НП-ПГЕк-Іваненко-Бєлов-Гриб-2008

Однак риби використовують тільки частину	зоопланктону, яка
складає 50-80 % всієї продукції зоопланктону у	водоймі. Тому для

визначення кількості зоопланктону, що йде на корм рибам(Рзп2)
використовують коефіцієнт	вживання зоопланктону рибами(kзп1), який
звичайно дорівнює 0,50-0,80,	що в середньому складає 0,65.

За	допомогою		цього		коефіцієнта			частка		річної	продукц
зоопланктону, що йде на корм рибам, дорівнює
				Рзп2 = kзп1×Рзп1 .						(6.7)
З	урахуванням (6.6) та			того,	що kзп1	у	середньому		дорівнює0,65,
рівняння (6.7) буде мати вигляд
				Рзп2 = 150×Взп .						(6.8)
Величина		потенційної			рибної	продуктивності(питома				рибна
продукція, приріст		іхтіомаси) обчислюється					за	допомогою		кормового
коефіцієнта (kзп2),		який	виражає		відношення			якості	засвоєного		корму
(зоопланктону) до приросту іхтіологічної маси риб (Рр-потенц):
				Рр-потенц = Рзп2 / kзп2 .						(6.9)
З	урахуванням		рівняння(6.8) та			того,		що середнє		значення
коефіцієнта kзп2 (який зазвичай складає 5-10) дорівнює 7,5, рівняння (6.9)
буде мати вигляд				Рр-потенц = 20×Взп .						(6.10)
Загальна		величина		промислової						(Р	)
розраховується за рівнянням								рибопродуктивності-реал
				Рр-реал = kр×Рр-потенц .						(6.11)
З урахуванням (6.10) та того, що середня величина вилову риби в
озерах та водосховищах складає близько 0,5 % (kр = 0,005), маємо:
				Рр-реал = 0,1×Взп .						(6.12)

Завдання № 2 до практичної роботи № 6

Розрахуйте потенційну та промислову рибну продукцію у водоймі за рік. Варіанти вихідних даних для розрахунків наведено у табл. 6.2.

Таблиця 6.2 – Значення Взп за варіантами

	№	1 – 3	4 – 6	7 – 9	10–12	13–15	16–18	19–21	22–24	25–27	28–30
	вар.
	Взп,	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
	кг/га

70

7 РОЗРАХУНОК КИСНЕВОГО РЕЖИМУ В ПОВЕРХНЕВИХ ВОДАХ СУШІ

В попередніх розділах цього посібнику вказано, що концентрація розчиненого у воді кисню залежить від багатьох факторів, таких як сезон року, температура води і повітря, проточність, водообмін та водовідновлення, присутність у водоймах гідрофітов та інших водних організмів, концентрацій органічних та мінеральних речовин і таке інше.

Кисень	у	воду	надходить	з	припливом, розчиненнямводи
атмосферного	кисню	і надходженням		із зелених водоростей. У даному

розділі розглянуті методики розрахунку швидкості розчинення у воді атмосферного кисню та зміни концентрації кисню і БСК в разі попадання

уводний об’єкт органічних забруднювальних речовин.

7.1Обчислення швидкості розчинення атмосферного кисню в поверхневих водах суші

Кількість кисню, розчиненого у воді, залежить від температури води та парціального тиску. При парціальному тиску кисню в атмосферному

повітрі,

рівному

0,21

ат,

в

умовах контакту

води з повітрям, при

атмосферному тиску 760 мм рт. ст., граничний (рівноважний) вміст кисню

у воді

( СО рівн ,

мгО2/дм3)

залежить

від температури

води(tвод,

°С)

і

2

визначається за допомогою рис. 7.1 або з використанням рівнянням (7.1)

СО

рівн

= 14,22×е-0,0219×tвод .

(7.1)

2

Концентрація кисню СО рівн

може бути виражена в мгО2 /л, мг О2 /дм3

3

2

або

Перехід

між

цими

розмірностями

виражається

смО2/л.

співвідношенням 1 мгО2 /л = 1 мгО2 /дм3 = 1,429 см3 О2 /дм3.

