1 Introducción al laboratorio E CO
ECOLab es una nueva herramienta de simulación ecológica y de calidad del agua desarrollada por DHI basada en el concepto tradicional de modelo de calidad del agua. Los conceptos y métodos del desarrollo del software ECOLab son muy avanzados. Los usuarios no solo pueden modificar los parámetros del modelo, sino que, lo que es más importante, pueden modificar el programa central del modelo e incluso escribir nuevos programas, y luego ECOLab lo integra con HD y AD. de MIKE 21/11/3 para cálculos.
DHI ha convertido la mayoría de los módulos tradicionales de calidad del agua en plantillas universales de ECOLab para que los usuarios las llamen o modifiquen, incluyendo:
v Módulo de calidad del agua
v Módulo de eutrofización
v Módulo de metal pesado
1.1Áreas de aplicación
v Ríos, humedales, lagos, embalses, estuarios, costas y océanos
v Predicción espacial de respuestas de cada ecosistema
v Estudios simples y complejos de calidad del agua.
v Estudios de impacto ambiental y optimización
v Estudios de planificación y viabilidad.
v Previsión de la calidad del agua
1.2 Plantillas integradas y manuales de usuario
· Las plantillas ECO Lab predefinidas de DHI se encuentran en el siguiente directorio:
C:\Archivos de programa\DHI\2009\MIKE Zero\ Plantillas \ECOLab
· Los manuales de usuario e instrucciones se encuentran en el siguiente directorio:
C:\Archivos de programa\DHI\2009\MIKE Zero\Manuals\MIKE_ZERO\ECOLab
2
WQ – Módulo de Calidad del Agua
2.1 Objetivos del módulo de calidad del agua MIKE 3 WQ
El modelo de calidad del agua MIKE 3 se centra principalmente en los problemas de calidad del agua causados por la descarga de aguas residuales en lagos y zonas oceánicas, como DBO/OD, eutrofización y contaminación bacteriana.
2.2 Actualmente, el módulo de calidad del agua puede realizar las siguientes simulaciones:
· Transmisión y muerte de E. coli, E. coli fecal/E. coli total (expresada como degradación de primer orden), la tasa de degradación depende de la intensidad de la luz local, las condiciones de temperatura y salinidad, etc.
· Relación DBO-OD, es decir, consumo de oxígeno provocado por la materia orgánica vertida. Considere los siguientes procesos:
Degradación de primer nivel de DBO
Consumo de oxígeno causado por la degradación de DBO
demanda de oxígeno del sedimento
respiración en agua
La fotosíntesis produce oxígeno.
Intercambio de oxígeno bajo interacción de vapor de agua (reoxigenación atmosférica)
· El módulo DBO-DO incluye diferentes nutrientes (nitrógeno amoniacal, nitrato y fósforo) y tres formas de DBO: DBO disuelta, suspendida y sedimentaria. El uso de este módulo requiere establecer las tasas de degradación de primer nivel de los tres componentes de DBO. La DBO suspendida y sedimentada tendrá en cuenta la sedimentación y la resuspensión. El proceso de equilibrio de oxígeno en este módulo incluye principalmente: demanda de oxígeno por degradación de DBO, demanda de oxígeno por sedimento, demanda de oxígeno por reacción de nitrificación, producción de oxígeno por fotosíntesis, consumo de oxígeno por respiración y reoxigenación atmosférica. El proceso básico de conversión de nutrientes incluye: la degradación de la DBO libera nitrógeno orgánico y fósforo, el nitrógeno amoniacal producido se convierte en nitrógeno nitrato mediante la reacción de nitrificación y, finalmente, el gas nitrógeno se genera mediante la desnitrificación y se libera a la atmósfera. Al mismo tiempo, parte del nitrógeno amoniacal y el fósforo liberados por la degradación de la DBO pueden ser absorbidos por el plancton, las plantas y las bacterias.
