환경시스템분석 Chapter 5. 예제풀이

1. 환경시스템분석Chapter 5. 예제풀이 환경공학과 20071519 한옥규

2. 예제 5.1 조류 섭취 화학량론에 따른 영양물질의 동화 효율 • 조류의 원형질에 대한 화학양론적인 관계를 가정하여, Ontario 호수의 질산염과 CO2에 대한 영양소 섭취율을 추정하여라. 광합성이 일어나는 지역에서 5월 한달동안 인산염 1리터당 5㎍이 제거된다. 식물성 플랑크톤의 생산율은 얼마이며, 건조무게는 얼마인가? • 해: 인으로부터 생물량으로 전환되는 화학양 이용하여라.

3. (31 days)(18.5 ㎍ L-1 d-1) = 573 ㎍ L-1, algae • Ontario 호수에서 5월 한 달 동안 조류 0.57 mg/L가 성장하였다.

4. 예제 5.2 영양염류의 제한 농도와 총 성장속도 • 아래에 주어진 세 가지 방법으로, 대 호수에서의 제한 영양염 농도와 추정 총 성장율을 구하고 규조류(식물성플랑크톤)의 성장률을 결정하라. 최대 성장율은 1.0/day로 가정한다. • 풀이 a. Liebig의 최소법칙에 따라 Monod 반응식을 가지고 계산하면

5. Liebig에 따르면, 최소 성장율은 총 성장율의 결과 중에서 적당하게 결정된다. • 그 해답은 0.2 d-1 즉, 인을 제한요소로 규조류의 성장률이 결정된다 • b. 전기저항 유추법 • 세 가지 영양염은 모두 총 성장율에 영향을 미친다. 그 결과, (a)에서 나타난 최소값보다 낮게 예측되었다.

6. c. 곱셈 알고리즘: • 곱셈알고리즘은 세 가지 영양염을 제한 요소로 사용한다. 그 결과 성장률은 세 가지 방법 중에서 가장 낮게 예측되었다. 경험적으로는 세 가지 영양물들이 대부분의 정확한 모델을 확립하는데 필요하다고 판단된다.

7. 예제 5.3 LBJ 호수에서 총인의 물질 평형 • LBJ 호수는 Colorado 강에 속한 Texas의 중심부에 있는 저수지로서 홍수조절과 휴양저수지의 기능이 있다. 평균수리학적 체류시간은 80일, 부피는 1.71 × 108 m3 , 평균 깊이는 6.7 m이다. 호수 내의 입자상 총 인의 농도 비는 0.7, 평균입자침강속도는 0.1 md-1이다. LBJ 호수에 유입되는 평균 총 인의 농도를 72 ㎍/L라고 하면, 호수 내의 연간 평균 총 인의 농도를 산출하여라.

8. 호수 내의 총 인의 농도는 39 ㎍ L-1, 그 중 입자상 물질이 70%이고 용존성 물질이 30%(대부분의 용존성 인은 PO3-4이고, 식물성플랑크톤에 의한 섭취가 가능)이다. 퇴적층으로의 총 인의 물질이동은ksPV 로써 69 kg d-1이다.