پاورپوینت اثر مواد زايد اكسيژنخواه برروي رودخانه‌ها

دسته بندي : مباحث رشته ها » پاورپوینت

دانلود پاورپوینت با موضوع اثر مواد زايد اكسيژنخواه برروي رودخانه‌ها دارای 58 اسلاید و با فرمت .ppt و قابل ویرایش و آماده برای ارائه ، چاپ ، تحقیق و کنفرانس می باشد.

 

تعداد اسلاید : 58 اسلاید
فرمت فایل: پاورپوینت .ppt و قابل ویرایش
آماده برای : ارائه ، چاپ ، تحقیق و کنفرانس

 

قسمتی از متن نمونه:

اثر مواد زايد اكسيژنخواه برروي رودخانه‌ها
مقدمه :بطور كلي مواد اكسيژنخواه آلي يا معدني كه وارد يك رودخانه مي‌شوند باعث افت اكسيژن محلول آب مي‌گردند. در صورتي كه ميزان اكسيژن محلول به پايينتر از حد بحراني برسد، اين عمل به عنوان يك تهديد براي گونه‌هاي مختلف موجودات آبزي خواهد بود
. براي پيش بيني ميزان افت اكسيژن لازم است بدانيم كه چه مقدار ماده زايد به آب تخليه شده و چه مقدار اكسيژن براي تجزيه اين مواد نياز است. با توجه به اينكه اكسيژن بطور مداوم از اتمسفر به آب وارد مي‌شود و به وسيله ارگانيسم‌ها نيز مصرف مي‌شود، غلظت اكسيژن در رودخانه توسط سرعت نسبي اين فرآيندهاي رقابتي تعيين مي‌شود. مواد اكسيژنخواه آلي معمولاً از طريق تعيين مقدار اكسيژن مصرف شده در طول زمان تجزيه در مسيري كه بطور تقريبي تجزيه در آبهاي طبيعي انجام مي‌شود، اندازه‌گيري مي شوند.
بطور كلي موجودات آبزي جهت تنفس نياز به اكسيژن مولكولي محلول دارند. بنابراين اكسيژن محلول از پارامترهاي بسيار مهم رودخانه است كه در ميزان خود پالايي تاثير فراوان دارد. از لحاظ نحوه مصرف اكسيژن در رودخانه، نياز رودخانه به اكسيژن را مي‌توان به سه دسته تقسيم كرد:1ـ نياز فوري به اكسيژن2ـ اكسيژن موردنياز براي اكسيداسيون مواد آلي كربنه3ـ اكسيژن موردنياز براي اكسيداسيون مواد ازته
اكسيژن موردنياز بيوشيميايي (BOD)متداولترين روش براي اندازه‌گيري مقدار مواد آلي اكسيژنخواه، آزمايش اكسيژن موردنياز بيوشيميايي است. در اين آزمايش فرض بر اين است كه همه مواد آلي قابل تجزيه بيولوژيك موجود در نمونه آب بوسيله ميكروارگانيسم‌ها و با مصرف اكسيژن به Co2 و آب تبديل مي‌شوند. BOD اندازه‌گيري غيرمستقيم مواد آلي است زيرا فقط تغييرات غلظت اكسيژن محلول اندازه‌گيري مي‌شود كه آن نيز در اثر تجزيه مواد آلي بوسيله ميكروارگانيسم‌ها حاصل مي‌گردد
معادله محاسبه BOD بصورت زير است:

L0: اكسيژن معادل با ماده آلي در زمان t مساوي صفر
Lt: اكسيژني كه در اثر اكسيداسيون در زمان t مصرف مي‌شود.
k: ثابت سرعت BOD
BOD  نهايي عليرغم اينكه بهترين پارامتر براي بيان غلظت مواد آلي قابل تجزيه بيولوژيكي است ولي اين پارامتر نمي‌تواند نشان دهد كه به چه علت اكسيژن به سرعت در آب پذيرنده كاهش مي‌يابد. بطور كلي افت اکسیژن یا DO در آب پذيرنده به دو عامل بستگي دارد: نهايي BOD  ثابت سرعت واكنش در آزمايش
تا موقعي كه افزايش  نهايي رابطه BOD مستقيم با غلظت مواد آلي قابل تجزيه دارد، مقدار عددي ثابت سرعت به پارامترهاي زير بستگي دارد:1ـ ماهيت فاضلاب2ـ توانايي ارگانيسم‌هاي موجود در سيستم در استفاده از فاضلاب3ـ درجه حرارت
تعادل اكسيژن محلولاكسيژن محلول يكي از مهمترين اجزاء اكوسيستم‌هاي آبي است. ماهي‌ها و ديگر گونه‌هاي حيوانات آبزي به اكسيژن نياز دارند و حداقل 2 ميلي‌گرم در ليتر اكسيژن براي حفظ حيات اين موجودات نياز است. با توجه به اينكه محصولات نهايي واكنش‌هاي شيميايي يا بيوشيميايي در شرايط بيهوازي غالباً رنگ، طعم و بوهاي نامطبوع توليد مي‌كنند، بنابراين وجود اكسيژن و ايجاد شرايط هوازي علاوه بر حفظ حيات آبزيان، از اين ديدگاه نيز اهميت دارد.
بطور كلي اكسيژن محلول مصرف شده از رودخانه بايد جايگزين شود وگرنه شرايط بيهوازي ايجاد مي‌شود. دو مكانيسم موجب ورود اكسيژن به آبهاي سطحي مي‌گردند:1ـ هوادهي مجدد از طريق ورود اكسيژن هوا به داخل آب2ـ توليد اكسيژن بوسيله فتوسنتز جلبكها
هوادهي مجددوقتي كه اكسيژن موجود در آب بوسيله ميكروارگانيسم‌ها مصرف مي‌شود و غلظت اكسيژن محلول به پايين‌تر از حد اشباع مي‌رسد، اكسيژن از اتمسفر به آب انتقال مي يابد. تفاوت بين غلظت اشباع اكسيژن و غلظت واقعي، كمبود اكسيژن ناميده مي‌شود و بصورت زير نمايش داده مي‌شود:
D = DOs - DO
بطور كلي كمبود اكسيژن محلول نيروي محركه مكانيسم هوادهي مجدد مي‌باشد. هر چه كمبود اكسيژن بيشتر باشد، ميزان هوادهي مجدد بيشتر خواهد شد. بنابراين ميزان هوادهي مجدد با كم شدن غلظت اكسيژن محلول زياد مي‌شود. (عواملي نظير دما، عمق رودخانه، حجم آب، توربولانس و غلظت DO بر ميزان انتقال اكسيژن اتمسفر به آب رودخانه مؤثرند)
فتوسنتز جلبكهاجلبكها در حضور نور خورشيد تركيبات معدني را سوخت و ساز مي‌كنند و يكي از محصولات واكنش آنها اكسيژن است. فرمول ساده آن بصورت زير است:(سلول جديد جلبك)


اكسيژني كه بدين طريق آزادمي‌شود براي جايگزيني اكسيژن مصرف شده آماده است. در حضور مواد مغذي بيش از حد و نور خورشيد كافي متابوليسم جلبك ممكن است آنقدر اكسيژن توليد كند كه آب فوق اشباع از اكسيژن شود. عوامل سوء مربوط به رشد بيش از حد جلبك‌ها غالباً بر اكسيژني كه آنها توليد مي‌كنند، غالب است. بطوري كه در غياب نور خورشيد، جلبكها از طريق كاتابوليسم خودخوري اكسيژن كسب مي‌كنند كه رابطه آن بصورت زير است:


