LUẬN án TS mô HÌNH hóa sự THAY đổi NỒNG độ OXI TRONG môi TRƯỜNG nước dưới tác ĐỘNG của lớp bùn đáy

www.DaiHocThuDauMot.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HÓA HỌC        LÊ MINH THÀNH       MÔ HÌNH HÓA SỰ THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ OXI TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA LỚP BÙN ĐÁY    Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý  Mã số: 62.44.01.19        LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC       Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ QUỐC HÙNG TS PHẠM HỒNG PHONG   Hà Nội – 2015   www.DaiHocThuDauMot.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Lê Minh Thành, nghiên cứu sinh chuyên ngành Hóa lý thuyết và  Hóa lý, khóa 2010-2014. Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Mô hình hóa thay đổi nồng độ oxi môi trường nước tác động lớp bùn đáy” là công trình  nghiên cứu của riêng tôi, đây là công trình do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa  học của GS.TS. Lê Quốc Hùng và TS. Phạm Hồng Phong. Các số liệu, kết quả trình  bày trong luận án hoàn toàn thu được từ quá trình tính toán lý thuyết và đo đạc thực  nghiệm của bản thân, được tiến hành một cách trung thực và không sao chép. Các  tài liệu và thông tin trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc.                Nghiên cứu sinh             Lê Minh Thành               i  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên với lòng biết ơn sâu sắc nhất tôi xin gửi lời cảm ơn tới GS.TS.  Lê Quốc Hùng và TS. Phạm Hồng Phong, những người đã truyền cho tôi tri thức,  cũng như tâm huyết nghiên cứu khoa học, người đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và  tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận án này!   Tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa  học và Công nghệ Việt Nam, Trường Đại học Thủy Lợi đã tạo điều kiện thuận lợi  cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu sinh!    Tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô, các anh chị và các em Phòng Ứng  dụng  Tin  học  trong  Hóa  học,  Viện  Hóa  học  –  Viện  Hàn  lâm  Khoa  học  và  Công  nghệ Việt Nam đã chia sẻ những kinh nghiệm quý báu và trợ giúp tôi thực hiện các  nghiên cứu!  Và  tôi  xin  gửi  lời  cảm  ơn  chân  thành  tới  các  đồng  nghiệp,  bạn  bè,  những  người đã luôn quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian qua!   Cuối cùng, tôi xin dành tình cảm đặc biệt đến gia đình, người thân của tôi,  những người đã luôn tin tưởng, động viên và tiếp sức cho tôi thêm nghị lực để tôi  vững bước và vượt qua mọi khó khăn!                       Tác giả             Lê Minh Thành                           ii  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i  LỜI CẢM ƠN ii  MỤC LỤC iii  Danh mục kí hiệu vi  Danh mục hình x  Danh mục bảng xiii  MỞ ĐẦU 1  1   Lý do lựa chọn đề tài luận án 1  2   Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án 2  3   Ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn của luận án .3  4   Nội dung nghiên cứu 3  CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .5  1.1   Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ oxi hòa tan trong