تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون دارای ۲۰۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون :

بخشی از فهرست تحقیق آلودگی و رابطه مقدار کلروفیل آ در رودخانه ها و اکسیژن محلول و بررسی مدل های نرم افزاری گوناگون

چکیده ۱
مقدمه ۲
فصل اول- مروری بر تحقیقات انجام شده ۵
۱-۱ مقدمه ۵
۱-۲ تحقیقات انجام شده در جهان ۷
۱-۳ تحقیقات انجام شده در ایران ۱۰
فصل دوم – معادلات حاکم بر پدیده ۱۰
۲-۱ مقدمه ۱۰
۲-۱-۱ انواع آلودگی ۱۰
۲-۱-۲ کیفیت مواد آلاینده ورودی به رودخانه ها ۱۰
۲-۲ اهمیت اکسیژن محلول ۱۲
۲-۲-۱ فاکتورهای مؤثر بر اکسیژن محلول در آب های سطحی ۱۲
۲-۲-۱-۱ فاکتورهای مؤثر در افت اکسیژن محلول ۱۳
۲-۲-۱-۲ فاکتورهای مؤثر در افزایش اکسیژن محلول ۱۴
۲-۳ مدلسازی ۱۵
۲-۳-۱ انواع مدلهای جریان ۱۶
۲-۳-۱-۱ مدلهای فیزیکی ۱۶
۲-۳-۱-۲ مدلهای ریاضی (عددی) ۱۶
۲-۴ شبیه سازی کیفیت آب ۱۷
۲-۴-۱ معادله انتشار و پخش یک بعدی انتقال جرم ۱۸
۲-۴-۱-۱ تعیین ضریب پخش طولی ( DL) 23
۲-۴-۱-۲ تعیین طول اختلاط ۲۴
۲-۵ مدل های تعادل اکسیژن در رودخانه ها ۲۶
۲-۶ اکسیژن گیری از آب ۲۶
۲-۶-۱ مدل BOD 27
۲-۶-۱-۱ تعیین ضریب ثابت اکسیژن گیری ۳۳
۲-۶-۱-۱-۱ روش حداقل مجذورات ۳۳
۲-۶-۱-۱-۲ روش توماس ۳۳
۲-۶-۱-۱-۳ روش شیب توماس ۳۴
۲-۶-۱-۱-۴ روش گشتاورها ۳۵
۲-۶-۱-۱-۵ روش لگاریتمی ۳۶
۲-۶-۱-۱-۶ روش دونقطه ای رام ۳۷
۲-۶-۱-۱-۷ روش استریتر و فلپس ۳۷
۲-۶-۱-۲ اثر درجه حرارت بر ۳۸
۲-۶-۲ مدل NBOD 38
۲-۶-۲-۱ چرخه نیتروژن ۳۸
۲-۶-۲-۲ نیتریفیکاسیون( نیتروژن سازی) ۴۰
۲-۶-۲-۳ مدل سازی نیاز اکسیژن نیتروژنی ۴۳
۲-۶-۲-۴ مدلسازی نیتروژن سازی ۴۴
۲-۶-۲-۵ نیتروژن سازی و تجزیه مواد آلی ۴۸
۲-۷ اکسیژن دهی رودخانه ها ۴۸
۲-۷-۱ هوادهی ۴۸
۲-۷-۱-۱ تئوری دولایه نازک ۴۹
۲-۷-۱-۲ مدل تجدید شوندگی سطح ۵۰
۲-۷-۱-۳ روش های مختلف اندازه گیری ۵۴
۲-۷-۱-۳-۱ روش اکانر و دابینس ۵۴
۲-۷-۱-۳-۲ روش چرچیل ۵۶
۲-۷-۱-۳-۳ روش اونز وگیبز ۵۷
۲-۷-۱-۳-۴ رابطه والنس ۵۷
۲-۷-۱-۳-۴ روش مهندسین شیکاگو ۵۸
۲-۷-۱-۳-۶ روش رنکل و تکستون ۵۸
۲-۷-۱-۳-۷ روش استریتر و فلپس ۵۹
۲-۷-۱-۳-۸ روش استریتر ۵۹
۲-۷-۱-۳-۹ روش دوروم ولانگبین ۶۰
۲-۷-۱-۳-۱۰ روش سیووگلف و والاس ۶۰
۲-۸ مدل فتوسنتز- تنفس ۶۱
۲-۸-۱ فتوسنتز و نور ۶۳
۲-۸-۲ روش های اندازه گیری نرخ های تنفس و فتوسنتز ۶۵
۲-۸-۲-۱ روش بطری روشن- بطری تاریک ۶۵
۲-۸-۲-۲ روش تخمین جرم زنده ۶۷
۲-۸-۲-۳ روش دلتا ۶۸
