MÔ HÌNH hóa sự THAY đổi NỒNG độ OXI TRONG môi TRƯỜNG nước dưới tác ĐỘNG của lớp bùn đáy tt

B GIO DC V O TO VIN HN LM KH&CN VIT NAM VIN HO HC Lấ MINH THNH Mễ HèNH HểA S THAY I NNG OXI TRONG MễI TRNG NC DI TC NG CA LP BN Y Chuyờn ngnh: Húa lý thuyt v Húa lý Mó s: 62.44.01.19 TểM TT LUN N TIN S HểA HC H Ni 2015 Cụng trỡnh c hon thnh ti Vin Húa hc Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam Ngi hng dn khoa hc: GS.TS Lờ Quc Hựng Vin Húa hc Vin HLKH&CN VN TS Phm Hng Phong Vin Húa hc Vin HLKH&CN VN Phn bin 1: PGS.TS Nguyn Xuõn Hon Trng HKHTN HQG HN Phn bin 2: PGS.TS V Th Thu H Vin Húa hc Cụng nghip Vit Nam Phn bin 3: PGS.TS Nguyn Vn Thng Trng i hc Thy Li Lun ỏn s c bo v trc Hi ng chm lun ỏn cp nh nc hp ti: Hi trng tng 3, nh A18, Vin Húa hc, Vin Hn lõm KH v CN Vit Nam a ch ti 18 Hong Quc Vit, Cu Giy, H Ni Vo hi gi ngy thỏng nm Cú th tỡm hiu lun ỏn ti: Th vin Quc gia; Th vin Vin Húa hc Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam MC LC M U 1 Tớnh cp thit v mc ớch nghiờn cu ca lun ỏn Ni dung nghiờn cu ca lun ỏn í ngha khoa hc v thc tin ca lun ỏn im mi ca lun ỏn B cc ca lun ỏn CHNG 1: TNG QUAN 1.1 Cỏc yu t nh hng n nng oxi hũa tan nc 1.2 Cỏc tớnh cht ca bựn ỏy 1.3 Phng trỡnh lan truyn khuch tỏn tng quỏt 1.4 Tỡnh hỡnh nghiờn cu v nhng cn gii quyt CHNG 2: C S Lí THUYT, THC NGHIM V PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 C s lý thuyt xõy dng mụ hỡnh oxi hũa tan 2.1.1 Cỏc gi thit xõy dng mụ hỡnh 2.1.2 Phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc yu t mụ hỡnh DO 2.1.3 Thit lp v gii mụ hỡnh 2.2 Thit b v phn mm s dng 2.2.1 Mụ hỡnh vt lý v thit b 2.2.2 Phn mm mỏy tớnh 2.3 Phng phỏp nghiờn cu 2.3.1 Phng phỏp s gii bi toỏn khuch tỏn 2.3.2 Phng phỏp o c thc nghim 2.3.3 Phng phỏp xõy dng v ỏnh giỏ mụ hỡnh 2.4 Nhn xột chng CHNG 3: KT QU V THO LUN 3.1 Bc u kho sỏt kh nng mụ phng ca mụ hỡnh oxi hũa tan 3.1.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t 3.1.2 Kt qu mụ phng 3.1.3 Nhn xột mụ hỡnh 11 3.2 Mụ hỡnh oxi hũa tan nh hng ch o bi bựn ỏy 12 3.2.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t 12 3.2.2 ỏnh giỏ mụ hỡnh, so sỏnh kt qu mụ phng 13 3.2.3 Nhn xột mụ hỡnh 14 3.3 Mụ hỡnh kho sỏt oxi hũa tan ti khu vc ranh gii pha bựn nc 15 3.3.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t 16 3.3.2 ỏnh giỏ mụ hỡnh, so sỏnh kt qu mụ phng 17 3.3.3 Nhn xột mụ hỡnh 19 3.4 Mụ hỡnh tng hp 19 3.4.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t 20 i 3.4.2 So sỏnh kt qu mụ phng 20 3.4.3 Nhn xột mụ hỡnh 22 3.5 Nhn xột chng 23 KT LUN V KIN NGH 25 Kt lun 25 Cỏc kin ngh, xut 26 DANH MC CC TI LIU CễNG B 28 ii M U Tớnh cp thit v mc ớch nghiờn cu ca lun ỏn Mt cỏc thụng s quyt nh n cht lng nc l lng oxi hũa tan (Dissolved Oxygen DO) Giỏ tr thụng s ny chu nh hng ca nhiu yu t nh khụng khớ, h thy sinh vt nc v bựn ỏy nc ta, phn ln cỏc mụ hỡnh nghiờn cu s bin i nng DO u ph thuc vo cỏc phn mm hoc mụ hỡnh cú sn ca nc ngoi Vic s dng phn mm cú sn nh vy khụng nhng hn ch la chn mụ hỡnh DO, m cũn rng buc v phng phỏp gii s gii mụ hỡnh Bờn cnh ú, vic nghiờn cu kho sỏt cht lng nc cũn ang thiu cỏc mụ hỡnh toỏn mụ phng s bin i nng DO m xut phỏt t bn cht ca cỏc quỏ trỡnh vt lý, húa hc, sinh hc v thy lc liờn quan n DO, dn n thiu nn tng t xõy dng cỏc phn mm cht lng nc Vit Nam Hn na, cỏc mụ hỡnh mụ phng s bin i nng DO hin cha trung kho sỏt ỏnh giỏ bn cht cỏc quỏ trỡnh húa hc v sinh hc liờn quan n s bin i nng DO T cỏc lý trờn, kt hp vi kinh nghim ca th hng dn, lun ỏn hng n Mụ hỡnh húa s thay i nng oxi mụi trng nc di tỏc ng ca lp bựn ỏy lm ni dung nghiờn cu Mc ớch ca lun ỏn nhm xõy dng v phỏt trin mụ hỡnh toỏn hc mụ phng s bin i nng DO nc di tỏc ng ch yu ca bựn ỏy v mt s yu t khỏc nh: s khuch tỏn, tiờu th oxi bi vi khun tham gia phõn hy cht hu c cht hu c, quỏ trỡnh trao i oxi gia khụng khớ v nc ng thi, kho sỏt s bin i nng DO di tỏc ng ca lp bựn ỏy Ni dung nghiờn cu ca lun ỏn o Xõy dng mụ hỡnh toỏn hc, cỏc phng trỡnh mụ t cỏc quỏ trỡnh húa hc, vt lý, sinh hc liờn quan n s sinh v tiờu th oxi nc C th: quỏ trỡnh trao i oxi gia khụng khớ v nc, nhu cu oxi sinh húa (BOD), nhu cu oxi bựn ỏy (SOD), s xỏo