Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fugacitní modely 2. úrovně (Level II) Level II Stejně jako Level I předpokládá rovnováhu mezi compartments, ale zahrnuje advekci – odbourávání látky chemickými.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fugacitní modely 2. úrovně (Level II) Level II Stejně jako Level I předpokládá rovnováhu mezi compartments, ale zahrnuje advekci – odbourávání látky chemickými."— Transkript prezentace:

1 Fugacitní modely 2. úrovně (Level II) Level II Stejně jako Level I předpokládá rovnováhu mezi compartments, ale zahrnuje advekci – odbourávání látky chemickými reakcemi (zpravidla modelováno kinetikou 1. řádu s poločasem rozpadu jako parametrem) a rychlost přísunu / odebírání příslušné látky do okolí (uvažuje tedy zdroje i dálkový přenos látky) Kinetika 1. řádu Je popsána obyčejnou diferenciální rovnicí 1. řádu, k je konstanta:

2 Látková bilance s advekcí (single compartment) M – množství (mol) t – čas (s) Q – objemový průtok (m 3 /s) C in – koncentrace na vstupu do systému (mol/ m 3 ) C out – koncentrace na výstupu ze systému (mol/ m 3 ): předpokládá se že systém je dobře míchaný a tato koncentrace je tedy také uvnitř systému k – rychlostní konstanta reakce 1. řádu (s -1 ) V – objem systému (m 3 ) E – emise (mol/s)

3 V hangáru o rozměrech 25x30x10 m parkuje několik přívěsů se špatně utěsněnými sudy s trichloroethylenem (TCE). TCE se ze sudů odpařuje rychlostí 5 kg za hodinu. Větrání hangáru odpovídá výměně ½ celkového množství vzduchu v hangáru za hodinu. Jaká bude ustálená koncentrace TCE v hangáru? Příklad: ustálený stav V ustáleném stavu se množství TCE v hangáru nemění, reakce neprobíhá, emisní zdroj je jediný, ve vstupním vzduchu není žádný TCE:

4 Příklad: neustálený stav Sudy byly z hangáru odvezeny. Za jak dlouho poklesne koncentrace TCE v hangáru na polovinu ustálené koncentrace? Za jak dlouho dosáhne doporučeného expozičního limitu 135 mg/m 3 ? Emisní zdroj byl odstraněn, reakce neprobíhá, ve vstupním vzduchu není žádný TCE:

5 Neustálený stav - řešení Poločas: Expoziční limit:

6 Bilance vyjádřená pomocí fugacit (single compartment, multiple compartments) Multiple compartments Je-li v systému více složek (compartments) v rovnováze, je fugacita kontaminantu v každé z nich stejná a pro celkové množství kontaminantu platí:

7 Příklad: multiple compartments Únik perchloroethylenu (PCE) způsobil kontaminaci podzemní vody na ploše cca 1 ha a do hloubky kolem 10 m. K odčerpávání a extrakci kontaminované vody budou použity pumpy s výkonem 400 l/min. Za jak dlouho se podaří snížit kontaminaci na 1 procento původní hodnoty? Předpokládejte že zemina má porozitu 0.4 a je plně saturovaná vodou, průměrná hustota pevných složek zeminy je 2.5 kg/dm 3. Molární hmotnost PCE je 166 g/mol, logK ow = 2.82, tlak nasycené páry 1867 Pa, rozpustnost ve vodě 150 g/m 3, molární objem kapalného PCE je 102 ml/mol.

8 Příklad - řešení

9 K p bylo odhadnuto ze známé hodnoty K ow (viz korelace K oc a K ow, přednáška 4) a z předpokladu, že podíl organického uhlíku v půdě f oc = 0.02

10 Příklad - řešení Pokud nedokážeme odhadnout V pure, je třeba předpokládat V pure = 0 (výpočet pak bude představovat spodní odhad). Ve skutečnosti bude sanace ještě delší: zanedbali jsme nerozpuštěné PCE a předpokládali ustavení rovnováhy. Pro 99%-ní odstranění:

11 Příklad chemické degradace Jezero o objemu 1km 3 má průměrný průtok 10 6 m 3 /den. Jestliže se do jezera dostal (jednorázově) kontaminant s poločasem rozpadu 0.8 roku, za jak dlouho poklesne jeho koncentrace v jezeře na 5 procent původní hodnoty? Předpokládejte že sorpce kontaminantu do sedimentu je zanedbatelná.


Stáhnout ppt "Fugacitní modely 2. úrovně (Level II) Level II Stejně jako Level I předpokládá rovnováhu mezi compartments, ale zahrnuje advekci – odbourávání látky chemickými."

Podobné prezentace


Reklamy Google