۲-۹ روش های مطرح در خودپالایی ۷۴
۲-۹-۱ روش استریتر و فلیپس ۷۴
۲-۹-۲ روش تئوریک محاسبه افت اکسیژن محلول ۷۷
۲-۹-۳ روش گرافیکی توماس ۷۸
۲-۹-۴ روش فیر
۲-۹-۵ روش تعیین حداکثر بار آلی مجاز
۲-۹-۶ روش چند وابستگی خطی چرچیل
۲-۹-۷ اصلاح تحلیل منحنی افت اکسیژن
۲-۱۰ مدل جلبک های فیتوپلانکتونی
۲-۱۱ مدل رشد جلبک
۲-۱۱-۱ محدودیت نور
۲-۱۱-۱-۱ تعیین مقدار میانگین
۲-۱۱-۱-۲ خودسایه‌گی جلبکها
۲-۱۱-۲ روابط جلبک و مواد غذایی
۲-۱۱-۲-۱ چرخه نیتروژن
۲-۱۱-۲-۲ چرخه فسفر
۲-۱۱-۳ جلبک و اکسیژن محلول
فصل سوم – روش های حل معادلات
۳-۱ مقدمه
۳-۱-۱ روش تفاضل محدود
۳-۱-۲ روش حجم محدود
۳-۱-۳ روش المان محدود
۳-۲ خصوصیات روشهای حل عددی
۳-۲-۱ سازگاری
۳-۲-۲ پایداری
۳-۲-۳ همگرایی
۳-۲-۴ بقاء
۳-۲-۵ کرانداری
۳-۲-۶ قابلیت تحقق
۳-۳ انواع خطاهای مدلسازی
۳-۳-۱ خطاهای مدلسازی
۳-۳-۲ خطاهای منفصل سازی
۳-۳-۳ خطاهای همگرایی
۳-۴ تحلیل عددی معادله انتشار و پخش یک بعدی ( انتقال جرم)
۳-۵ روش حل معادله انتشار و پخش یک بعدی
۳-۵-۱ تعیین شرایط مرزی
۳-۵-۱-۱ المان بالادست
۳-۵-۱- ۲آخرین المان سیستم
فصل چهارم- مدل‌های کامپیوتری آنالیز کیفی آب
۴-۱ مقدمه
۴-۲ مقایسه خواص مدلهای کیفی آب
۴-۳ نتیجه گیری
فصل پنجم – موقعیت جغرافیایی، هیدرولوژیکی و فیزیوگرافی حوضه آبریز کرج
۵-۱ موقعیت جغرافیایی محدوده طرح
۵-۱-۱ مشخصات تقسیمات کشوری و جغرافیایی استان تهران
۵-۱-۲ مشخصات تقسیمات کشوری و جغرافیایی شهرستان کرج
۵-۲ تقسیم‌بندی هیدرولوژیکی استان تهران و منطقه مورد مطالعه
۵-۳ ویژگی های هیدرولوژی حوضه آبریز رودخانه کرج
۵-۳-۱ شبکه ایستگاه‌های هیدرومتری
۵-۳-۲ دبی رودخانه کرج در محل ایستگاه ها
۵-۳-۳ نوسان های فصلی رودخانه کرج
۵-۳-۴ هواشناسی حوضه آبریز رودخانه کرج
۵-۴ فیزیوگرافی
۵-۴-۱ تقسیم‌بندی حوضه آبریز و رودخانه‌های اصلی
۵-۴-۲ پارامترهای فیزیوگرافی
۵-۵ منابع گوناگون مصرف آب رودخانه کرج
۵-۵-۱ جمعیت
۵-۶ شناسایی آلاینده های حوضه آبریز رودخانه کرج
۵-۶-۱ تخلیه فاضلاب خام خانگی
۵-۶-۲ زباله ها و فاضلاب مسافران و گردشگران در هنگام تعطیلات
۵-۶-۳ ورود سموم و کودهای شیمیایی مصرفی
۵-۶-۴ فعالیت دامداری ها، کشتارگاه ها، پساب صنعتی کارگاه ها و گرمابه ها و عوامل دیگر