trn v lng ng cht hu c gia bựn v nc, quỏ trỡnh khuch tỏn ca DO v cỏc cht hu c tiờu th oxi o Thit lp cỏc bi toỏn biờn nhm kho sỏt s bin i ca nng DO mt s trng hp c th: kho sỏt lý thuyt kh nng mụ phng ca mụ hỡnh, xõy dng mụ hỡnh DO nh hng ch o ca bựn ỏy, xõy dng mụ hỡnh kho sỏt DO ti khu vc ranh gii pha bựn nc, v xõy dng mụ hỡnh DO theo sõu o Gii cỏc bi toỏn biờn t bng phng phỏp phn t hu hn (FEM), s dng phn mm Comsol Multiphysics o Xõy dng mụ hỡnh vt lý kho sỏt thc nghim nh hng ch o ca bựn ỏy lờn quỏ trỡnh tiờu th DO nc, ng thi so sỏnh v kim nghim mụ hỡnh toỏn hc ó thit lp o Kho sỏt thc nghim s bin i nng DO nh hng ca bựn ỏy trờn mụ hỡnh vt lý phũng thớ nghim o kho sỏt hin trng s bin i nng DO theo sõu ti cỏc h t nhiờn vựng H Ni v Hũa Bỡnh o So sỏnh, kim tra v phõn tớch s tng quan gia kt qu mụ phng vi cỏc s liu o thu c theo mụ hỡnh vt lý v cỏc h t nhiờn í ngha khoa hc v thc tin ca lun ỏn í ngha khoa hc: o ó a c dng phng trỡnh ng hc mụ t tng quỏt hn s tiờu th oxi bi phn ng sinh húa vi cỏc cht hu c mụi trng nc o ó xõy dng c mụ hỡnh toỏn hc mụ phng s bin i nng DO mụi trng nc, ú ó kt ni c cỏc kin thc toỏn hc, vt lý, húa hc vo vic mụ phng o Lun ỏn ó kt hp c gia nghiờn cu c bn, nghiờn cu lý thuyt vi thc t í ngha thc tin: o a c mụ hỡnh toỏn hc mụ phng s bin i nng DO, mụ hỡnh c s dng nh mt cụng c d oỏn, so sỏnh, ỏnh giỏ s bin i hm lng DO ngun nc theo thi gian di tỏc ng ca cỏc yu t nh bựn ỏy, cht hu c phõn hy tiờu th oxi o To c c s cho nh hng nghiờn cu chuyờn sõu gii quyt cỏc ca thc tin chn nuụi thy sn o Gúp phn vo vic nghiờn cu, bo v cht lng mụi trng nc im mi ca lun ỏn o ó gii quyt c mt lý thuyt mụ hỡnh húa DO trc õy, ú l a c dng phng trỡnh mụ t tng quỏt hn s tiờu th oxi bi cỏc vi khun tham gia phõn hy cht hu c d phõn hy sinh hc mụi trng nc (phng trỡnh 2.2), xut phỏt t bn cht phn ng sinh húa ú ng thi, ci tin v xut dng phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc quỏ trỡnh tiờu th oxi bi lp bựn ỏy, quỏ trỡnh xỏo trn v lng ng ca cht hu c gia bựn v nc (phng trỡnh 2.10-2.12, 2.15) o Xõy dng c mụ hỡnh toỏn hc mụ phng s thay i nng DO mụi trng nc (t hp cỏc phng trỡnh 2.1-2.16) o Nghiờn cu, kho sỏt nh hng ca bựn ỏy lờn DO mụi trng nc ng thi mụ phng cỏc nh hng ú bng mụ hỡnh toỏn hc o Thit lp c cỏc bi toỏn biờn cho cỏc trng hp c th, phự hp vi iu kin gi lp trờn mụ hỡnh vt lý phũng thớ nghim cng nh cỏc h mụi trng t nhiờn (cỏc mụ hỡnh 1-4) B cc ca lun ỏn Lun ỏn gm 147 trang, gm phn M u (4 trang), Chng tng quan (38 trang), Chng thc nghim (24 trang), Chng kt qu v tho lun (64 trang), Kt lun (5 trang), Danh mc cỏc cụng trỡnh khoa hc liờn quan n lun ỏn (1 trang), v Ti liu tham kho (11 trang) - CHNG 1: TNG QUAN 1.1 Cỏc yu t nh hng n nng oxi hũa tan nc Phn ny trỡnh by tng quan v cỏc c im c bn nht cng nh cỏc phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc quỏ trỡnh liờn quan n s tiờu th DO nh: s trao i oxi gia khụng khớ v nc, quỏ trỡnh quang hp v hụ hp ca thy sinh vt, nhu cu oxi sinh húa (BOD), nhu cu oxi bựn ỏy (SOD), nhu cu oxi húa hc (COD), quỏ trỡnh nitrat húa, s xỏo trn v lng ng cht hu c gia trm tớch v nc, v cỏc yu t khỏc nh hng n DO 1.2 Cỏc tớnh cht ca bựn ỏy Gii thiu s lc mt vi c im v tớnh cht ca bựn ỏy nh: thnh phn húa hc ca bựn ỏy, xp ca bựn ỏy, mt ca bựn ỏy, v t ca bựn ỏy Vic la chn nhng trỡnh by nhng yu t trờn bi chỳng cú nh hng nht nh ti kh nng tớch tr cht hu c d b phõn hy sinh hc cng nh hm lng oxi hũa tan tớch tr bựn 1.3 Phng trỡnh lan truyn khuch tỏn tng quỏt mụ phng s bin thiờn nng DO cn phi gii quyt cỏc bi toỏn lan truyn cht mụi trng nc, bi vỡ s chuyn ca cỏc cht hũa tan nc ph thuc ch yu vo quỏ trỡnh i lu v khuch tỏn Cỏc bi toỏn ny thng c biu din bi cỏc phng trỡnh lan truyn khuch tỏn, cú dng phng trỡnh vi phõn o hm riờng (Partial Differential Equation PDE) [58] Do vy, phn ny gii thiu s lc phng trỡnh lan truyn khuch tỏn dng tng quỏt, cỏc dng iu kin biờn phn mm Comsol Multiphysics (mt phn mm gii v phõn tớch phn t hu hn cho cỏc bi toỏn thuc ngnh vt lý v k thut ng dng) 1.4 Tỡnh hỡnh nghiờn cu v nhng cn gii quyt im qua nhng c im c bn lch s phỏt trin ca mụ hỡnh húa DO, bt u t nm 1925 cho n ngy Tip ú, túm