· Los usuarios pueden personalizar múltiples contaminantes según las necesidades reales y definir las tasas de degradación correspondientes para la simulación.
Problemas típicos de contaminación
Los contaminantes asociados con problemas típicos de contaminación incluyen:
· Microorganismos relacionados con la salud en aguas costeras
·Sustancias que agotan el oxígeno
· Nutrientes
· Compuestos xenobióticos, como compuestos peligrosos o tóxicos.
Microorganismos relacionados con la salud.
El objetivo principal de los estudios microbianos en aguas costeras es señalar la seguridad del agua o investigar el entorno de crecimiento de peces, mariscos, etc. Una evaluación integral de riesgos microbiológicos incluye:
· Evaluación de salud ambiental
Incluye información sobre cambios estacionales en tuberías de drenaje o emisarios de aguas residuales, emisarios de aguas pluviales, temperatura del agua, caudal, cambios de marea, etc., así como un sistema de notificación y actuación para garantizar que los problemas causados por el deterioro de la calidad del agua se notifiquen rápidamente a las autoridades sanitarias y tratado en consecuencia.
· La aparición de organismos indicadores y el comportamiento de estos organismos, incluidas sus tasas de mortalidad en relación con factores físico-químicos y patógenos asociados (basados en la intensidad de la luz, la salinidad, la temperatura del agua, la velocidad de sedimentación, el grado de contaminación, etc.).
· Presentación de patógenos
sustancias degradantes del ozono
Las sustancias consumidoras de oxígeno se dividen en sustancias solubles y suspendidas, que interactúan biológica o bioquímicamente con el oxígeno para consumir oxígeno disuelto en el agua. Estas sustancias consumidoras de oxígeno son principalmente diferentes tipos de materia orgánica con diferentes tasas de degradación. La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es un indicador integral que refleja indirectamente la cantidad total de materia orgánica en el agua que pueden descomponer los microorganismos. La materia orgánica es descompuesta por microorganismos en condiciones aeróbicas para producir H2O, CO2 y NH3. Generalmente, la DBO está representada por el consumo de oxígeno de la muestra de agua analizada dentro de 5 días en condiciones estándar, lo que se denomina DBO5.
Nutrientes
Muchos nutrientes son necesarios para el crecimiento biológico. Son necesarias cantidades adecuadas de nutrientes para el crecimiento y actividad de los microorganismos en el agua, sin embargo, cantidades excesivas de nutrientes provocarán una eutrofización, lo que provocará una serie de problemas, como turbiedad del agua, falta de oxígeno en el fondo del lecho del río, y un aumento de la sedimentación biológica. El módulo de Eutrofización se puede utilizar para simular esta situación, ya que tiene en cuenta el impacto directo de las algas sobre otras sustancias.
El nitrógeno y el fósforo son los nutrientes más importantes y son factores que controlan el crecimiento de las plantas acuáticas. El nitrógeno existe en forma de dos especies de nitrógeno inorgánico, el nitrógeno amoniacal y el nitrato. Muchos países han establecido estándares de concentración de estos nutrientes en aguas costeras. El Modelo de Calidad del Agua (WQ) MIKE 3 está diseñado para evaluar los problemas de calidad del agua asociados con estas concentraciones estándar. El módulo de eutrofización (EU) MIKE 3 es más complejo y no necesita ser utilizado para problemas generales de calidad del agua.