nước 5  1.1.1   Sự trao đổi oxi giữa không khí và nước 6  1.1.2   Quá trình quang hợp và hô hấp của thủy sinh vật 8  1.1.3   Nhu cầu oxi sinh hóa .14  1.1.4   Nhu cầu oxi bùn đáy 16  1.1.5   Nhu cầu oxi hóa học 18  1.1.6   Quá trình nitrat hóa 20  1.1.7   Sự xáo trộn và lắng đọng chất hữu cơ giữa trầm tích và nước 21  1.1.8   Các yếu tố khác ảnh hưởng đến oxi hòa tan 22  1.2   Các tính chất của bùn đáy .28  1.2.1   Thành phần hóa học của bùn đáy 29  1.2.2   Độ xốp của bùn đáy .30  1.2.3   Mật độ của bùn đáy .31  1.2.4   Tỉ khối của bùn đáy .31  1.3   Nghiên cứu về mô hình hóa các thông số chất lượng nước 31  1.3.1   Phương trình lan truyền khuếch tán tổng quát 32    iii  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn 1.3.2   Các dạng điều kiện biên 34  1.3.3   Các dạng phương trình đạo hàm riêng trong phần mềm Comsol  Multiphysics .35  1.4   Tình hình nghiên cứu và những vấn đề cần giải quyết .37  1.4.1   Tình hình nghiên cứu 37  1.4.2   Những vấn đề cần giải quyết 39  CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP  NGHIÊN CỨU 42  2.1   Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình oxi hòa tan 42  2.1.1   Các giả thiết trong xây dựng mô hình 42  2.1.2   Các yếu tố trong mô hình oxi hòa tan 42  2.1.3   Thiết lập và giải mô hình .49  2.2   Thiết bị và phần mềm sử dụng 49  2.2.1   Mô hình vật lý và thiết bị 49  2.2.2   Phần mềm máy tính .52  2.3   Phương pháp nghiên cứu 53  2.3.1   Phương pháp số giải bài toán khuếch tán 53  2.3.2   Phương pháp xây dựng và đánh giá mô hình 54  2.3.3   Phương pháp đo đạc thực nghiệm 59  2.4   Nhận xét chương 2 64  CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 65  3.1   Bước đầu khảo sát khả năng mô phỏng của mô hình oxi hòa tan 65  3.1.1   Thiết lập mô hình và phương trình mô tả 66  3.1.2   Kết quả mô phỏng 72  3.1.3   Nhận xét mô hình 1 .83  3.2   Mô hình oxi hòa tan do ảnh hưởng chủ đạo bởi bùn đáy .85  3.2.1   Thiết lập mô hình và phương trình mô tả 86  3.2.2   Đánh giá mô hình, so sánh kết quả mô phỏng và khảo sát sự biến thiên  nồng độ oxi hòa tan 90  3.2.3   Nhận xét mô hình 2 .99    iv  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn 3.3   Mô hình khảo sát oxi hòa tan tại khu vực ranh giới pha bùn – nước 101  3.3.1   Thiết lập mô hình và phương trình mô tả 102  3.3.2   Đánh giá mô hình, so sánh kết quả mô phỏng và khảo sát sự biến thiên  nồng độ oxi hòa tan 107  3.3.3   Nhận xét mô hình 3 .113  3.4   Mô hình tổng hợp 116  3.4.1   Thiết lập mô hình và phương trình mô tả 117  3.4.2   So sánh kết quả mô phỏng và phân tích độ nhạy 121  3.4.3   Nhận xét mô hình 4 .127  3.5   Nhận xét chương 3 129  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .131  1   Kết luận 131  2   Những đóng góp mới của luận án 133  3   Các kiến nghị, đề xuất 134  DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU ĐàCÔNG BỐ 135  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 136  PHỤ LỤC 147  PL.1   Một số mô hình toán học của oxi hòa tan theo lịch sử 147  PL.2   Các dạng phương trình tham khảo tính hằng số k2 150  PL.3   Các toán tử thường gặp trong phương trình PDE 152  PL.4   Quy trình thực hiện giải số hệ phương trình PDE bằng phần mềm Comsol  Multiphysics 153  PL.5   Thành phần và tính chất của một số mẫu bùn đáy nghiên cứu 164  PL.6   Một số kết quả đo đạc nồng độ DO trong thực tế 164            v  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Danh mục kí hiệu   a  Hệ số hấp thụ  BOD  Nhu cầu oxi sinh hóa.  