tt li nhng cn c quan tõm nghiờn cu vic xõy dng v phỏt trin mụ hỡnh DO CHNG 2: C S Lí THUYT, THC NGHIM V PHNG PHP NGHIấN CU 2.1 C s lý thuyt xõy dng mụ hỡnh oxi hũa tan 2.1.1 Cỏc gi thit xõy dng mụ hỡnh Cỏc yu t tỏc ng vo nng DO nc luụn luụn thay i v din bin phc tp, cho nờn khú cú th phn ỏnh ng thi cỏc yu t ú vo mt mụ hỡnh Do ú, cú th a c kt qu mụ phng hp lý nht khuụn kh ca mt lun ỏn Húa lý thuyt v Húa lý nghiờn cu v bi toỏn khuch tỏn, mt s gi thit c a nh sau: o Mụi trng nc h l ng nht o BOD i din cho cỏc cht hu c d phõn hy sinh hc tham gia tiờu th oxi, bao gm CBOD, NBOD [11] o Khuch tỏn l c ch lan truyn nht ca DO v cỏc cht hu c tiờu th oxi h nghiờn cu 2.1.2 Phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc yu t mụ hỡnh DO Trong phn ny, cỏc phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc yu t c bn thng cú mụ hỡnh mụ phng s bin i nng DO, bao gm phng trỡnh (2.1) mụ t s khuch tỏn, phng trỡnh (2.2) mụ t s tiờu th DO bi cỏc cht hu c, phng trỡnh (2.3) mụ t s trao i oxi ti ranh gii pha nc khụng khớ, phng trỡnh (2.10), (2.11) mụ t nhu cu tiờu th oxi bi bựn ỏy, v cui cựng l phng trỡnh (2.15) mụ t s trao i cht hu c gia bựn ỏy v nc c gii thiu lun ỏn 2.1.3 Thit lp v gii mụ hỡnh Ton b cỏc phng trỡnh tớnh toỏn mụ phng cỏc thnh phn ca mụ hỡnh c thit lp v gii bng phn mm Comsol Multiphysics Cỏc bc ci t v thc hin gii h bng phn mm Comsol c trỡnh by phn ph lc PL.4 2.2 Thit b v phn mm s dng 2.2.1 Mụ hỡnh vt lý v thit b Mt mụ hỡnh vt lý c thit k phũng thớ nghim nghiờn cu tỏc ng ca quỏ trỡnh khuch tỏn v phn ng gia DO v cỏc cht hu c Mụ hỡnh ny bao gm mt h thng sỏu ng nha hỡnh tr sut, cú ng kớnh ng 10 cm, vi chiu di cỏc ng l 0,5 m, 1,0 m v 2,0 m (mi chiu di tng ng cú hai ng) i din cho cỏc mc sõu khỏc ca ngun nc, mt u ca ng c hn kớn, nh c minh hỡnh 2.1 Thit b c s dng o DO l thit b o DO a kờnh (MCDM, Phũng Tin hc Nghiờn cu Húa hc, Vin Húa hc, Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam ch to) cú th iu khin 16 sensor oxi, c kt ni vi mỏy tớnh, nh minh trờn hỡnh 2.2 Cựng vi thit b MCDM, quỏ trỡnh kho sỏt DO thỡ nghiờn cu cng ó s dng hai loi sensor o nng DO, gm sensor in húa t ch to v loi sensor nhp ngoi (hỡnh 2.3) 2.2.2 Phn mm mỏy tớnh Phn mm o a kờnh oxi hũa tan (MultiDO) chy trờn h iu hnh Windows XP hoc Windows 7, c thit k iu khin h thit b MCDM ó gii thiu trờn (hỡnh 2.5) 2.3 Phng phỏp nghiờn cu 2.3.1 Phng phỏp s gii bi toỏn khuch tỏn Phng phỏp s c s dng gii gn ỳng cỏc bi toỏn khuch tỏn lun ỏn l phng phỏp phn t hu hn (Finite Element Method FEM) Phng phỏp ny c la chn bi cú kh nng gii quyt vi nhng bi toỏn vi xỏc nh phc v s dng li phi cu trỳc gm cỏc hỡnh tam giỏc (trong khụng gian chiu) hoc cỏc hỡnh t din (trong khụng gian chiu) b) V trớ cỏch b mt bựn 33 cm a) V trớ cỏch b mt bựn cm Hỡnh 3.11 So sỏnh kt qu mụ phng v o c s bin thiờn nng DO, cựng kt qu phõn tớch tng quan quỏ trỡnh hiu chnh b) V trớ cỏch b mt bựn 33cm a) V trớ cỏch b mt bựn cm c) V trớ cỏch b mt bựn cm d) V trớ cỏch b mt bựn 33 cm Hỡnh 3.12 So sỏnh kt qu mụ phng (ng nột lin) v o c (ng nột t) s bin thiờn nng DO ct nc 1,0 m (hỡnh a, b), ct nc 0,5 m (hỡnh c, d), cựng kt qu phõn tớch tng quan quỏ trỡnh kim chng 3.2.3 Nhn xột mụ hỡnh Nu mụ hỡnh 1, cỏc tham s c thit lp mang tớnh gi nh nhm kim tra tớnh hp lý ca cỏc phng trỡnh toỏn hc, thỡ mụ hỡnh 14 ny cỏc tham s ú c thit lp hu ht t cỏc s liu o c mụi trng thc nghim thc hin trờn mụ hỡnh vt lý phũng thớ nghim iu ú giỳp mụ hỡnh tim cn gn hn vi vic ỏp dng mụ hỡnh iu kin mụi trng nc t nhiờn, th hin mụ hỡnh sau ny Mụ hỡnh c hiu chnh v kim chng vi s liu thu c t cỏc thớ nghim tin hnh vi cựng mt ngun nc v ngun ụ nhim Mụ hỡnh cho kt qu mụ phng phự hp vi kt qu o c thc nghim, vi h s xỏc nh R2 xp x 0,95 iu ú ú chng t rng mụ hỡnh toỏn hc ó xõy dng cựng vi cỏc iu kin biờn tng ng cú kh nng mụ phng tt s bin i nng DO nc nh hng ca lp bựn ỏy, iu kin thc nghim trờn mụ hỡnh vt lý ng thi, s thnh cụng ú s l tin cho vic ng dng thc tin ca mụ hỡnh ỏp dng mụ phng s bin i DO mụi trng t nhiờn Kt qu mụ phng thnh cụng cng ch rng, cỏc yu t c xõy dng mụ hỡnh toỏn hc (bao gm c nhng phng trỡnh c xut lun ỏn nh phng trỡnh 2.2, 2.11 v 2.15) ó