Descripción de los principales procesos involucrados en las variables de estado del módulo de calidad del agua:
DO: reaera (reoxigenación atmosférica) + phtsyn (fotosíntesis) – respT (respiración) – BodDecay (degradación de DBO) – SOD (demanda de oxígeno de los sedimentos) – OxygenConsumptionFromNitrification (consumo de oxígeno de nitrificación)
TEMP: Rad_in (radiación solar) - Rad_out (radiación de onda larga)
AMONÍACO: AmmoniaReleaseFromBOD (La DBO se degrada para liberar nitrógeno amoniacal) – Nitrificación (nitrificación) – Plantuptake (absorción de las plantas) – bacteriaUptake (absorción bacteriana)
NITRATO: Nitrificación – Desnitrificación
DBO: - BodDecay (degradación de DBO) – Sedimentación (sedimentación) + Resuspensión (resuspensión)
OP: PPdecay (degradación de partículas de fósforo) – PPformation (síntesis de partículas de fósforo) + OPreleaseFromBOD (la degradación de DBO libera fósforo disuelto) – OPplantUptake (absorción de fósforo disuelto por parte de las plantas)
PP: - PPdecay (degradación granular de fósforo) + PPformación (síntesis de fósforo granular) - PPsedimentación (sedimentación granular de fósforo) + PPresuspensión (resuspensión granular de fósforo)
FaecalColi: -FaecalColiDecay (degradación de coliformes fecales)
TotColi: -TotalColiDecay (degradación total de coli)
Constantes principales:
· Coeficiente de degradación
· Coeficiente de temperatura
·Tasas de sedimentación y resuspensión
·Hundirse hasta la velocidad límite
· Tasa de producción de oxígeno
· Frecuencia respiratoria
· Demanda de oxígeno de los sedimentos
· Tasa de consumo de oxígeno (como el proceso de nitrificación)
· Rendimiento de N/P y tasa de absorción
· Serie de reacciones
· Tasa de nitrificación/desnitrificación
Valores de experiencia de los parámetros principales:
1. Tasa de degradación primaria de DBO: 0,1 - 0,2 /día
Coeficiente de temperatura 1,07 (1,02-1,09)
2. Tasa de salida típica de nitrógeno amoniacal liberado durante el proceso de degradación de DBO
Aguas residuales sin tratar: 0,065 gNH4/gDBO (0,01-0,1)
Aguas residuales tras tratamiento bioquímico: 0,3 gNH4/gDBO (0,1- 0,6)
3. Tasa de nitrificación 0,05/día (0,01 - 0,3)
Coeficiente de temperatura 1.088
Demanda de oxígeno por nitrificación: 4,57gO2/gNH4
4. Tasa de desnitrificación 0,1/día (0,05 - 0,3)
Coeficiente de temperatura 1,16
5. Las plantas absorben N (fotosíntesis): plantas 0,066 gNH4/gDBO
6. Absorción de N por bacterias durante la degradación de DBO: 0,109 gNH4/gDBO
7. Tasa de rendimiento típica de fósforo inorgánico liberado por la degradación de DBO
Aguas residuales sin tratar: 0,014 gP/gDBO (0,003-0,03)
Aguas residuales tras tratamiento bioquímico: 0,06 gP/gDBO (0,01- 0,09)
8. Absorción vegetal de P: 0,0091 gP/gDBO
9. Tasa de degradación del fósforo granular (PP): 0,1-0,2/día
3 M IKE 3 Modelo de Calidad del Agua
Datos requeridos para el modelo de calidad del agua MIKE 3 :
· Parámetros básicos del modelo:
Cuadrícula del terreno (mapa de cuadrícula estructurado o mapa de cuadrícula no estructurado)
Pasos de tiempo y tiempo de simulación.
Tipo y frecuencia de elemento de salida
· Terreno y condiciones HD
· Modelo AD acoplado: Calibración del coeficiente de difusión
· Valor inicial: valor de concentración de cada parámetro
· Condiciones de contorno: valores de concentración de cada parámetro
· Fuente de contaminación: ubicación de coordenadas, condiciones hidrodinámicas y valores de concentración de cada parámetro
· Valor de tasa de cada proceso biológico: valor de tasa de referencia, valor de experiencia o valor de seguimiento, etc.