з

величинами,

Зниження

концентрації

кисню

в

порівнянні

розрахованими

за рівнянням(7.1),

свідчить

про

забруднення

води. У

річках,

води

яких

використовуються

для

господарсько-питного

водопостачання,

вміст

розчиненого

кисню

не повинен

бути менше

ніж

4 мгО2 /дм3. При концентрації кисню нижче за 1-1,5 мгО2 /дм3 гине риба.

При вмісті кисню ( СО

, мгО2/дм3) нижче рівноважного, відбувається

2

розчинення атмосферного кисню у воді. Швидкість розчинення кисню за

добу ( A , мгО2/(дм3×д)) можна розрахувати за рівнянням

О

2

A

= ( С

О рівн

– С

О

)×(1 – 10– k ×T ),

(7.2)

О

2

2

2

де k – коефіцієнт аерації, 1/д; T – час, д.

71

Рис. 7.1 – Рівноважна концентрація розчиненого у воді кисню при атмосферному тиску 760 мм рт. ст. та різних температурах води

Коефіцієнт аерації (k) розраховується за рівнянням

k = 0,0417×	u	пов	+	Vсер	,	(7.3)
				h1,5
	h
		сер		сер

де uпов – швидкість вітру на висоті2 м над поверхнею води, м/с; hсер – середня глибина водойми, м; Vсер – середня швидкість течії, м/с.

Завдання № 1 до практичної роботи № 7

Обчисліть за приведеними вище формулами швидкість розчинення атмосферного кисню у воді. Розрахуйте час, необхідний для досягнення рівноважної концентрації кисню у воді, при температурі повітря20 °С, швидкості вітру 2,5 м/с, швидкості течії 0,25 м/с та різних середніх глибинах водойми: 2 м, 5 м та 10 м. Побудуйте криві накопичення кисню у воді за ходом часу. Проведіть аналіз результатів розрахунку.

Варіанти вихідних даних для розрахунків наведено у табл. 7.1.

	Таблиця 7.1 – Значення СО					за варіантами
					2
	№	1 – 3	4 – 6	7 – 9	10–12		13–15	16–18	19–21	22–24	25–27	28–30
	вар.
	СО ,	1,00	1,10	1,20	1,30		1,40	1,50	1,60	1,70	1,80	1,90
	3
	2
	мгО2/дм

72

7.2 Розрахунок концентрації кисню при органічному забрудненні

річки

У випадках забруднення річкової води органічними відходами, розкладання відходів відбувається під дією бактерій, що використовують розчинений у воді кисень. Концентрацію відходів вимірюють біохімічним споживанням кисню (БСК), що являє собою кількість кисню в 2,мгО необхідну для розкладання відходів в 1 дм3 води (СБСК, мгО2/дм3).

Швидкість розкладання відходів(АБСК, мг О2/(дм3×д)) пропорційна їхній концентрації за умови, що у воді присутня достатня кількість кисню для підтримки цього процесу.

Швидкість розкладання відходів обчислюється за рівнянням

			АБСК = k1 ×СБСК ,			(7.4)
де k1 – стала добору кисню, яка в середньому дорівнює k1 ≈ 0,50 д –1.							кисню
При		відсутності	органічних		відходів	концентрація
коливається		біля рівноважного значенняСО рівн , яке визначають за
рівнянням (7.1) або рис. 7.1.					2
При наявності органічних відходів реальна концентрація кисню							у
воді СО	буде нижче від		рівноважної	СО рівн . Зниження		концентрації
	2			2
кисню (D) – дефіцит кисню, визначається за наступним рівнянням
			D = СО рівн	– СО .		(7.5)
			2	2

Реальна концентрація кисню у воді ( СО2 (Т), мгО2/дм3) через деякий час (Т, д) з урахуванням рівнянь (7.2) та (7.4) дорівнює

		СО (Т) = ( AО – АБСК )×Т.			(7.6)
		2	2
Змінна D,	через	деякий час(Т,	д), може збільшуватися внаслідок
окислювання відходів і зменшуватися внаслідок					поглинання	кисню
поверхнею води.			зменшення) величини D в річковій
Таким чином, збільшення (чи
води за час її пробігу відстані від верхнього створу до нижнього(L, км),
при незмінних значеннях температури води(tвод,				°С) та	рівноважної
концентрації кисню ( СО рівн , мгО2/дм3), обчислюється за рівнянням
		2
		D(Т) = СО рівн	– ( AО – АБСК )×Т,		(7.7)
		2	2
де АБСК	–	характеризує	процес	окислювання		відходів;

AО2 – поглинання атмосферного кисню поверхнею води за рахунок аерації.