th hin tt vai trũ ca mỡnh v phi hp vi mt cỏch hiu qu mụ t cỏc quỏ trỡnh gõy nh hng n s bin i nng DO, nh quỏ trỡnh khuch tỏn ca oxi v cỏc cht hu c, quỏ trỡnh trao i oxi ti ranh gii nc khụng khớ, quỏ trỡnh tiờu th oxi bi lp bựn ỏy 3.3 Mụ hỡnh kho sỏt oxi hũa tan ti khu vc ranh gii pha bựn nc Vi mc tiờu nghiờn cu sõu hn v s bin i nng DO ti khu vc gn ranh gii pha bựn nc, phn tip sau õy s ci tin li mt mụ hỡnh nghiờn cu s tiờu th oxi ca bựn ỏy (SOD) ó c cụng b cỏc ti liu [7, 118, 120] Trong cỏc nghiờn cu ú ó a c phng trỡnh mụ t s bin i nng DO mụi trng nc v bựn, nhng cha cú cỏc phng trỡnh c th cho iu kin biờn ca DO ti ranh gii pha nc khụng khớ, ranh gii pha bựn nc v ranh gii pha phớa di lp ỏy bựn Nhng iu kin biờn ú ú s c b sung mụ hỡnh kho sỏt oxi hũa 15 tan ti khu vc ranh gii pha bựn nc (c kớ hiu l mụ hỡnh 3) nh c trỡnh by trc õy 3.3.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t a) Minh cỏc yu t mụ hỡnh b) S phõn b lý thuyt nng DO gn ranh gii pha bựn nc Hỡnh 3.17 Cỏc thnh phn h kho sỏt Xột mt mụi trng nc tnh, ú khụng cú dũng chy trao i v i lu, nh vy DO ch cũn chuyn ng khuch tỏn nc cng nh bựn Thnh phn ca mụ hỡnh bao gm s trao i oxi ti ranh gii pha nc khụng khớ, oxi trao i ti ranh gii pha bựn nc v s tiờu th oxi bựn, i din bi SOD Cỏc thnh phn ca mụ hỡnh c biu din túm tt trờn hỡnh 3.17a Cỏc phng trỡnh mụ t s bin i nng DO mụi trng nc v bựn s cú dng: CDO 2CDO 2CDO 2CDO D 2 t x y z 2 * CDO D* CDO CDO CDO CDO t y z kDOhalf CDO x h z (3.7) (d h) z h Ngoi ra, cỏc phng trỡnh mụ phng cỏc quỏ trỡnh xy ti cỏc ranh gii pha c ỏp dng di dng iu kin biờn, v c thit lp nh sau: o o Ti ranh gii pha nc khụng khớ: CDO k2* CDOsat CDO n z Ti ranh gii pha bựn nc: 16 (3.9) CDO n o k3* s(T 20) Ssed (3.10) z h Ti b mt xung quanh ca mụi trng nc: CDO n maởt beõn (3.11) 3.3.2 ỏnh giỏ mụ hỡnh, so sỏnh kt qu mụ phng S liu o c s bin thiờn nng DO ct nc 2,0 m khong thi gian gi u c la chn hiu chnh mụ hỡnh Kt qu so sỏnh v phõn tớch tng quan gia nng DO mụ phng v o c c trỡnh by ti hỡnh 3.18 Hỡnh 3.18 So sỏnh kt qu mụ phng (ng nột lin) v o c (ng nột t) s bin thiờn nng DO, cựng kt qu phõn tớch tng quan hiu chnh, ti v trớ cỏch b mt bựn 1,0 cm Kt qu phõn tớch tng quan gia nng DO mụ phng v o c vi h s xỏc nh R2 xp x 0,94 cho thy kh nng mụ phng tng i phự hp ca mụ hỡnh ó a ng thi, kt qu ú cng chng t rng b cỏc h s v tham s, c trỡnh by bng 3.4, thu c t quỏ trỡnh hiu chnh mụ hỡnh l phự hp vi mụ hỡnh mụ phng h thớ nghim trờn mụ hỡnh vt lý B h s v cỏc tham s thu c t quỏ trỡnh hiu chnh trờn c s dng tớnh toỏn mụ phng cho cỏc ct nc cao 1,0 m v 0,5 m quỏ trỡnh kim chng mụ hỡnh Tng t nh ó trỡnh by vi mụ hỡnh 2, quỏ trỡnh kim chng cng c tin hnh kim tra vi thi gian mụ phng v o c 17 lõu hn (72 gi) so vi quỏ trỡnh hiu chnh (4 gi) nhm ỏnh giỏ tớnh n nh ca mụ hỡnh khong thi gian di, ng thi bc u kim tra kh nng d oỏn s bin i ca nng DO ca mụ hỡnh toỏn hc ó xõy dng Kt qu thu c t quỏ trỡnh kim chng c trỡnh by trờn hỡnh 3.19 b) Trong ct nc 0,5 m a) Trong ct nc 1,0 m Hỡnh 3.19 Giỏ tr nng DO mụ phng (ng nột lin), DO o c (ng nột t) v kt qu phõn tớch tng quan quỏ trỡnh kim chng, ti v trớ cỏch b mt bựn 1,0 cm Song song vi vic hiu chnh v kim chng mụ hỡnh 3, phn ny cng tin hnh so sỏnh ng thi kt qu mụ phng ca mụ hỡnh v mụ hỡnh vi cựng mt b s liu nng DO o c, v c biu din trờn hỡnh 3.22 a) Trong ct nc 1,0 m b) Trong ct nc 0,5 m Hỡnh 3.22 So sỏnh kt qu mụ phng (ca mụ hỡnh 3, mụ hỡnh 2) v o c s bin thiờn nng DO, cựng kt qu phõn tớch tng quan tng ng Theo hỡnh 3.22 cú th thy, c hai mụ hỡnh u a c xu hng chung nht din bin ca s bin i nng DO theo thi gian, ú mụ 18 hỡnh ó th hin kh nng mụ phng tt hn so vi mụ hỡnh 3, vi giỏ tr R2 ca mụ hỡnh ( R 2MH ) c hai mụi trng nc u t giỏ tr cao hn Tuy vy, tn ti s chờnh lch nht nh gia giỏ tr gia nng DO mụ phng ca mụ hỡnh v mụ hỡnh ti mt vi thi im (hỡnh 3.22a) iu ny cú th hai mụ hỡnh ó dựng cỏc gi thuyt khỏc mụ t quỏ trỡnh tiờu th oxi nc, cng nh vic s dng cỏc i lng khỏc phng trỡnh toỏn hc biu din cỏc quỏ trỡnh ú S sai khỏc ú gim i trng hp ct nc nc 0,5 m (hỡnh 3.22b), vi kt qu so sỏnh ó th hin s chờnh lch khụng nhiu khỏc v giỏ tr nng DO mụ phng ti mi thi