CA   Nồng độ của chất A tại thời điểm t bất kỳ (mg/L).  CAlg Nồng độ tảo trong nước (mg/L).  CBOD  Nhu cầu oxi sinh hóa của hợp chất hữu cơ chứa cacbon.  CBOD Giá trị BOD (mg/L), đại diện cho nồng độ các chất hữu cơ tiêu thụ oxi.  CBODo Giá trị BOD ở thời điểm ban đầu (mg/L).  CBODsed Giá trị BOD trong lớp bùn đáy (mg/L).  CClo Nồng độ ion clorua trong nước (mg/L).  CCOD Giá trị COD (mg/L).  CDO Nồng độ DO tại thời điểm bất kỳ (mg/L).  CDO∞ Nồng độ DO ở xa vô cực (mg/L).  CDOdef Nồng độ DO thiếu hụt so với nồng độ DO bão hòa (mg/L).  CDOint Nồng độ DO tại ranh giới pha bùn – nước (mg/L).  CDOo Nồng độ DO tại thời điểm ban đầu (mg/L).  CDOobs Nồng độ DO đo đạc (mg/L).  CDOsat Nồng độ DO bão hòa (mg/L).  CDOsim Nồng độ DO mô phỏng (mg/L).  COD  Nhu cầu oxi hóa học.  CSOD Giá trị SOD (mg/L).  D Hệ số khuếch tán của chất tan trong nước (m2/s).  d Độ dày lớp bùn đáy (m).  D1 Hệ số khuếch tán của oxi hòa tan trong nước (m2/s).  D1* Hệ số khuếch tán của oxi trong môi trường bùn (m2/s).   D2 Hệ số khuếch tán của chất hữu cơ hòa tan trong nước (m2/s).  da Hệ số thấm.  DO  Oxi hòa tan.  ea Hệ số khối.  vi  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn f  Số hạng nguồn  fc  Ứng suất cắt tới hạn (critical shear stress) (N/m2)  FEM  Phương pháp phần tử hữu hạn.  fr  Ứng suất cắt tham chiếu (reference shear stress) (N/m2)  fs  Ứng suất cắt (shear stress) (N/m2)  h Độ sâu môi trường nước (m).  k1 Hằng số tốc độ tiêu thụ DO bởi chất hữu cơ dạng bậc nhất (1/s).  k1* Hằng số tốc độ tiêu thụ DO bởi chất hữu cơ dạng bậc hai (L mg-1 s-1).  k2  Hằng số tốc độ trao đổi oxi tại ranh giới pha nước – không khí (1/s).  k2* Hằng số tốc độ trao đổi oxi tại giữa nước – không khí ở điều kiện biên (1/m).  k3 Hằng số tốc độ tiêu thụ DO bởi bùn đáy (mg L-1 s-1).  k3* Hằng số tốc độ tiêu thụ DO bởi bùn đáy ở điều kiện biên (mg L-1 m-1).  k4  Hằng số tốc độ phản ứng khử của COD (1/s).  k5  Hằng số tốc độ phản ứng nitrat hóa (1/s).  kAlg  Hằng số tốc độ tảo chết (1/s).  kDOhalf Hằng số bán bão hòa của DO (mg/L)  kH Hằng số Henry (L atm/mol)  krese  Hằng số tốc độ tổng hợp các quá trình phát tán chất hữu cơ từ bùn vào  nước và lắng đọng chất hữu cơ từ nước vào bùn (1/s).  krese* Hằng số tốc độ tổng hợp các quá trình phát tán chất hữu cơ từ bùn vào  nước và lắng đọng chất hữu cơ từ nước vào bùn ở điều kiện biên (1/m).  kset  Hằng số tốc độ lắng đọng của chất hữu cơ (1/s).  kset*  Hằng số tốc độ lắng đọng của chất hữu cơ ở điều kiện biên (1/m).  n Vectơ pháp tuyến trên biên của vùng tính toán, hướng ra phía ngoài.  NBOD  Nhu cầu oxi sinh hóa của hợp chất hữu cơ chứa nitơ.  Oxyz Hệ tọa độ Descartes với trục Ox là chiều rộng (m); trục Oy là chiều dài  (m); Oz là chiều sâu (m) của môi trường nước.    P Tốc độ oxi sinh ra do quang hợp (mg L-1 h-1)  PDE  Phương trình đạo hàm riêng.  