73

Час Т зв’язаний з відстанню L середньою швидкістю течії річкиVсер наступною залежністю

	L = Vсер ×Т.		(7.8)
Отже,	при відомих значенняхVсер і Т, з	використанням даних
розрахунків	за рівняннями (7.7) та (7.8), одержимо	залежність СО	= f(L),
			2

яка показана на рис. 7.2.

Рис. 7.2 – Залежність концентрації розчиненого кисню СО2 від відстані L

Завдання № 2 до практичної роботи № 7

За наведеними вище формулами розрахуйте зміни концентрації кисню за довжиною річки.

Побудуйте криву розподілу концентрації кисню за довжиною річки. Проведіть аналіз результатів розрахунку.

Варіанти вихідних даних для розрахунків наведено у завданні №1 та табл. 7.1. Початкове значення біохімічного споживання кисню для всіх варіантів дорівнює СБСК = 0,5 мгО2/дм3.

74

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Яцык А.В., Шмаков В.М. Гидроэкология. – К.: Урожай, 1992. –

192 с.

2.Гопченко Е.Д., Гушля А.В. Гидрология с основами мелиорации. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 304 с.

3.Романенко В.Д., Оксидюк В.Н., Жукинский В.Н., Стольберг Ф.Н, Лаврик В.И. Экологическая оценка воздействия гидротехнического строительства на водные объекты. – К.: Наукова думка, 1990.

4.Тимченко В.М. Эколого-гидрологические исследования водоёмов Северо-Западного Причерноморья. – К.: Наукова думка, 1990.

5.Богословский Б.Б., Самохин А.А., Иванов К.Е., Соколов Д.П. Общая гидрология (гидрология суши). Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 422 с.

6.Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод. – К.:

Ніка-Центр, 2001. – 264 с.

7.Романенко В.Д. Основи гідроекології. – К.: Обереги, 2001. – 728 с.

8.Романенко В.Д. Основы гидроэкологии. – К.: Генеза, 2004. – 664 с.

9.Матвеев Л.Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы. –

Л.: Гидрометеоиздат, 1965. – 876 с.

10.Грезе В.Н., Поликарпов Г.Г., Романенко В.Д и др. Природа Украинской ССР. Моря и внутренние воды. – К.: Наукова думка, 1987. – 224 с.

11.Килимник А.Н. Методическое руководство для летних практик и лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм обучения по специализации “Гидроэкология”. – Одесса, ОГЭКУ, 2006. – 246 с.

12.	Шекк	П..В Екологічне	обґрунтування	рибогосподарських
об’єктів.	Методичні вказівки до		практичних	занять з спеціалізації

“Екологія рибного господарства”. – Одеса, ОДЕКУ, 2005. – 16 с.

13.Тимченко В.М. Экологическая гидрология водоёмов Украины. – К.: Наукова думка, 2006. – 384 с.

14.Романенко В.Д., Жулинський В.М., Оксіюк О.П. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями. –

К.: Символ-Т, 1998. – 28 с.

15. Беккер А.А., Агаев Т..Б Охрана и контроль загрязнения природной среды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 288 с.

75

Навчальне видання

Іваненко Олександр Григорович Бєлов Володимир Вікторович Гриб Олег Миколайович

ПРАКТИЧНА ГІДРОЕКОЛОГІЯ

Навчальний посібник

Підп. до друку	Формат 60´84/16	Папір
Умовн. друк. арк.	Тираж	Зам. №

Надруковано з готового оригінал-макета

Одеський державний екологічний університет 65016, Одеса, вул. Львівська, 15

76