im 3.3.3 Nhn xột mụ hỡnh Nu mụ hỡnh cỏc ti liu [7, 118, 120] cha a c cỏc iu kin biờn cho DO ti cỏc ranh gii pha, thỡ cỏc iu kin biờn ú ó c b sung mụ hỡnh ny Kt qu mụ phng ca mụ hỡnh ó a c xu hng chung phự hp vi s bin i nng DO theo thi gian ti khu vc gn ranh gii pha bựn nc, v kt qu ú cng tng ng vi cỏc s liu o c DO nờu cỏc ti liu trờn ng thi, s chớnh xỏc ca kt qu mụ phng cng th hin giỏ tr phõn tớch tng quan gia nng DO mụ phng v o c cho h s xỏc nh R2 t xp x 0,95 S thnh cụng ca kt qu mụ phng cng minh chng rng, phng trỡnh mụ t s tiờu th oxi bi lp bựn ỏy m c xut lun ỏn (phng trỡnh 2.11) ỏp dng vo mt mụ hỡnh khỏc th hin nghim ỳng v ó th hin tt vai trũ ca nú vic gúp phn vo mụ t tng th s bin i nng DO mụi trng nc 3.4 Mụ hỡnh tng hp Nhm k tha cỏc mụ hỡnh toỏn hc ó c xõy dng v kim chng bng kt qu o c phũng thớ nghim, nh ó trỡnh by phn 3.2 Trong mụ hỡnh tng hp (c kớ hiu l mụ hỡnh 4) ny, s phỏt trin mt bi toỏn biờn ỏnh giỏ kh nng ng dng ca mụ hỡnh ú mụi trng nc t nhiờn Bi toỏn biờn c xõy dng cng bao gm cỏc yu t nh oxi 19 khuch tỏn t khụng khớ, cht hu c phỏt tỏn t bựn ỏy vo nc, quỏ trỡnh phỏt tiờu th DO bi cỏc cht hu c Cỏc kt qu mụ phng nng DO theo sõu ca mt s h t nhiờn cỏc vựng H Ni v Hũa Bỡnh c so sỏnh vi s liu o c thc a ng thi, mụ hỡnh cng mụ phng s bin i nng DO theo sõu ca hai h trờn th gii v a kt qu so sỏnh gia giỏ tr DO mụ phng vi d liu DO o c ca hai h ú 3.4.1 Thit lp mụ hỡnh v phng trỡnh mụ t p dng phng trỡnh (2.17) cho h nghiờn cu trờn vi gi thit rng ch xột n phn khuch tỏn v tng tỏc húa hc gia DO v cỏc cht hu c Khi ú ng hc ca cỏc quỏ trỡnh khuch tỏn oxi hũa tan v tiờu th oxi sinh hc h c mụ t bi mt h hai phng trỡnh cú dng nh sau: CDO 2CDO * D1 k1 CDO CBOD t z (3.14) CBOD D CBOD k * C C DO BOD t z Ngoi ra, cỏc phng trỡnh mụ phng cỏc quỏ trỡnh xy ti cỏc ranh gii pha c ỏp dng di dng iu kin biờn, v c thit lp nh sau: o Ti ranh gii pha nc khụng khớ, s dng phng trỡnh dng (3.2) o Ti ranh gii pha bựn nc: CDO k3* CDO (T 20) s n h kDOhalf CDO z h (3.16) * CBOD krese CBODsed CBOD n z h 3.4.2 So sỏnh kt qu mụ phng Kt qu so sỏnh, ỏnh giỏ gia s liu mụ phng v s liu o c thc a nng DO ti mt s h H Ni c trỡnh by trờn hỡnh 3.24 20 b) h Gm a) h By Mu c) h Tõy d) h Hũa Bỡnh Hỡnh 3.24 So sỏnh kt qu mụ phng (ng nột lin) v o c (ng nột t) s bin thiờn nng DO, cựng kt qu phõn tớch tng quan Nhỡn chung cú th thy, mc dự nng DO o c cỏc h u th hin s gim mnh theo sõu v din bin theo nhiu hng khỏc nhau, nhng kt qu mụ phng khỏ trựng khp ng thi, xu hng ca ng DO mụ phng khỏ sỏt vi ng DO o c, c th hin h s xỏc nh (R2) cỏc trng hp u cú giỏ tr khong 0,93 n 0,99 (hỡnh 3.24a-d) iu ú cú th chng t rng, cỏc phng trỡnh ng hc cựng vi cỏc tham s tng ng mụ hỡnh l tng i phự hp mụ t s bin thiờn ca DO theo sõu cỏc trng hp h ó kho sỏt Bờn cnh ú, nghiờn cu ny cng ó tin hnh mụ phng nng DO theo sõu h Toronto v Las Vegas (M), v so sỏnh kt qu mụ phng vi d liu o c nng DO theo sõu ca hai h ú thu c t cỏc nghiờn cu [125, 126] v kt qu ú c trỡnh by trờn hỡnh 3.25 21 a) h Toronto d) h Las Vegas Hỡnh 3.25 So sỏnh kt qu mụ phng (ng nột lin) v o c (ng nột t) s bin thiờn nng DO, cựng kt qu phõn tớch tng quan Kt qu mụ phng din bin nng DO theo sõu h Toronto (hỡnh 3.25a) din khỏ sỏt vi din bin nng DO o c c thc t, c v xu hng ln giỏ tr Kt qu phõn tớch tng quan vi h s xỏc nh R2 xp x 0,99 cho thy kt qu mụ phng v kt qu o c gn nh tng ng Vi trng hp ca h Las Vegas, õy l mt h khỏ sõu ú sõu ti v trớ kho sỏt l 24 m Tng ng vi sõu ú thỡ nng DO h dao ng tng i phc t ranh gii pha nc khụng khớ xung ỏy, gim t 9,0 mg/L v xp x mg/L (hỡnh 3.25b) Tuy vy, kt qu mụ phng cng ó mụ t phự hp c mt phn ca din bin ny, th hin lp nc cú sõu t 16-24 m c nng DO mụ phng v o c u cú giỏ tr xp x mg/L 3.4.3 Nhn xột mụ hỡnh K tha v phỏt trin mụ hỡnh ó c kim chng phũng thớ nghim, mụ hỡnh DO nghiờn cu ny ó c thit k m rng mụ phng s thay i ca nng DO theo sõu cho mt s h mụi trng t nhiờn Trong ú, mụ hỡnh ny ó tớnh n nh hng ca cỏc yu t quan trng nh s khuch tỏn ca oxi v cht hu c, phn ng tiờu th oxi bi cht hu c i din bi BOD, nhu cu oxi ca lp bựn ỏy (SOD), s trao 22 i oxi ranh gii pha nc khụng khớ, tc phỏt tỏn cht hu c t bựn vo nc Kt qu