Agregue el módulo ECO Lab al modelo MIKE 3
Paso 1: Presentar el módulo de calidad del agua:
1. Introduzca el módulo ECO Lab en el modelo de rejilla estructural MIKE 3: Abra MIKE 3 à Modelo de flujo (.m3) à Parámetros básicos à Selección de módulo à Módulos ambientales à ECO Lab (Figura 3.1), aparece Parámetros de ECO Lab, seleccione en Definición del modelo para módulos de calidad del agua incorporados apropiados o módulos personalizados, consulte la Figura 3.2.
Figura 3.1 _ _
Figura 3.2 _ _
2. Introduzca el módulo ECO Lab en el modelo de rejilla no estructural MIKE 3: Abra MIKE 3 à Flow Model FM à Module Selection à ECO Lab (ver Figura 3.3), aparece el módulo ECO Lab, seleccione el módulo de calidad del agua incorporado apropiado o auto en la Definición del modelo Defina el módulo, consulte la Figura 3.4.
Figura 3.3 _ _
Figura 3.4 _ _
Paso 2: Seleccione el método de cálculo en Definición del modelo y establezca el paso de tiempo de simulación de la calidad del agua.
El paso de tiempo de simulación de la calidad del agua generalmente se calcula primero con 0,5 horas.
Paso 3: En el módulo ECO Lab, analice por separado las variables de estado, las condiciones límite de calidad del agua, el coeficiente de difusión,
Establezca la concentración de la fuente de contaminación, los parámetros, las fuerzas y los elementos de salida del módulo ECO Lab.
4 Resumen de puntos clave en la aplicación del modelo de calidad del agua
1. El modelo tridimensional de calidad del agua es principalmente adecuado para la simulación de la calidad del agua de embalses, lagos, estuarios, océanos, etc. Los resultados de la simulación dependen principalmente de las condiciones límite, las cargas de las fuentes de contaminación y las fuerzas externas (como la temperatura, la radiación solar, la salinidad, etc.).
2. Si desea reducir el impacto del valor inicial en los resultados del cálculo del modelo o continuar el cálculo para el siguiente período de simulación, puede utilizar hotstart para calcular nuevamente. Es decir, se ejecuta dos veces dentro del período de tiempo de simulación: la primera vez es para establecer el valor inicial en una constante para la simulación (generalmente se usa el valor promedio de los datos medidos en el momento de inicio de la simulación), y la segunda El tiempo es establecer el valor inicial después de la primera ejecución, como 3D. El mapa de resultados *.dfs3 o *.dfsu se utiliza como valor inicial para la simulación para reducir la dependencia del resultado del valor inicial y considerar los cambios de gradiente. en la concentración de contaminantes en las diferentes áreas de estudio.
3. El módulo WQ se utiliza principalmente en situaciones donde la carga de contaminación causada por factores humanos (contaminación de fuente puntual y no puntual) representa la mayor parte del cuerpo de agua, y los contaminantes permanecen en el cuerpo de agua por un tiempo relativamente corto. . Si el grado de eutrofización es grande en lagos y embalses donde los contaminantes permanecen durante mucho tiempo, se debería considerar el modelo de la UE para considerar el impacto del plancton.
4. Aumentar el paso de tiempo de cálculo de la calidad del agua puede acortar el tiempo de cálculo, pero también aumentará la posibilidad de divergencia del modelo. Por lo tanto, seleccione un paso de tiempo apropiado para el cálculo mediante la comparación de esquemas. El intervalo de tiempo de selección inicial es de 0,5 horas para el cálculo de la simulación.
5. Antes de realizar una simulación de la calidad del agua, es necesario realizar una simulación de convección-difusión para determinar el coeficiente de convección-difusión y probar la divergencia del modelo. El módulo AD permite una simulación sencilla de la intrusión de agua salada, cambios de temperatura, transporte de contaminantes y degradación primaria. En el módulo ECO Lab se implementan procesos físicos, químicos y biológicos completos y se combinan con AD para los cálculos.