توسعه صنعتی اثرات مخرب و زیان باری بر محیط زیست انسان در سراسر جهان گذاشته است. به موازات این اثرات و با افزایش روزافزون جمعیت انسانی و بالا رفتن میزان مصرف آب و ثابت بودن حجم آب در کره زمین، کم آبی از پیامدهای اولیه ای خواهد بود که بشر با آن مواجه است. طبق نظر متخصصان منابع آب در سال ۱۹۹۰،۲۰ کشور در گروه کشورهای مواجه با «کم آبی» قرار گرفته اند که از این میان ۱۵ کشور دارای رشد سریعی می باشند و پیش بینی می شود تا سال ۲۰۲۵ بین ۵ تا ۱۵ کشور دیگر که ایران نیز در این طبقه بندی قرار گرفته است، به شمار کشورهای بحران زده آب اضافه شود. پیش بینی شده است که در سال ۲۰۲۵، میزان سرانه منابع آب ایران که در سال ۱۹۹۰، معادل۲۰۲۵ مترمکعب برای هر نفر در سال بوده به رقمی بین ۷۷۶ تا ۸۶۰ مترمکعب برای هر نفر سقوط نماید.]۱[
به این ترتیب، قرن حاضر، قرن مواجه با کمبود آب است و در بیان اهمیت بحران آب و اقدامات ضروری در مورد آن، سخن دیگری برای گفتن باقی نمی ماند. در این راستا،رودخانه ها به عنوان یکی از مهمترین منابع تأمین آب، در بخش های گوناگون صنعت، کشاورزی و شهری از اهمیت ویژه ای برخوردارند. بنابراین، رسیدگی جدی به کیفیت آب رودخانه های کشورمان به منظور تقلیل آلودگی ها و کاهش اثرات تقریبی آن، از مهمترین موضوعاتی است که توجه بسیاری می طلبد.
مقدار اکسیژن محلول در آب ، معیاری در تعیین آلودگی آب رودخانه ها می باشد. بنابراین هنگامی آب به عنوان «آلوده» طبقه بندی می شود که غلظت اکسیژن محلول آن که لازمه زندگی گیاهی و جانوری است، به زیر سطح استاندارد برای بقاء زیست طبیعی کاهش یابد. به طور کلی، آلوده کننده های آب به نه دسته طبقه بندی می شوند که عبارتند از:
۱- زباله های متقاضی اکسیژن
۲- عوامل بیماری زا
۳- مواد غذایی گیاهی
۴- ترکیبات آلی مصنوعی
۵- نفت
۶- مواد شیمیایی معدنی و کانی ها
۷- رسوبات
۸- مواد رادیواکتیو
۹- گرما

همانطور که دیده می شود، اولین علت کاهش اکسیژن محلول در آب، حضور موادی است که اصطلاحاً فاضلاب اکسیژن خواه نامیده می شود. این مواد به سادگی به واسطه فعالیت باکتریها در حضور اکسیژن شکسته و پوسیده می شوند. گرچه برخی از مواد غیر آلی نیز در این دسته یافت شده اند اما اکثریت فاضلاب های اکسیژن خواه را ترکیبات آلی تشکیل می دهد. این آلاینده ها عموماً از منابعی مانند فاضلاب محصولات خانگی و حیوانی، زباله های صنعتی و فرآیند غذاسازی گیاهان، زباله های حاصل از فعالیت کارخانه های کاغذسازی، دباغی، و فاضلاب کشتارگاه ها تأمین می شوند. بنابراین تعجب آور نخواهد بود که در اواخر تابستان و اوایل پاییز که سطح آب ها به طور طبیعی پایین می آید، مشکل غلظت پایین اکسیژن محلول مشاهده گردد.