mụ phng nng DO theo sõu mi h t nhiờn (cỏc h khu vc H Ni, Hũa Bỡnh, v hai h trờn th gii) u c so sỏnh v phõn tớch tng quan vi s liu o thc a (do nghiờn cu t tin hnh o c, hoc thu thp s liu o c t cỏc ti liu tham kho ó cụng b) Kt qu phõn tớch tng quan thu c h s xỏc nh R2 dao ng khong 0,93 n 0,99 (hỡnh 3.24-3.25), chng t rng mụ hỡnh toỏn hc ó thit k cú th mụ phng tng i phự hp xu hng thay i ca nng DO theo sõu h t nhiờn S thnh cụng ca kt qu mụ phng cng chng minh rng, cỏc phng trỡnh toỏn hc mụ t cỏc yu t thnh phn m c xut lun ỏn, nh phng trỡnh mụ t s tiờu th oxi bi cỏc cht hu c (2.2), phng trỡnh mụ t s tiờu th oxi bi lp bựn ỏy (2.12), phng trỡnh mụ t s xỏo trn v lng ng cỏc cht hu c gia bựn ỏy v nc (2.15), ó hon thnh tt vai trũ ca mi phng trỡnh ng thi, cỏc yu t k trờn cựng vi cỏc yu t khỏc mụ hỡnh toỏn hc cng ó phi hp mt cỏch hiu qu, gúp phn lm mụ hỡnh tng th t c kt qu mụ phng nh mc tiờu 3.5 Nhn xột chng Ni dung chng ny ó trỡnh by chi tit cỏc kt qu thu c ỏp dng mụ hỡnh DO tng quỏt ó gii thiu phn 2.1 vo bn trng hp c th, ng vi bn mụ hỡnh 1-4 Cỏc mụ hỡnh ny mụ phng s bin i nng DO mụi trng nc di tỏc ng ca lp bựn ỏy, c phỏt trin theo trỡnh t t n gin n phc tp, ng thi k tha v phỏt huy c nhng u im ca nhau, nh c minh trờn hỡnh 3.27 Theo hỡnh 3.27 cú th thy, nghiờn cu mụ hỡnh ch mang tớnh nh hng v thun tỳy lý thuyt, nhm kim tra kh nng mụ phng ca phng trỡnh toỏn hc (2.2) biu din phn ng tiờu th oxi bi cỏc cht hu c m c xut lun ỏn ng thi, cng l kho sỏt kh nng gii s ca phn mm Comsol Multiphysics Tip ni vi thnh cụng ca mụ 23 hỡnh 1, mụ hỡnh ngoi vic tip tc ỏp dng phng trỡnh (2.2), cũn c b sung thờm cỏc phng trỡnh cng c xut lun ỏn nh phng trỡnh mụ t s tiờu th oxi bi lp bựn ỏy (2.11), phng trỡnh mụ t s xỏo trn & lng ng ca cht hu c (2.15) Hn na, cỏc kt qu mụ phng thu c mụ hỡnh ó bc u c kim chng bi cỏc s liu o c nng DO trờn h thớ nghim mụ hỡnh vt lý T nhng kt qu ú, nhng thụng tin quan trng ó c ng dng vo phỏt trin mụ hỡnh 4, mụ hỡnh mụ phng s bin i nng DO theo sõu ca mt s h mụi trng nc t nhiờn Nhng kt qu bc u ca mụ hỡnh ny ỏp dng mụi trng t nhiờn ó phn no chng minh kh nng ng dng cao ca mụ hỡnh iu kin thc t Cui cựng, nhm i sõu vo kho sỏt s bin i nng DO trờn ranh gii pha bựn nc v khu vc lõn cn ranh gii ny, mụ hỡnh c ci tin t cỏc nghiờn cu [7, 118, 120] ng thi ó ng dng cỏc iu kin biờn tng quỏt ó xõy dng phn 2.1 a kt qu mụ phng Kt qu ú cng c kim chng bng cỏc s liu o c thc hin trờn mụ hỡnh vt lý tng t mụ hỡnh Hỡnh 3.27 Mi liờn h gia bn mụ hỡnh - 24 KT LUN V KIN NGH Kt lun Qua quỏ trỡnh nghiờn cu tỡm hiu cỏc yu t, cỏc quỏ trỡnh sinh húa lý tỏc ng n s bin i nng DO mụi trng nc, cng nh nh hng ca bựn ỏy lờn DO, cỏc phng trỡnh toỏn hc mụ phng cỏc quỏ trỡnh ú ó c xỏc lp Kt qu mụ phng ca mụ hỡnh toỏn hc ó c kim chng qua vic so sỏnh vi d liu o c thc t Nghiờn cu lun ỏn ó thu c mt s kt qu nh sau: 1) ó thit lp thnh cụng mụ hỡnh toỏn hc tng quỏt mụ phng s thay i nng DO mụi trng nc nh hng ch yu ca lp bựn ỏy S thnh cụng ca mụ hỡnh tng quỏt th hin : a Bờn cnh yu t khuch tỏn, mụ hỡnh ó bao quỏt tng i y cỏc ngun sinh v ngun tiờu th oxi ch yu mụi trng nc nh: s trao i oxi ti ranh gii khụng khớ nc, s tiờu th oxi phn ng vi cỏc cht hu c, tiờu th oxi lp bựn ỏy b Cỏc thnh phn ca mụ hỡnh toỏn hc c thit k tng t nh cỏc mụ hỡnh cht lng nc trờn th gii Bao gm h phng trỡnh PDE mụ t phn ng xy kho sỏt (phng trỡnh 2.1-2.2), h cỏc phng trỡnh PDE mụ t phn ng xy ti ranh gii ca kho sỏt vi mụi trng bờn ngoi (c mụ t di dng cỏc iu kin biờn Neumann v Dirichlet, phng trỡnh 2.3-2.16) c Ch ng c cụng c toỏn hc, quỏ trỡnh thit lp mụ hỡnh toỏn cng nh cỏch gii cỏc bi toỏn biờn Giỳp gim bt s ph thuc vo cỏc phn mm mụ phng cht lng nc cú sn ca nc ngoi 2) ó xut: a Phng trỡnh toỏn hc ch o ca mụ hỡnh (phng trỡnh 2.2) mụ t s tiờu th oxi bi cỏc cht hu c xut phỏt t bn cht phn ng sinh húa tiờu th oxi bi cỏc cht hu c b Phng trỡnh mụ t s tiờu th oxi bi lp bựn ỏy (phng trỡnh 2.102.12) 25 c Phng trỡnh mụ t s xỏo trn & lng ng ca cht hu c (phng trỡnh 2.15) Cỏc phng trỡnh trờn ó th hin tt vai trũ ca mi phng trỡnh mụ hỡnh tng th, ng thi cỏc phng trỡnh ú cng ó phi hp mt cỏch hiu qu t c kt qu mụ phng tt nht 