در واقع در شب و تاريكي جلبكها اكسيژن رودخانه را مصرف مي‌كنند و بنابراين براي رودخانه عامل مصرف كننده ديگري براي اكسيژن به حساب مي‌آيند. تفاوت عملكرد جلبك در عمليات فتوسنتز در روز و در مصرف اكسيژن در شب باعث تغييرات اكسيژن در ساعات مختلف شبانه‌روز در رودخانه مي‌گردد
و لذا غلظت اكسيژن محلول غالباً در حدود ساعت 2 تا 4 بعداز ظهر حداكثر بوده و در نزديك طلوع آفتاب كمترين ميزان Do در آب رودخانه وجود دارد. متاسفانه اكسيژن اضافي توليد شده در طول روز را نمي‌توان براي استفاده در شب ذخيره كرد. زيرا براي حفظ تعادل به اتمسفر منتقل مي‌شود. بنابراين در موارد رشد زياد جلبكها، كاتابوليسم خودخوري در شب ممكن است اكسيژن محلول را به حدي كاهش دهد كه ماهي‌ها و ساير موجودات آبزي بميرند.
محاسبه بار آلودگي ورودي به رودخانهبطور كلي ورود هرگونه آلودگي به رودخانه سبب تغييراتي در كيفيت آب مي‌شود و تحت تاثير تصفيه خودبخودي قرار مي‌گيرد. پديده تصفيه خودبخودي به دليل تغييرات هيدرولوژيكي و همچنين تغييرات بيولوژيكي دررودخانه بسيار متغير است بطور كلي فعل و انفعالاتي كه برروي مواد آلي و معدني انجام مي شود بصورت كاملاً پيچيده بوده و همزمان رخ مي‌دهد.
بنابراين اين فعل و انفعالات مي‌توانند بر يكديگر اثرات مختلفي داشته باشند. به عنوان مثال تغيير دما بر فعاليت بيولوژيكي موثر است و تغيير فعاليت بيولوژيكي در حذف مواد آلي مؤثر است. در بحث بهسازي رودخانه‌ها نكته قابل توجه، بررسي ظرفيت تصفيه خودبخودي رودخانه است. تحقيقات نشان داده كه اگر حذف مواد آلي در يك رودخانه به خوبي انجام شود يا به عبارتي شرايط حذف مواد آلي مطلوب باشد، حذف ساير آلاينده‌ها نيز مطلوب خواهد بود
. بهمين دليل بررسيها و همه مدل سازيها و محاسبات در ارتباط با رودخانه‌ها براساس تجزيه بيولوژيكي مواد‌آلي، مصرف اكسيژن تحت شرايط هوازي، هواگيري از اتمسفر و ساير منابع آب بنا شده است.
منحني افت اكسيژن محلولDo Sag Curve غلظت اكسيژن محلول در رودخانه يك شاخص متداول براي سلامت رودخانه است. همه رودخانه‌ها داراي ظرفيت مشخصي براي خودپالايي هستند تا زماني كه تخليه مواد زايد اكسيژنخواه در محدوده ظرفيت تصفيه خود بخودي مي‌باشد، ميزان در حد مطلوب است DO  و گونه‌هاي مختلف آبزيان و حتي ماهيهاي حساس و  game fish نيز در آب رودخانه يافت مي‌شوند.
چنانچه مقدار مواد زايد افزايش يابد ممكن است از ظرفيت تصفيه خود بخودي تجاوز كند كه باعث تغييرات زيان آوري در حيات آبزيان مي‌گردد. افت دبي رودخانه قابليت خودپالايي و را کاهش می دهد DO سطح. در صورتي که  Do  بطور كامل حذف شود، همه حيوانات عالي مي‌ميرند، يا مهاجرت مي‌كنندو شرايط شديداً مهلكي بوجود مي‌آيد كه آب داراي طعم و بوي نامطلوب مي‌شود
يك ابزار مهم در مديريت كيفيت آب رودخانه اين است كه بتوانيم تشخيص دهيم كه هر رودخانه تا چه ميزان مي‌تواند مواد زائد اكسيژنخواه (فاضلاب) را دريافت كند. اين عمل را مي‌توان با رسم پروفيل تغييرات غلظت اكسيژن محلول در پايين دست نقطه تخليه فاضلاب، انجام داد. اين پروفيل را منحني افت مینامند
روش تعادل جرم اكسيژن محلولجرم DO در فاضلاباين روش به ما در جهت درك منحني افت  DO و رفع مشكلات ناشي از آن كمك مي‌كند. در نتيجه اختلاط فاضلاب با‌آب رودخانه  پارامترهاي  DO، BOD و درجه حرارت تغيير مي‌كند.

جرم DO در آب رودخانه بعد از اختلاط
جرم DO در رودخانه
....