نکته دیگری که در این جا حائز اهمیت است تخمین مقدار آلاینده ها در یک حجم مشخص از آب است. به این منظور کمیتی مدنظر قرار می گیرد که به مقدار حضور فاضلاب در آب بستگی دارد. اکسیژن موردنیاز بیوشیمیایی در یک نمونه آب، بر مقدار اکسیژن محلولی دلالت دارد که از طریق اکسایش زباله های متقاضی اکسیژن مصرف می گردد.
همانطور که اشاره شد، نابودی زندگی گیاهان و جانوران آبی نتیجه آشکار تهی شدن آب از اکسیژن محلول می باشد و نشانه ای است از تغییر وضعیت آب از فاز هوازی به فاز بی هوازی. با کم شدن اکسیژن موجود در آب، موجودات ریزهوازی از بین رفته و انواع غیرهوازی جای آن را می گیرند. با تثبیت شرایط بی هوازی، موادی نظیر متان که بی بو و آتشگیر است و آمین ها که بوی ماهی دارند و هیدروژن سولفید که بودار و سمی است و بعضی از ترکیبات مصنوعی دیگر که بویی نامطبوع دارند، در آب تولید شده و اثر بسیار بدی بر محیط زیست می گذارند. البته طبیعت و از جمله رودخانه دارای قابلیت خودپالایی می باشد. به طوری که می تواند مواد زائد داخل خود را به عناصر اولیه تجزیه کرده و در نتیجه از انباشتگی آلاینده ها جلوگیری کند که این امر با برنامه ریزی دقیق جهت کنترل ورود مواد آلاینده در فواصل مناسب امکان پذیر است. البته شایان ذکر است که این قابلیت نیز مانند سایر موارد طبیعی محدود است، به طوری که اگر ورود آلودگی به رودخانه از حد مشخصی بیشتر شود دیگر از بین نخواهد رفت.
مسأله کنترل آلودگی رودخانه ها برای اولین بار در قرن نوزدهم مطرح شده است که مجلس انگلستان قوانینی برای محدود کردن ورود فاضلاب و آب های آلوده به رودخانه تایمز که در آن زمان تبدیل به گنداب شده بود وضع کرد و این مسأله به مرور زمان به وضع قوانین و استانداردهایی برای کنترل آلودگی آب منجر شد. به این منظور استفاده از برنامه هایی که قابلیت شبیه سازی و پخش آلودگی را در رودخانه داشته باشند بسیار سودمند خواهد بود. با استفاده از چنین برنامه هایی می توان نقاط مناسب برای برداشت آب برای مصارف شرب را مشخص کرده و برای ورود فاضلاب به رودخانه حد مناسبی تعیین کرد.
در این پایان نامه هدف یافتن رفتار و نحوه تغییرات میزان BOD ، DO و جلبک در مقاطع مختلف بالادست رودخانه کرج در حالت یک بعدی نسبت به زمان و مکان می باشد. به این منظور لازم است ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر این پدیده ها مشخص و سپس با توجه به شرایط منطقه حل شود. لذاانجام مراحل زیر ضروری است:
۱- مطالعات مقدماتی و جمع آوری تحقیقات انجام شده درخصوص مدلسازی نحوه تغییر پارامترهای موردنظر
۲- شناسایی وضعیت موجود و منابع آلوده کننده رودخانه و پارامترهای کمی و کیفی آن
۳- بررسی معادلات حاکم بر کیفیت آب رودخانه ها و نحوه حل آن ها
۴- بررسی مدل های ریاضی گوناگون
۵- استفاده از مدل ریاضی مناسب
۶- مقایسه نتایج مدل با نتایج میدانی و کالیبراسیون مدل
۷- سناریوسازی