3) Cỏc mụ hỡnh 1-4 vi cỏc iu kin biờn tng ng cỏc trng hp c th ó c gii thnh cụng S thnh cụng ca vic gii cỏc bi toỏn biờn mụ hỡnh th hin : a Kt qu gii phự hp vi tiờu t thit lp bi toỏn b Cỏc kt qu mụ phng cú tng quan tt vi cỏc kt qu o c thc nghim kim chng, nh ó phõn tớch phn kt qu ca mi mụ hỡnh 4) Cỏc mụ hỡnh u c ỏnh giỏ theo cỏc bc c bn nh hiu chnh, kim chng, phõn tớch nhy cỏc tham s tng t nh hu ht cỏc mụ hỡnh trờn th gii Quỏ trỡnh hiu chnh v kim chng c tin hnh vi s liu o c thc nghim trờn mụ hỡnh vt lý, s liu o c mụi trng t nhiờn hoc t cỏc d liu o c ó cụng b Kt qu phõn tớch tng quan ca cỏc quỏ trỡnh trờn u cho h s xỏc nh R2 t kt qu mc chp nhn c, vi giỏ tr R2 u ln hn 0,9 5) ó tin hnh cỏc hot ng thc nghim nhm ỏnh giỏ, kim tra cỏc gi thit toỏn hc ó t ra, cng nh kim tra kt qu mụ phng nh: a Xõy dng mụ hỡnh vt lý kho sỏt thc nghim nh hng ch o ca bựn ỏy lờn quỏ trỡnh tiờu th DO nc, ng thi so sỏnh v kim nghim mụ hỡnh toỏn hc ó thit lp b o c thc nghim s bin i nng DO nh hng ca bựn ỏy trờn mụ hỡnh vt lý phũng thớ nghim o c hin trng s bin i nng DO theo sõu ti cỏc h t nhiờn vựng H Ni v Hũa Bỡnh Cỏc kin ngh, xut Trong iu kin cho phộp, mụ hỡnh toỏn hc cn c b sung thờm cỏc yu t nh: 26 1) Cn b sung thờm cỏc yu t ph bin mụi trng nc vo thnh phn ca mụ hỡnh, nh yu t thy (mc nc, lu lng nc, c, hm lng cht l lng, nhit nc ), yu t thy lc (vn tc dũng chy, gia tc dũng chy ), s i lu (gõy bi dũng chy, bi nhit ), thc vt thy sinh (s quang hp, hụ hp, hm lng to, thnh phn to ), yu t sinh hc (thnh phn v hm lng vi sinh vt tham gia xỳc tỏc cho phn ng tiờu th DO bi cht hu c ) 2) Cn nghiờn cu sõu hn vo vai trũ ca lp bựn ỏy ti tc tiờu th oxi, cng nh tc phỏt tỏn cht hu c ca bựn vo nc, nh sõu, dy lp bựn, thnh phn lp bựn (thnh phn c gii, thnh phn húa hc, thnh phn vi sinh vt ), cu trỳc lp bựn, xp v cỏc yu t ú nh hng nh th no ti nng DO 3) Cn nghiờn cu thc nghim thờm cỏc trng hp khỏc gia tng tỏc ca bựn vi nc, bng cỏch ch ng to lp bựn cú BOD theo cỏc mc khỏc nhau, cng nh ch ng to cỏc mụi trng nc nhõn to khỏc nhau, nh nc ụ nhim t nh ti nng, nc sụng h t nhiờn, nc cỏc b x lý nc - 27 DANH MC CC TI LIU CễNG B Mụ hỡnh húa quỏ trỡnh suy gim oxi mụi trng nc d lng thc n nuụi cỏ gõy Lờ Minh Thnh, Phm Hng Phong, V Th Thu H & Lờ Quc Hựng Tp Húa hc, 2012, 50 (4B), 205-209 nh hng ca cu hỡnh in cc n tớnh nng ca cm bin oxi t ch to Lờ Quc Hựng, Phm Th Hi Yn, V Phỳc Hong, Phm Thu Giang, V Th Thu H, Phm Hng Phong, Nguyn Hong Anh, Lờ Quc Long & Lờ Minh Thnh Tp Húa hc, 2012, 50 (6), 742-746 Bc u ng dng h o a kờnh cụng ngh x lý nc thi v nuụi cỏ lng Lờ Quc Hựng, Phm Th Hi Yn, V Phỳc Hong, Phm Thu Giang, V Th Thu H, Phm Hng Phong, Nguyn Hong Anh, Lờ Quc Long & Lờ Minh Thnh Tp Húa hc, 2012, 50 (6), 751-755 Modeling dissolved oxygen in water affected by the sediment layer in the bottom Le Minh Thanh, Pham Hong Phong, Vu Thi Thu Ha & Le Quoc Hung Vietnam Journal of Chemistry, 2013, 51 (5), 556-561 Mụ hỡnh húa s bin i nng oxi mụi trng nc nh hng bi lp bựn ỏy Lờ Minh Thnh, Phm Hng Phong & Lờ Quc Hựng Tp Húa hc, 2014, 52 (1), 24-29 Mụ phng s suy gim nng oxi hũa tan theo sõu h Lờ Minh Thnh, Phm Hng Phong & Lờ Quc Hựng Tuyn Hi ngh Khoa hc thng niờn trng i hc Thy li, 2014, 11/2014, 298-300 Mụ phng s phõn b oxi hũa tan mụi trng nc theo sõu Lờ Minh Thnh, Phm Hng Phong, V Th Thu H & Lờ Quc Hựng Tp Húa hc, 2014, 52 (6A), 33-37 Xõy dng c s húa lý v toỏn hc mụ phng s bin i oxi hũa tan mụi trng nc Lờ Minh Thnh Tuyn Hi ngh Khoa hc thng niờn trng i hc Thy li, 2015, 11/2015, 298-300 - 28 [...]... trong mơ hình b) Sự phân bố lý thuyết nồng độ DO gần ranh giới pha bùn – nước Hình 3.17 Các thành phần trong hệ khảo sát Xét một mơi trường nước tĩnh, trong đó khơng có dòng chảy trao đổi và đối lưu, như vậy DO chỉ còn chuyển động khuếch tán trong nước cũng như trong bùn Thành phần của mơ hình bao gồm sự trao đổi oxi tại ranh giới pha nước – khơng khí, oxi trao đổi tại ranh giới pha bùn – nước và sự. .. trò của lớp bùn đáy tới tốc độ tiêu thụ oxi, cũng như tốc độ phát tán chất hữu cơ của bùn vào nước, như độ sâu, độ dầy lớp bùn, thành phần lớp bùn (thành phần cơ giới, thành phần hóa học, thành phần vi