vii  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn Pmax Tốc độ oxi sinh ra tối đa (mg L-1 h-1)  R Tốc độ oxi tiêu thụ do hô hấp của thực vật (mg L-1 h-1)  R2 Hệ số xác định  RSS  Tổng bình phương phần dư  SOD  Nhu cầu oxi bùn đáy.  SR  Tỉ số độ nhạy  Ssed Diện tích tiếp xúc giữa bề mặt bùn đáy và nước (m2)  t Thời gian (s).  T Nhiệt độ (oC).  TSS  Tổng bình phương toàn phần  v Vận tốc dòng chảy của nước (m/s).  V Vận tốc của gió (m/s).  vBOD Vận  tốc  trao  đổi  chất  hữu  cơ  tại  bề  mặt  nguồn  thải  ở  điều  kiện  biên   (mg L-1 m-1).    vDO Vận tốc trao đổi oxi tại ranh giới pha không khí – nước (m/s).  X1 Giá trị đầu vào cơ sở của biến X.  X2 Giá trị đầu vào của biến X sau khi tăng/giảm một lượng xác định.  X3 Sinh khối của vi sinh vật dị dưỡng (mg/L).  X4 Sinh khối của vi sinh vật tự dưỡng (mg/L).  Y1 Giá trị đầu ra cơ sở tương ứng với biến X1.  Y2 Giá trị đầu ra tương ứng với biến X2.  α Hệ số đối lưu dòng bảo toàn  α1, α2 Bộ hệ số điều chỉnh tương ứng với quá trình quang hợp.  α3, α4 Bộ hệ số điều chỉnh tương ứng với quá trình hô hấp.  Pcons Tốc độ oxi tiêu thụ do hô hấp (mg L-1 ngày-1).  β  Hệ số đối lưu  β1 Lượng oxi được tạo ra từ mỗi đơn vị khối lượng của tảo (g O2/g tảo) β2 Lượng oxi được tiêu thụ từ mỗi đơn vị khối lượng của tảo (g O2/g tảo).  β3 Tốc độ quang hợp của tảo (1/s).  viii  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   β4 Tốc độ hô hấp của tảo (1/s).  γ  Số hạng nguồn của dòng bảo toàn.  γ1 Hằng số tốc độ phát triển của vi sinh vật dị dưỡng (1/s).  γ2 Hằng số tốc độ phát triển của vi sinh vật tự dưỡng (1/s).  δs Độ sâu xâm nhập (m)  δw Độ dầy lớp biên khuếch tán (m)  θs Hệ số điều chỉnh nhiệt độ.  µ Nhân tử Lagrange  ε Phần thời gian của ngày có ánh sáng mặt trời.  μ* Tốc độ tiêu thụ oxi sinh hóa cực đại (mg L-1 ngày-1)  Ω Vùng tính toán.   ∂Ω Biên của vùng tính toán.  θ  Hệ số điều chỉnh nhiệt độ.  ix  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   11 Tạo và nhập điều kiện biên (PL.30) cho ranh giới mặt nước (hình PL.12,  PL.13)    Hình PL.12.  Tạo điều kiện biên Neumann cho mặt nước    Hình PL.13.  Nhập điều kiện biên cho mặt nước      160  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   12 Tạo  và  nhập  điều  kiện  biên  (PL.32)  cho  ranh  giới  bùn  –  nước  (hình  PL.14, PL.15)    Hình PL.14.  Tạo điều kiện biên cho ranh giới bùn – nước    Hình PL.15.  Nhập điều kiện biên cho ranh giới bùn – nước      161  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   13 Điều kiện biên (PL.31) cho các mặt bên của hệ được tự động hình thành  (hình PL.16)    Hình PL.16.  Điều kiện biên cho các mặt bên  14 Tiến hành chia lưới cho toàn bộ miền khảo sát (hình PL.17)    Hình PL.17.  Chia lưới cho miền khảo sát      162  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   15 Nhập khoảng thời gian cần tính toán hoặc mô phỏng (hình PL.18).    Hình PL.18.  Nhập khoảng thời gian cần mô phỏng  16 Tiến hành tính toán để giải số hệ đã nhập (hình PL.19):    Hình PL.19.  Thực hiện tính toán  17 Phân tích, biểu diễn các kết quả giải số thu được theo yêu cầu nghiên cứu          163  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   PL.5 Thành phần tính chất số mẫu bùn đáy nghiên cứu Bảng PL.4.  