Vízminőség-védelem 7-9. ea. PTE PMMK Környezetmérnöki Szak (BSC) Vízminőség-védelem 7-9. ea. Konzervatív anyagok terjedése folyókban Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B épület 039. dittrich@witch.pmmf.hu

Diffúzió és konvekció össze kapcsolása

Transzmisszió folyamatait írja le. Konzervatív anyagot feltételezünk Transzport mechanizmusokból áll: konvektív, diffúziós és vagy diszperzív transzportból. Konvektív transzport:áramlási viszonyok által generált sebességgel szállítja az anyagokat. Diffúziós transzport: koncentráció különbség által meghajtott részecskék véletlenszerű elkeveredése.

A diffúzió magyarázata

Egyenletes valószínűségű Brown-féle mozgás ∆ ∆ 10 db jelzett molekula 0 db jelzett molekula t=0 időpillanat Fajlagos áthaladási ráta Δt idő alatt: 20%

t=1 időpillanat: t=2 időpillanat: Bal oldal Jobb oldal

Diffúziós anyagmérleg I.

Diffúziós anyagmérleg II. Diffúziós együttható Ha , akkor

Elemi hasáb anyagmérlege diffúzív transzport esetén

„3” dimenziós egyenlet

Analitikus megoldás (1D)

A szórás értelmezése

A várható érték értelmezése

A 2-szigma és 3-szigma szabály

Példa

A függvény maximális értéke

Az eredmények összegzése

A konvektív és diffúzív transzport összekapcsolása konvektív transzport lamináris áramlás diffúzió okozhatja csak a szállított konzervatív anyag keveredését

A konvektív transzport anyagmérlege elemi hasábra

A diffúziós transzport tömegárama

A diffúzív és konvektív transzport anyagmérlege az elemi hasábra

Az 1D-s konvektív-diffúzív transzport egyenlet megoldásainak ábrázolása

A konvektív-diffúziós transzport egyenlet„3D”-s kiterjesztése

A turbulens diffúzió értelmezése Áramszálak keveredése generálja Szóródás véletlenszerű

Diszperziós tényező

Az „1D,2D,3 D”-s konvektív-diszperzív transzport egyenlet:

A diffúziós értékek tartományai

A diszperziós tényezők meghatározása becsléssel

Példa

Az „1D”-s transzportegyenlet kiterjesztése (nem konzervatív) bomló anyagokra

1.rendű reakció kinetika

Konzervatív transzportegyenletek analitikus megoldásai

„1 D”-s konvektív-diszperz egyenlet

Példa

Lökésszerű terhelés széles sekély folyóban „2D”

A megoldás ábrázolása

Folyamatos emisszió széles sekély folyóban „2D”

E(t)= const.

Analitikus megoldás Sodorvonali bevezetés

Part menti bevezetés E(t)= const.

Első elkeveredési távolság sodor vonali bevezetés esetén( bevezetési ponttól először eléri a partot)   BCS B Feltétel: a csóva széle 2,15σ

Első elkeveredési távolság partmenti bevezetés esetén

Példa Sodorvonal menti bevezetéssel, a befogadót konzervatív időben állandó terhelés éri. Bevezetés: q= 25 m3/s Cbe= 450 g/m3 Folyó: B=300 m Q=600 m3/s v=0,7 m/s Enyhe kanyargós meder dy=0,4 I= 8 cm/km= 8*10-5 m/m A folyómedret közelítjük egy ilyen alakú mederrel B

Ha beledob akkor mennyi ott a szennyezőanyag koncentráció; A horgász aki a bevezetéstől 25 km-re horgászik és 50 m-re dob be a partról a csóvába? Ha beledob akkor mennyi ott a szennyezőanyag koncentráció; Számít hat-e halfogásra a halak által elviselt Cmax=10 g/m3 ? 25 km C max

Kötelező irodalom dr. Clement Adrienn (2007): Vízminőségszabályozás. Felkészülési segédanyag. HEFOP HEFOP/2004/3.3.1/0001.01. Dittrich E., dr. Dolgosné Kovács Anita (2008): Vízminőség védelem (könyvfejezet) Környezetipari E-Tananyag III. Kötet: környezet- és természetvédelem. Tárgyalt jogszabályok (www.magyarorszag.hu) www.euvki.hu kapcsolódó anyagai

