): Eltemetődő réteg (  h) P „öregedési” állandó

6 Egyszerű P forgalmi modell IP AP DP Szap. Puszt. Min. L IP L AP L DP Ülep. Belső t. AP + DP + IP  ÖP (ÖP  BHP) Vollenweider!

7 Alga egyenlet (szaporodás) G – szaporodási ráta (1/nap) D – pusztulási ráta (1/nap) tAPG>D G=D G

8 Eutrofizációs modellek A megközelítés módja szerint: Statisztikai modellek: Statisztikai módszerrel meghatározott összefüggések az eutrofizáció okai és az ezekből következő jelenségek között,Statisztikai módszerrel meghatározott összefüggések az eutrofizáció okai és az ezekből következő jelenségek között, Nem vizsgálják a jelenségek hátterét, nincs közvetlen kapcsolat a természeti folyamatokkal.Nem vizsgálják a jelenségek hátterét, nincs közvetlen kapcsolat a természeti folyamatokkal. Dinamikus modellek A valóságban lejátszódó folyamatok leírására törekszik,A valóságban lejátszódó folyamatok leírására törekszik, A modell változóinak (állapot változók) idő- ill. térbeli változását leíró differenciál egyenletekből állnak.A modell változóinak (állapot változók) idő- ill. térbeli változását leíró differenciál egyenletekből állnak.

9 DINAMIKUS MODELL FELÉPÍTÉSE VÁLTOZÓK: AP- alga P, DP - detritusz P, ORP - oldott szervetlen P, PP - formált szervetlen P, SP - formált P az üledékben, BP – eltemetődött P; FOLYAMATOK: 1 - szaporodás, 2 - pusztulás, 3 - mineralizálódás, 4 - ülepedés, 5 - adszorpció-deszorpció; BELSŐ TERHELÉS: Lijklema-féle üledék modell PE - a víz és az üledék közötti „hipotetikus” egyensúlyi koncentráció PEPÜ

10 ÖP (mg/m 3 ) mért számított Dinamikus modell alkalmazása: szimuláció a beavatkozások előtti és utáni időszakra Tatai Öregtó (leeresztő zsilip) Hídvégi-tó (Balatonhídvég)

11 A CaCO 3 tartalom változása a Hídvégi-tó üledékében: A mintavételi pontok átlagértékei (mért) és az üledék-keveredési modellel számított koncentráció (modell)

12 A Hídvégi-tó előre jelzett összes P visszatartása (%) különböző terhelési forgatókönyvekre

13 AP ny IP AP DP Üledékmodell PP ü IP ü IPP N Z B Szervetlen PP, ülep.-felkev. Téli-nyári alga Nitrogén, N kötők Zooplankton, tápláléklánc Baktérium Modell bővítése: P elt

14 P ad ORP AP t AP n y DP Balatonra alkalmazott dinamikus modellek SIMBAL BEM BALSECT KBFT JICA Jelölések: ORP – oldott reaktív P, DP – detritusz P, AP – alga P, A – alga biomassza, A t – téli alga, A ny – nyári alga, A ő – őszi alga, P ad – adszorbeált mobilizálható P, S ül – üledék szervesanyag tartalma, ON – oldott szervetlen nitrogén, B – baktérium biomassza, BP – baktérium P, OSP – oldott szerves P, ORP ü – oldott reaktív P az üledékben (pórusvíz P), DP ü – detritusz P az üledékben, PP ü – formált P az üledékben, LA – lebegőanyag, PP – partikulált szerverlen P P ad ORP AőAő A ny S ül B ON AtAt DP ORP ü ORP AP DP ü BP DP OSP AP t w ORP ü ORP AP ny PP ü PP DP LA ORP A AP S DP JICA

15 ÜL BOI 5 O2O2 Old-P SZP SZN NH4 NO2 NO3 O2 Bevitel Chl-A SOD Az eutrofizáció modellezése folyókban: a QUAL2 modell