6. La unidad del coeficiente de degradación es / seg en el módulo MIKE 3 AD y /día en ECO Lab .
7. Al calibrar cada constante en ECO Lab, generalmente se usa el mismo valor de parámetro para la calibración. Si el gradiente de concentración de componentes cambia mucho en el área de estudio, utilice archivos *.dfs3 o *.dfsu para establecer los valores de los parámetros en diferentes áreas por separado.
8. Si hay problemas obvios con los datos medidos y no se pueden lograr mejores resultados de calibración ajustando los parámetros en cada proceso ecológico, entonces el flujo y la carga de la fuente de contaminación deben reevaluarse en función de la situación real y realizar las modificaciones apropiadas. debe hacerse antes de ingresar al modelo.
5 UE – Módulo de Eutrofización (Adicional)
El módulo de Eutrofización (UE) se utiliza para describir el estado del oxígeno disuelto en el agua, el ciclo de los nutrientes, el proceso de crecimiento del fitoplancton y el zooplancton, y el crecimiento y distribución de la vegetación de raíces y macroalgas. Se utiliza principalmente en masas de agua continentales (como lagos, embalses, etc.) y aguas marinas relacionadas. Los problemas de contaminación están relacionados principalmente con la carga de nutrientes.
El nitrógeno y el fósforo suelen ser nutrientes esenciales que controlan el crecimiento de fitoplancton y macroalgas (como la Ulva) en el agua, lo que puede provocar problemas de eutrofización. El estado de eutrofización de los ecosistemas acuáticos no sólo depende de la carga de nutrientes, sino que también son muy importantes la temperatura del agua, la luz, la salinidad y las condiciones hidrodinámicas. La temperatura y la radiación luminosa son condiciones necesarias para que las algas realicen la fotosíntesis: la primera determina la velocidad de las reacciones enzimáticas en las células y la segunda es la fuente de energía para el metabolismo. Varias plantas deben realizar actividades fisiológicas a una determinada temperatura, si la temperatura es demasiado alta o demasiado baja afectará el crecimiento del fitoplancton. Cuando aumenta la intensidad de la luz, la tasa de crecimiento del fitoplancton también aumenta y la relación es lineal hasta que la tasa fotosintética alcanza la saturación. La temperatura del agua de mar es un factor importante en la aparición de mareas rojas, y entre 20 °C y 30 °C es la temperatura óptima para la aparición de mareas rojas. Los cambios de salinidad son una de las razones que favorecen la proliferación de organismos, siendo probable que se produzcan mareas rojas cuando los cambios de salinidad oscilan entre el 26 y el 37‰. Cuando la salinidad del agua de mar está entre 15 y 21,6‰, es fácil formar termoclina y haloclina. La existencia de termoclina y haloclina proporciona las condiciones para la concentración de organismos de marea roja, que pueden inducir fácilmente mareas rojas. La eutrofización suele producirse en masas de agua de flujo lento, como lagos, embalses, estuarios, puertos y mares interiores, porque la estratificación de la masa de agua priva a la capa inferior del suministro de oxígeno y las algas que se reproducen en gran número mueren. y se hunde hasta el fondo del lago, consume oxígeno y se descompone, haciendo así que la capa inferior sea hipóxica más grave. La proliferación masiva de algas en la superficie impide que la luz llegue a la capa inferior, y las algas del fondo no pueden realizar bien la fotosíntesis, lo que también agrava la hipoxia de la capa inferior. Debido a la interacción de escorrentías, afloramientos, masas de agua o corrientes oceánicas en el océano, los nutrientes del fondo del mar ascienden a las capas superiores del agua, provocando una alta eutrofización de las aguas costeras.
El software MIKE preestablece 3 plantillas de eutrofización:
Recopilación de datos para la simulación de eutrofización.