sinh vật ), cấu trúc lớp bùn, độ xốp và các yếu tố đó ảnh hưởng như thế nào tới nồng độ DO 3) Cần nghiên cứu thực nghiệm thêm các trường hợp khác nhau giữa tương tác của bùn với nước, bằng cách chủ động. .. nghiệm, mơ hình DO trong nghiên cứu này đã được thiết kế mở rộng để mơ phỏng sự thay đổi của nồng độ DO theo độ sâu cho một số hồ trong mơi trường tự nhiên Trong đó, mơ hình này đã tính đến ảnh hưởng của các yếu tố quan trọng như sự khuếch tán của oxi và chất hữu cơ, phản ứng tiêu thụ oxi bởi chất hữu cơ đại diện bởi BOD, nhu cầu oxi của lớp bùn đáy (SOD), sự trao 22 đổi oxi ở ranh giới pha nước – khơng... dụng mơ hình DO tổng qt đã giới thiệu trong phần 2.1 vào bốn trường hợp cụ thể, ứng với bốn mơ hình 1-4 Các mơ hình này mơ phỏng sự biến đổi nồng độ DO trong mơi trường nước dưới tác động của lớp bùn đáy, được phát triển theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp, đồng thời kế thừa và phát huy được những ưu điểm của nhau, như được minh họa trên hình 3.27 Theo hình 3.27 có thể thấy, nghiên cứu trong mơ hình. .. được tính đến trong q trình giải Các kết quả mơ phỏng sự biến thiên nồng độ DO tỏ ra tương đối phù hợp với sự biến đổi nồng độ DO khi ảnh hưởng của các nguồn ơ nhiễm thường thấy trong tự nhiên Điều đó chứng tỏ rằng mơ hình 1 có khả năng mơ phỏng tốt sự biến đổi nồng độ DO trong mơi trường nước trong khơng gian và theo thời gian 3.2 Mơ hình oxi hòa tan do ảnh hưởng chủ đạo bởi bùn đáy Mơ hình oxi hòa tan... thơng tin về nồng độ DO trong hệ mơ phỏng như: o Giá trị nồng độ DO tại các mốc thời gian và vị trí bất kỳ trong hệ o Bài tốn có thể giải quyết được với trường hợp đơn điểm và đa điểm gây ơ nhiễm, trong đó mơ hình tự động tính tới sự giao thoa của nồng độ DO tại các vùng mà chịu ảnh hưởng đồng thời của nhiều nguồn tác động o Khuynh hướng chuyển dịch của nồng độ và đường đồng mức nồng độ tại mốc thời... Mơ hình khảo sát oxi hòa tan tại khu vực ranh giới pha bùn nước Với mục tiêu nghiên cứu sâu hơn về sự biến đổi nồng DO tại khu vực gần ranh giới pha bùn – nước, phần tiếp sau đây sẽ cải tiến lại một mơ hình nghiên cứu sự tiêu thụ oxi của bùn đáy (SOD) đã được cơng bố trong các tài liệu [7, 118, 120] Trong các nghiên cứu đó đã đưa ra được phương trình mơ tả sự biến đổi nồng độ DO trong mơi trường nước. .. hưởng chủ đạo của bùn đáy lên q trình tiêu thụ DO trong nước, đồng thời để so sánh và kiểm nghiệm mơ hình tốn học đã thiết lập b Đo đạc thực nghiệm sự biến đổi nồng độ DO do ảnh hưởng của bùn đáy trên mơ hình vật lý trong phòng thí nghiệm Đo đạc hiện trường sự biến đổi nồng độ DO theo độ sâu tại các hồ tự nhiên vùng Hà Nội và Hòa Bình 2 Các kiến nghị, đề xuất Trong điều kiện cho phép, mơ hình tốn học... đạc, và được biểu diễn trên hình 3.22 a) Trong cột nước 1,0 m b) Trong cột nước 0,5 m Hình 3.22 So sánh kết quả mơ phỏng (của mơ hình 3, mơ hình 2) và đo đạc sự biến thiên nồng độ DO, cùng kết quả phân tích tương quan tương ứng Theo hình 3.22 có thể thấy, cả hai mơ hình đều đưa ra được xu hướng chung nhất diễn biến của sự biến đổi nồng độ DO theo thời gian, trong đó mơ 18 hình 2 đã thể hiện khả năng... thành cơng của mơ hình tổng qt thể hiện ở: a Bên cạnh yếu tố khuếch tán, mơ hình đã bao qt tương đối đầy đủ các nguồn sinh và nguồn tiêu thụ oxi chủ yếu trong mơi trường nước như: sự trao đổi oxi tại ranh giới khơng khí – nước, sự tiêu thụ oxi do phản ứng với các chất hữu cơ, tiêu thụ oxi do lớp bùn đáy b Các thành phần của mơ hình tốn học được thiết kế tương tự như các mơ hình chất lượng nước trên ... “Mơ hình hóa thay đổi nồng độ oxi mơi trường nước tác động lớp bùn đáy làm nội dung nghiên cứu Mục đích luận án nhằm xây dựng phát triển mơ hình tốn học mơ biến đổi nồng độ DO nước tác động. .. trúc lớp bùn, độ xốp yếu tố ảnh hưởng tới nồng độ DO 3) Cần nghiên cứu thực nghiệm thêm trường hợp khác tương tác bùn với nước, cách chủ động tạo lớp bùn có BOD theo mức độ khác nhau, chủ động. .. nghiên cứu sâu vào vai trò lớp bùn đáy tới tốc độ tiêu thụ oxi, tốc độ phát tán chất hữu bùn vào nước, độ sâu, độ dầy lớp bùn, thành phần lớp bùn (thành phần giới, thành phần hóa học, thành phần vi