Thành phần cơ, lý, hóa của một số mẫu bùn đã sử dụng  Chỉ tiêu Thành phần   đất cát (%)  Thành phần   đất thịt (%)  Thành phần   đất sét (%)  Độ xốp (%)  Tỉ khối  (g/cm3)  Mật độ  (g/cm3)  Thành phần  hữu cơ (%)  BOD5   (mg/kg mẫu)  COD   (mg/kg mẫu)  N tổng   (mg/kg mẫu)  P tổng   (mg/kg mẫu)  pH  Mẫu bùn 1, sông Tô Lịch (bảng 2.1) Mẫu bùn 2, sông Tô Lịch (bảng 2.1) Mẫu bùn hồ Bảy Mẫu Mẫu bùn hồ Gươm Mẫu bùn hồ Tây Mẫu bùn hồ Hòa Bình 71  67  45  35  27  24  17  18  32  38  39  35  12  15  23  27  34  41  12,7  11,4  23,2  21,5  39,9  44,9  1,72  1,71  1,59  1,72  1,69  1,51  1,97  1,93  2,07  2,19  2,81  2,74  2,82  2,59  2,35  2,12  2,96  2,58  875  841  574  659  718  430  4051  3815  2619  1897  2474  1156  27,5  25,3  19,6  29,4  20,1  11,5  97,2  52,8  98,3  57,2  58,8  47,1  8,55  8,28  8,71  10,7  9,12  9,01  PL.6 Một số kết đo đạc nồng độ DO thực tế Bảng PL.5.  Nồng độ DO theo thời gian trong cột nước 2,0 m (số liệu được sử dụng  trong mô hình 2)  Thời gian đo (giờ) 0  0.1  0.2  0.3  0.4  0.5  0.6  0.7    Nồng độ DO (mg/L) Vị trí cách bề mặt bùn cm Vị trí cách bề mặt bùn 33 cm 5.06448  5.0053  5.05406  5.0053  5.0426  5.0053  5.03009  5.0053  5.01652  5.0053  5.00191  5.0053  4.98624  5.0053  4.96953  5.0053  164  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   0.8  0.9  1  1.1  1.2  1.3  1.4  1.5  1.6  1.7  1.8  1.9  2  2.1  2.2  2.3  2.4  2.5  2.6  2.7  2.8  2.9  3  3.1  3.2  3.3  3.4  3.5  3.6  3.7  3.8  3.9  4  4.95176  4.93294  4.91307  4.89215  4.87018  4.84716  4.82309  4.79796  4.77179  4.74457  4.71629  4.68696  4.65659  4.62516  4.59268  4.55915  4.52457  4.48894  4.45225  4.41452  4.37574  4.3359  4.29502  4.25308  4.21009  4.16605  4.12097  4.07483  4.02764  3.97939  3.9301  3.87976  3.83044  5.0053  5.0006  4.99974  4.99888  4.99804  4.99722  4.99642  4.99565  4.99491  4.9942  4.99347  4.9928  4.99209  4.99137  4.9906  4.98976  4.98884  4.98779  4.9866  4.98523  4.98356  4.98177  4.97961  4.9771  4.97407  4.97084  4.96697  4.96255  4.95749  4.95175  4.94526  4.93794  4.93006      165  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   Bảng PL.6.  Nồng độ DO theo thời gian trong cột nước 1,0 m (số liệu được sử dụng  trong mô hình 2)  Thời gian đo (giờ) 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36    Nồng độ DO (mg/L) Vị trí cách bề mặt bùn cm Vị trí cách bề mặt bùn 33 cm 5.00751  4.83266  4.92097  4.7055  4.68286  4.57606  4.45097  4.44473  4.22537  4.3119  4.00614  4.17792  3.79331  4.04314  3.58694  3.90792  3.40112  3.78224  3.20729  3.64706  3.02001  3.51236  2.83928  3.37842  2.66512  3.24553  2.49753  3.11394  2.33649  2.98392  2.18199  2.8557  2.04436  2.73846  1.90241  2.61435  1.7669  2.49268  1.6378  2.37364  1.51505  2.25741  1.3986  2.14415  1.28836  2.03402  1.1699  1.92716  1.09305  1.83097  1.00057  1.73077  0.91396  1.63418  0.83313  1.54129  0.75796  1.45218  0.68832  1.36692  0.62408  1.2799  0.56512  1.20815  0.51128  1.13471  0.46573  1.07008  0.42133  1.00434  0.38159  0.93833  0.34633  0.8848  166  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72    0.31536  0.2885  0.26406  0.24756  0.23157  0.21885  0.2092  0.20236  0.19811  0.19612  0.19632  0.19826  0.20143  0.20607  0.21168  0.21797  0.22464  0.23138  0.23786  0.24375  0.24842  