Los datos a recopilar incluyen principalmente:
· Producción de fitoplancton, ya sea utilizable (gO2/m2/d) o utilizable (gC/m2/d)
·Concentración de clorofila-a (g/m3)
· Nitrógeno total y fósforo total (g/m3)
· Nitrógeno inorgánico y fósforo inorgánico (g/m3)
· Oxígeno disuelto (g/m3)
· Biomasa de vegetación bentónica (gC/m2) (si se incluye en el modelado)
Estos datos son necesarios, junto con datos relevantes sobre la biomasa del zooplancton y la concentración de carbono húmico.
Los datos deben cubrir el área de estudio y deben recopilarse cerca de los límites del modelo. Para obtener resultados de simulación confiables, los datos de límites son particularmente importantes.
Objeto simulado :
Fitoplancton, zooplancton, materia orgánica (humus), nutrientes orgánicos e inorgánicos N y P, OD, biomasa vegetal bentónica, etc.
Hay 12 variables de estado ( tomando EU1 como ejemplo ):
PC, PN, PP - Carbono de fitoplancton, Nitrógeno de fitoplancton, Fósforo de fitoplancton
CH - Clorofila a
ZC - Zooplancton
DC, DN, DP - carbono húmico, nitrógeno húmico, fósforo húmico
EN, IP - nitrógeno inorgánico, fósforo inorgánico
DO - oxígeno disuelto
BC - carbono bentónico
El modelo de eutrofización de ECO Lab es también un modelo de dinámica ecológica, que describe el proceso de circulación de sales nutritivas, el crecimiento de fitoplancton y zooplancton, el crecimiento y distribución de raíces y macroalgas. (El proceso de transformación principal se muestra en la figura siguiente). Además, se simula el ambiente de oxígeno en el cuerpo de agua.
1 Producción, fitoplancton; 2 Asentamiento, fitoplancton; 3 Pastoreo; 4 Muerte, fitoplancton; 5 Excreción, zooplancton; 6 Muerte, zooplancton; 7 Respiración, zooplancton; 8 Mineralización de humus suspendido; 9 Deposición de humus; 10 Mineralización de humus; 11 Acumulación en sedimentos; 12 Producción, vegetación bentónica; 13 Muerte, vegetación bentónica; 14 Intercambio con cuerpos de agua suprayacentes.
Tomando como ejemplo EU1 , la descripción del proceso involucrado en las variables de estado del módulo de eutrofización:
1) Carbono de Algas: PRPC-GRPC-DEPC-SEPC
PRPC-Producción de carbono del fitoplancton La cantidad de carbono producido por el fitoplancton
GRPC-Pastoreo de carbono de fitoplancton La cantidad de carbono de fitoplancton consumido por el pastoreo de zooplancton
DEPC-Muerte del carbono del fitoplancton La cantidad de carbono perdido debido a la muerte del fitoplancton
SEPC-Sedimentación del carbono del fitoplancton La cantidad de carbono perdido por la sedimentación del fitoplancton
2) Nitrógeno de Algas: ONU PN-GRPN-DEPN-SEPN
UNPN-Absorción de nitrógeno del fitoplancton
GRPN-Pastoreo de nitrógeno de fitoplancton La cantidad de nitrógeno de fitoplancton consumido por el pastoreo de zooplancton
DEPN-Muerte del nitrógeno del fitoplancton La cantidad de nitrógeno que se pierde por la muerte del fitoplancton
SEPN-Sedimentación del nitrógeno del fitoplancton La cantidad de nitrógeno perdido por la sedimentación del fitoplancton
3) Fósforo de Algas: UPPP -GRPP-DEPP-SEPP
UPPP: absorción de fósforo del fitoplanctonLa cantidad de fósforo absorbido por el fitoplancton
GRPP-Pastoreo de fósforo de fitoplancton La cantidad de fósforo de fitoplancton consumido por el pastoreo de zooplancton
DEPP-Muerte del fósforo del fitoplancton La cantidad de fósforo perdida debido a la muerte del fitoplancton
SEPP: sedimentación de fósforo del fitoplancton La cantidad de fósforo perdido por la sedimentación del fitoplancton
4) Clorofila-a: PRCH-DECH-SECH