Ajánlott irodalom I. Balásházy L. (2004): A felszín alatti vizek védelmének szabályozása az EK-ban és Magyarországon. MHT XXII. Országos Vándorgyűlés, Keszthely Bartholy Judit (2006): Az éghajlat változása - bizonyosságok és bizonytalanságok.. Mindentudás Egyeteme, http://www.mindentudas.hu/bartholy Benedek P.–Literáthy P. (1989): Vízminőség szabályozás a környezetvédelemben. Műszaki Könyvkiadó, Budapest Deák J. (2005): A felszíni alatti vizek Víz Keretirányelv szerinti monitoringja. VKI oktatóanyag (Power Point) GWIS Vízminőségi és Környezetvédelmi Kft, Budapest Dolgosné Kovács A. (2004): Bevezetés a környezetvédelmi analitikába I. PTE PMMK, PHARE jegyzet, Pécs Fekete E.-Szabó A.-Tóth Á. (1991): A vízszennyezés ökológiája. Pro Natura Kiadó, Budapest Felföldy L. (1974): A biológiai vízminősítés. VHB. 16., VGI, Budapest Felföldy L. (1981): Vizek környezettana. Mezőgazdasági Könyvkiadó, Budapest HEINRICH D. – HERGT M. (1994): SH atlasz: Ökológia. Springer Hungarica Kiadó, Budapest. Ijjas I. (2005): Környezeti célkitűzések a Víz Keretirányelv (VKI) szerint. VKI oktatóanyag BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, Budapest IPCC 4. jelentése: http://www.ipcc.ch/present/WMEF_FINAL.ppt Katona E. (szerk.) (1989): A vízminőség-szabályozás kézikönyve. Aqua Kiadó, Budapest. Kálmán E. (2000): Kémiai katasztrófa a Tiszán. Budapesti Közegészségügy 2000/3.szám, Budapest, pp. 274-276. Kiss I. (1997): Toxikológia. Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém Láng István (szerk) (2005): Vahava projekt összefoglalás. www.vahava.hu/file/osszefoglalas_2003_2006.pdf: Globális klímaváltozás program. A globális klímaváltozással összefüggő hazai hatások és az erre adandó válaszok. MTA.

Ajánlott irodalom II. McCann B. (2007): Climate conclusions –evidence from the IPCC. Water 21, Journal of IWA, 2007 April. pp- 10. Mosonyi Emil (2007): A hazai vízgazdálkodás távlati feladatai. Mérnök Újság, XIV. évf. 3. szám, 2007 március, 26-30 oldal. Papp s.-Rolf K. (1992): Környezeti kémia. Tankönyvkiadó, Budapest Padisák Judit (2005): Általános limnológia. ELTE Eötvös Kiadó, Budapest. Pásztó P. (1998): Vízminőségvédelem, vízminőségszabályozás. Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém Somlyódy László (szerk) (2002): A hazai vízgazdálkodás stratégiai kérdései. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest. Stelczer Károly (2000): A vízkészlet-gazdálkodás alapjai. Elte Eötvös Kiadó, Budapest. Szilágyi F. et al (2005): Proffessional Training of Civil Servants Working for Regional Authoroties Belongoing to the Moew, Hungary. Tanfolyam jegyzet. BME VKKT, Budapest. Szilágyi F. et al (2000): Hidrobiológia mérnököknek. BME-VKKT, Budapest. Takács s. (1994): Az ember és környezete – A környezetszennyezés humán következményei. Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém Thyll SZ. (2000): Vízszennyezés, vízminőségvédelem. Egyetemi Kiadó, Debrecen Vízügyi és Környezetvédelmi Központi Igazgatóság: Vízkészlet-gazdálkodás Vízvédelem és vízbázis-védelem http://www.ovf.hu/WEB/OVF/OVFWEB.NSF www.aquadocinter.hu: A felszíni vizek vízgazdálkodási feltételei az ezredfordulón. Zsuffa I. (1996): Műszaki hidrológia I.. Műegyetem Kiadó, Budapest.

Köszönöm a megtisztelő figyelmet!