0.25224  0.25448  0.25477  0.25276  0.24807  0.24032  0.23005  0.2153  0.19632  0.17273  0.14408  0.10731  0.06994  0.02357  0.02357  0.83094  0.78098  0.73484  0.69537  0.65641  0.62103  0.58699  0.56061  0.53531  0.51309  0.49379  0.47725  0.4642  0.45245  0.44289  0.43529  0.42942  0.42505  0.4219  0.41985  0.41831  0.41717  0.41614  0.41488  0.41308  0.41038  0.40642  0.40131  0.39389  0.3841  0.37154  0.35578  0.3364  0.31294  0.28497  0.25453  167  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   Bảng PL.7.  Nồng độ DO theo thời gian trong cột nước 0,5 m (số liệu được sử dụng  trong mô hình 2)  Thời gian đo (giờ) 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36    Nồng độ DO (mg/L) Vị trí cách bề mặt bùn cm Vị trí cách bề mặt bùn 33 cm 5.00988  5.06332  4.96845  4.93533  4.78163  4.81189  4.69214  4.68454  4.52067  4.57816  4.35881  4.46761  4.20607  4.3611  4.06197  4.25851  3.93551  4.16665  3.79789  4.0646  3.68542  3.97947  3.57096  3.89112  3.463  3.8061  3.36114  3.72431  3.26501  3.64563  3.17423  3.56996  3.09442  3.50229  3.01297  3.43211  2.93587  3.36463  2.86278  3.2952  2.79342  3.23735  2.72749  3.17735  2.6647  3.11159  2.60061  3.06416  2.55151  3.01078  2.49644  2.96302  2.44354  2.90998  2.38903  2.8624  2.34341  2.81657  2.29579  2.77552  2.24629  2.73285  2.20452  2.69169  2.16368  2.65198  2.1206  2.61632  2.07833  2.57917  2.03677  2.54323  1.99581  2.50113  168  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  1.95536  1.91536  1.87573  1.83924  1.80023  1.76149  1.72029  1.68211  1.64692  1.60665  1.56944  1.53788  1.5015  1.46568  1.43051  1.39366  1.36255  1.32773  1.29863  1.27066  1.24196  1.21492  1.188  1.16658  1.14573  1.12739  1.11181  1.10005  1.09056  1.08463  1.08258  1.08469  1.09131  1.10278  1.11944  1.13988  2.47237  2.43974  2.41029  2.3816  2.35149  2.32214  2.2935  2.26352  2.23809  2.21122  2.18484  2.16073  2.13514  2.1099  2.08495  2.06027  2.0358  2.00977  1.98735  1.96502  1.94103  1.91709  1.89145  1.8675  1.84522  1.82116  1.797  1.77447  1.74833  1.72554  1.70084  1.67595  1.65087  1.6256  1.60011  1.57624      169  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   Bảng PL.8.  Nồng độ DO theo thời gian trong cột nước 2,0 m (số liệu được sử dụng  trong mô hình 3)  Thời gian đo (giờ) Nồng độ DO (mg/L) 0  5.06448  0.25  5.03623  0.5  5.00191  0.75  4.96042  1  4.91307  1.25  4.85834  1.5  4.79796  1.75  4.72999  2  4.65659  2.25  4.57672  2.5  4.48894  2.75  4.39604  3  4.29502  3.25  4.18909  3.5  4.07483  3.75  3.95586  4  3.83044      Bảng PL.9.  Nồng độ DO theo thời gian (số liệu được sử dụng trong mô hình 3)  Thời gian đo (giờ) 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14    Nồng độ DO (mg/L) Trong cột nước 1,0 m Trong cột nước 0,5 m 5.00751  5.00988  4.92097  4.96845  4.68286  4.78163  4.45097  4.69214  4.22537  4.52067  4.00614  4.35881  3.79331  4.20607  3.58694  4.06197  3.40112  3.93551  3.20729  3.79789  3.02001  3.68542  2.83928  3.57096  2.66512  3.463  2.49753  3.36114  2.33649  3.26501  170  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57    2.18199  2.04436  1.90241  1.7669  1.6378  0.25477  1.3986  1.28836  1.1699  