PRCH-Producción de clorofila de fitoplancton Clorofila producida por la fotosíntesis de fitoplancton
DECH-Muerte del fitoplancton clorofila muerte del fitoplancton y pérdida de clorofila
SECH-Sedimentación de clorofila del fitoplancton Clorofila perdida durante el proceso de sedimentación del fitoplancton
5) Zooplancton: PRZC-DEZC
PRZC-Producción de carbono del zooplancton La cantidad de carbono producida durante el crecimiento del zooplancton
DEZC-Muerte del carbono del zooplancton La cantidad de carbono perdida por la muerte del zooplancton
6) Carbono detritus: DEPC2DC+DEBC2M3+EKZC-REDC-SEDC+DEZC
DEPC2DC-Muerte del fitoplancton al carbono detritus La cantidad de carbono convertido en humus después de la muerte del fitoplancton
DEBC2M3-Carbono muerto de la vegetación bentónica, por m3 La cantidad de carbono en la vegetación bentónica muerta por metro cúbico
EKZC-Excreción de carbono del zooplancton La cantidad de carbono excretado por el zooplancton
REDC-Respiración detritus carbono La cantidad de carbono consumido en la respiración del humus
SEDC-Sedimentación de carbono detritus La cantidad de carbono depositado en el sedimento por el humus
DEZC-Muerte del carbono del zooplancton
7) Nitrógeno detritus: DEPN2DN+EKZN-REDN-SEDN+DEZN+DEBN
DEPN2DN- Muerte del fitoplancton al nitrógeno detrito La cantidad de nitrógeno convertida en humus después de la muerte del fitoplancton
EKZN- Excreción de nitrógeno del zooplanctonLa cantidad de nitrógeno excretada por el zooplancton
REDN- Nitrógeno detrito de la respiración La cantidad de nitrógeno consumido en la respiración húmica.
SEDN- Sedimentación de nitrógeno detrítico La cantidad de nitrógeno depositado en el sedimento
DEZN- Muerte del nitrógeno del zooplanctonLa cantidad de nitrógeno contenida en el zooplancton muerto
DEBN- Nitrógeno de la vegetación bentónica muerta La cantidad de nitrógeno contenida en la vegetación bentónica muerta
8) Detritos de fósforo: DEPP2DP+EKZP-REDP-SEDP+DEZP+DEBP
DEPP2DP- Muerte del fitoplancton a detritos de fósforo La cantidad de fósforo convertido en humus después de la muerte del fitoplancton
EKZP- Excreción por fósforo del zooplancton La cantidad de fósforo excretada por el zooplancton
REDP-Respiración detritus fósforo La cantidad de fósforo consumido en la respiración húmica
SEDP: sedimentación de detritos de fósforo La cantidad de fósforo que ingresa al sedimento debido a la deposición de humus
DEZP-Muerte del fósforo del zooplancton La cantidad de fósforo contenida en el zooplancton muerto
DEBP-Muerte del fósforo de la vegetación bentónicaLa cantidad de fósforo contenida en la vegetación bentónica muerta
9) Nitrógeno Inorgánico: REDN+REZN+RESN-UNPN+DEPN2IN-UNBN+REBN
REDN- Nitrógeno detrito de la respiración La cantidad de nitrógeno inorgánico liberado por la mineralización del nitrógeno orgánico húmico.
REZN- Respiración del nitrógeno del zooplancton La cantidad de nitrógeno inorgánico liberado por la respiración del zooplancton
RESN- Respiración del nitrógeno del sedimento La cantidad de nitrógeno inorgánico liberado por la mineralización del nitrógeno orgánico del sedimento.
UNPN- Absorción de nitrógeno del fitoplancton La cantidad de nitrógeno inorgánico absorbido por el fitoplancton
DEPN2IN- Muerte del fitoplancton al nitrógeno inorgánico La cantidad de nitrógeno inorgánico liberado por el fitoplancton muerto durante la mineralización
UNBN- Absorción de nitrógeno de la vegetación bentónica La cantidad de nitrógeno inorgánico absorbido por las plantas bentónicas.
