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

Екологічні проблеми сучасного суспільства
Змістовні орієнтири нашого життя забезпечує філософія, а нашій культурі - самопізнання. Справедливо, що істинна філософія є духовною квінтесенцією епохи, живою душею культури. Звичайно, соціальні джер ...

Основні напрямки розвитку неоекології
Екологія як окремий розділ біологічної науки склалася наприкінці XIX ст. і розвивається швидкими темпами. Особливо значний інтерес до екології людське суспільство почало виявляти в середині ...

Екологічна адаптація флори і фауни пустель
На планеті певним чином зосереджені певні природні зони і їхні пояси, зумовлюючи певні особливості умов середовища, з відповідними флористичними і фауністичними угрупуваннями з їхніми еколо ...