1.09305  1.00057  0.91396  0.83313  0.75796  0.68832  0.62408  0.56512  0.51128  0.46573  0.42133  0.38159  0.34633  0.31536  0.2885  0.26406  0.24756  0.23157  0.21885  0.2092  0.20236  0.19811  0.19612  0.19632  0.19826  0.20143  0.20607  0.21168  0.21797  0.22464  0.23138  0.23786  0.24375  0.24842  171  3.17423  3.09442  3.01297  2.93587  2.86278  2.79342  2.72749  2.6647  2.60061  2.55151  2.49644  2.44354  2.38903  2.34341  2.29579  2.24629  2.20452  2.16368  2.1206  2.07833  2.03677  1.99581  1.95536  1.91536  1.87573  1.83924  1.80023  1.76149  1.72029  1.68211  1.64692  1.60665  1.56944  1.53788  1.5015  1.46568  1.43051  1.39366  1.36255  1.32773  1.29863  1.27066  1.24196  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  0.25224  0.25448  0.25477  0.25276  0.24807  0.24032  0.23005  0.2153  0.19632  0.17273  0.14408  0.10731  0.06994  0.02357  0.02357    1.21492  1.188  1.16658  1.14573  1.12739  1.11181  1.10005  1.09056  1.08463  1.08258  1.08469  1.09131  1.10278  1.11944  1.13988  Bảng PL.10.  Nồng độ DO ở hồ Bảy Mẫu theo độ sâu (số liệu được sử dụng trong  mô hình 4)  Độ sâu (m) Nồng độ DO (mg/L) 0.1  5.19237  0.2  5.09259  0.3  4.95482  0.4  4.77907  0.5  4.56534  0.6  4.3182  0.7  4.02914  0.8  3.7021  0.9  3.33707  1  2.9412  1.1  2.50085  1.2  2.02251  1.3  1.50619  1.4  1.0916  1.5  0.6995  1.6  0.3968  1.7  0.12729  1.8  6.1E-4      172  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   Bảng PL.11.  Nồng độ DO ở hồ Gươm theo độ sâu (số liệu được sử dụng trong mô  hình 4)  Độ sâu (m) Nồng độ DO (mg/L) 0.1  9.74455  0.2  8.69572  0.3  7.5916  0.4  6.50399  0.5  5.50418  0.6  4.66298  0.7  4.05071  0.8  3.73721  0.9  3.60972    Bảng PL.12.  Nồng độ DO ở hồ Tây theo độ sâu (số liệu được sử dụng trong mô  hình 4)  Độ sâu (m) Nồng độ DO (mg/L) 0.1  5.8089  0.2  5.68729  0.3  5.42771  0.4  5.08494  0.5  4.7013  0.6  4.30656  0.7  3.91805  0.8  3.54542  0.9  3.17135  1  2.7808  1.1  2.34126  1.2  1.80771  1.3  1.12267  1.4  0.22967    Bảng PL.13.  Nồng độ DO ở hồ Hòa Bình theo độ sâu (số liệu được sử dụng trong  mô hình 4)  Độ sâu (m) Nồng độ DO (mg/L) 0.1  5.67612  0.5  5.54199  1.0  5.3914  1.5  5.25919  2.0  5.13815    173  www.DaiHocThuDauMot.edu.vn   2.5  3.0  3.5  4.0  4.5  5.0  5.5  6.0  6.5  7.0  5.02857  4.9261  4.82724  4.73289  4.639  4.54718  4.45557  4.36276  4.27153  4.1813    .        174  ... Tên tơi là Lê Minh Thành, nghiên cứu sinh chun ngành Hóa lý thuyết và  Hóa lý, khóa 2010-2014. Tơi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Mơ hình hóa thay đổi nồng độ oxi mơi trường nước tác động lớp bùn đáy  là cơng trình  nghiên cứu của riêng tơi, đây là cơng trình do tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa ... Hệ số khuếch tán của chất tan trong nước (m2/s).  d Độ dày lớp bùn đáy (m).  D1 Hệ số khuếch tán của oxi hòa tan trong nước (m2/s).  D1* Hệ số khuếch tán của oxi trong mơi trường bùn (m2/s).  ... vi nghiên cứu luận án Mục  đích  của luận án nhằm  xây  dựng  và  phát  triển  mơ  hình tốn  học  mơ  phỏng sự biến đổi nồng độ DO trong nước dưới tác động chủ yếu của bùn đáy và  một số yếu tố khác như: sự khuếch tán, tiêu thụ oxi bởi vi khuẩn tham gia phân hủy