REBN: nitrógeno de la respiración de la vegetación bentónica La cantidad de nitrógeno inorgánico liberado por la respiración de las plantas bentónicas
10) Fósforo inorgánico: REDP+REZP+RESP-UPPP+DEPP2IP-UPBP+REBP
REDP- Detritus fósforo de la respiración La cantidad de fósforo inorgánico liberado por la mineralización del fósforo orgánico del humus.
REZP-Respiración del fósforo del zooplancton La cantidad de fósforo inorgánico liberado por la respiración del zooplancton
RESP-Respiración de fósforo en sedimentos La cantidad de fósforo inorgánico liberado por la mineralización de fósforo orgánico en los sedimentos
UPPP: absorción de fósforo del fitoplancton La cantidad de fósforo inorgánico absorbido por el fitoplancton
DEPP2IP: muerte del fitoplancton al fósforo inorgánico La cantidad de fósforo inorgánico liberado por el fitoplancton muerto durante la mineralización
UPBP- Absorción de fósforo de la vegetación bentónica La cantidad de fósforo inorgánico absorbido por las plantas bentónicas.
REBP- Respiración de fósforo de la vegetación bentónica La cantidad de fósforo inorgánico liberado por la respiración de las plantas bentónicas.
11) Oxígeno disuelto: ODPC+ODBC-ODDC-ODZC-ODSC+REAR-DEPC2DO
ODPC- Producción de oxígeno por fitoplancton La cantidad de oxígeno producida por la fotosíntesis del fitoplancton
ODBC- Producción de oxígeno vegetación bentónica La cantidad de oxígeno producida por la fotosíntesis de las plantas bentónicas.
ODDC- Demanda de oxígeno detritus Demanda de oxígeno húmico
ODZC- Demanda de oxígeno del zooplancton Demanda de oxígeno del zooplancton
ODSC- Demanda de oxígeno sedimento demanda de oxígeno del sedimento
TRASERO-Reaireación Reoxigenación atmosférica
DEPC2DO- Demanda de oxígeno muerte fitoplancton Muerte fitoplancton demanda de oxígeno
12) Vegetación bentónica C : PRBC-DEBC-REBC
PRBC- Producción de vegetación bentónica La cantidad de carbono producido por las plantas bentónicas
DEBC- Muerte del carbono de la vegetación bentónica La cantidad de carbono perdido por la muerte de las plantas bentónicas
REBC- Respiración del carbono de la vegetación bentónica Cantidad de carbono consumido por la respiración de las plantas bentónicas
Hay tres plantillas de eutrofización predefinidas en ECO Lab, que están diseñadas para simular diferentes situaciones. EU1 () que incluye sedimentos y plantas bentónicas, refina el ciclo de nutrientes en sedimentos y plantas bentónicas basándose en la plantilla EU1 (). Las plantas bentónicas agregan simulaciones de nitrógeno, fósforo y macrophylla. La simulación de sedimentos utiliza 9 variables de estado para describir la migración y la transformación. Proceso de nutrientes entre sedimentos, agua de poros y agua suprayacente. La plantilla EU2 () refina el ciclo del nitrógeno en la masa de agua y simula el nitrógeno inorgánico en EU1 con nitrógeno amoniacal y nitrógeno nitrato, respectivamente. Al considerar las fuerzas, incluidos los sedimentos y las plantas bentónicas, EU1 añade una fuerza que representa el nitrógeno atmosférico depositado en la superficie del cuerpo de agua. La plantilla EU2 agrega la velocidad del viento y la velocidad del flujo horizontal a la fuerza, y considera la influencia de la dispersión vertical. La plantilla EU2 es más adecuada para la simulación de eutrofización tridimensional.
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