16 Makrofitonos eutrofizició modell Problémák: Növekedés időléptéke eltér az algáétól, Lassabb alkalmazkodóképesség, Térbeli eloszlás nem egyenletes, Az egyes fajták teljesen különböző életmódot folytathatnak, Az egymás közti és az algákkal való versengés sok tényező függvénye. Holland példa (Janse, 1997): csatornákra (árkokra) kifejlesztett modell Alga és 6 féle makrofiton, Versengés a tápanyagokért, a fényért és a helyért, Az algák legfőbb versenytársai a békalencsék, Az árokfenék anyaga meghatározó!

17 Makrofitonos eutrofizició modell

18 Hínár modell Egyed alapú modell Szokványos fotoszintézis/légzés egyenletek Pontos vízalatti fényviszonyok Elágazás, levél lehullás/öregedés, sarjadzás Hullámzás törõ hatása Szimulálható: magasság biomassza borítottság

19 Hínár modell

20 Mély tavak Két teljesen elkevert víztér (epilimnion, hipolimnion) közötti anyagforgalom: ülepedés, diffúzióKét teljesen elkevert víztér (epilimnion, hipolimnion) közötti anyagforgalom: ülepedés, diffúzió Érvényesség: átfordulások közötti időszakÉrvényesség: átfordulások közötti időszak Szél elkeverő hatása csak a felső rétegben érvényesülSzél elkeverő hatása csak a felső rétegben érvényesül Üledék csak az átforduláskor keveredhet felÜledék csak az átforduláskor keveredhet fel Szervetlen Szerves Termel. Szervetlen Szerves Lebont. Szervetlen Szerves Lebont. Elt. Ül. Diff. Ül. Diff. Epilimnion Hipolimnion Üledék

21 Modellalkotás folyamata 1.Identifikáció Állapotváltozók kiválasztásaÁllapotváltozók kiválasztása Melyek a meghatározó folyamatok? (N kötés, zooplankton-baktérium biomassza, üledék „memóriája”, felkeveredés stb.)Melyek a meghatározó folyamatok? (N kötés, zooplankton-baktérium biomassza, üledék „memóriája”, felkeveredés stb.) Mennyi mérés áll rendelkezésre?Mennyi mérés áll rendelkezésre? Ne legyen túl bonyolult a modell! (pl. Lebontás vízben- üledékben hasonló, aggregált folyamatok  kevesebb kalibrálandó paraméter)Ne legyen túl bonyolult a modell! (pl. Lebontás vízben- üledékben hasonló, aggregált folyamatok  kevesebb kalibrálandó paraméter) 2.Kalibrálás Érzékenység vizsgálatÉrzékenység vizsgálat Paraméterek beállítása (a priori és aggregált paraméterek)Paraméterek beállítása (a priori és aggregált paraméterek) Kézi vagy gépi illesztésKézi vagy gépi illesztés 3.Igazolás A kalibrálástól független mérési adatsorA kalibrálástól független mérési adatsor Illeszkedés vizsgálataIlleszkedés vizsgálata

22 Hidrodinamikai egyenletek (sokszor egyszerűsítünk!)Hidrodinamikai egyenletek (sokszor egyszerűsítünk!) Kezdeti és peremfeltételekKezdeti és peremfeltételek HipotézisekHipotézisek p – paraméter vektor (kalibrálás és igazolás, érzékenységi és bizonytalansági elemzések)p – paraméter vektor (kalibrálás és igazolás, érzékenységi és bizonytalansági elemzések) Leíró egyenletek: C = [C 1, … C i, … C n ] – koncentráció vektor R(C, P) – reakciókinetikai tag Modellalkotás folyamata


Letölteni ppt "Tavak, tározók rehabilitációja Eszközök: 1.Külső terhelés (P) csökkentése Szennyvíztisztítás, P eltávolítás Nem pontszerű terhelés oMezőgazdasági (művéliság."

Hasonló előadás


Google Hirdetések