Particulate organic matter transport in experimental riverbed sand columns
Deneysel nehir yatağı kum kolonlarında parçacıklı organik madde taşınması
- Tez No: 783980
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MATTHEW GINDER-VOGEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Wisconsin-Madison
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Hiporeik bölge, sucul-karasal ara yüzeyde bağlı taşıma ve biyojeokimyasal reaksiyonlar için bir sıcak noktadır. Biyolojik bir kolloid olan parçacıklı organik maddenin (POM) yüzeye yakın nehir yatağına akışı, hiporeik bölgedeki mikrobiyal aktiviteyi beslemede kritik bir role sahiptir. Doğal yollarla ve insan tarafından düzenlenen nehir seviyesi değişimiyle ilişkili hidrolojik değişimin POM taşınmasını ve nehir yatağına akışını etkilemesi muhtemeldir. Hiporeik bölgede çözünmüş organik madde (DOM) taşınması ve metabolizması ile ilgili çok sayıda çalışma olmasına rağmen, hidrolojik olarak dinamik nehir kıyısı ortamlarının bentosunda POM taşınımını yöneten süreç hakkında bilgi eksikliği vardır. Bu çalışmada, Columbia Nehri'nin Hanford Reach'den elde edilen perifitondan türetilen fotosentetik biyokütle kullanılarak POM taşınmasını incelemek için doymuş, gözenekli kumlu ortamda üç tip küçük ölçekli kolon taşıma deneyi yapılmıştır; (1) POM hareketini kontrol eden süreci anlamak için kırılma deneyi (BR), (2) sıvı akış hızının POM davranışı üzerindeki etkisini incelemek için hız deneyi (VE), (3) hiporeik bölgede akışın tersine çevrilmesini taklit ederek akış yönünün POM taşınması ve yeniden hareketlenmesi üzerindeki etkisini ele almak için tersine akış deneyi (FR). Laboratuvar kolon deneylerinin sonuçlarını nicel olarak yorumlamak için sayısal bir taşınma-reaksiyon modeli geliştirilmiştir. Deneysel ve modelleme sonuçlarının birleştirilmesi, POM'in tutulmasının kolloid filtrasyon ve tortu kütlesine sınırlı tersinir sorpsiyonu tarafından yönetildiğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, akış yönü tersine çevrildiğinde POM yeniden hareketlenmiş ve POM'in ilk konsantrasyonunun üzerinde askıya alınmış POM pik-atım eğrisi oluşturmuştur. Bu sonuçlar, nehir seviyesi değişiklikleri ile hiporeik bölgede POM birikiminin yoğunluğu arasında bir etkileşim olduğunu göstermektedir. Deneysel sonuçlara göre kalibre edilen POM taşınma-reaksiyon modeli, nehir yatağı biyojeokimyası üzerindeki POM taşınımının ve birikiminin etkisini değerlendirmek için daha karmaşık hidrobiyojeokimyasal modellerde kullanılm
Özet (Çeviri)
The hyporheic zone is a hot spot for coupled transport and biogeochemical reactions at the aquatic-terrestrial interface. The influx of particulate organic matter (POM), a biological colloid, into the near-surface riverbed plays a critical role in fueling microbial activity in the hyporheic zone. Hydrological exchange associated with natural and human-regulated river stage fluctuations is likely to influence POM transport and influx to the riverbed. Despite numerous studies of dissolved organic matter (DOM) transport and metabolism in the hyporheic zone, there is a paucity of information on the process that govern POM transport in the benthos of hydrologically dynamic riverine environments. In this study, three types of small-scale column transport experiments were conducted to examine POM transport using periphyton-derived photosynthetic biomass obtained from the Hanford Reach of the Columbia River in saturated, sandy porous media; (1) breakthrough experiments (BR) to understand the governing processes controlling POM transport, (2) velocity experiments (VE) to examine the effect of fluid flow rate on POM behavior, (3) flow reversal experiments (FR) to address the impact of flow direction on POM transport and remobilization by simulating flow reversal in the hyporheic zone. A numerical transport-reaction model was developed to quantitatively interpret the results of the laboratory column experiments. The combined experimental and modeling result reveals that POM retention was governed by colloid filtration and rate-limited reversible sorption to the sediment matrix. Furthermore, POM was remobilized when the flow direction was reversed, creating a pulse of suspended POM above the initial input concentration. These results suggest an interplay between river stage changes and the relative intensity of POM accumulation in the hyporheic zone. The POM transport-reaction model, calibrated according to the experimental results, is appropriate for use in a more complex hydrobiogeochemical models to evaluate the impact of POM transport and accumulation on riverbed biogeochemistry.
Benzer Tezler
- Aktif çamurda çoklu substrat gideriminin modellenmesi
Modelling of multiple substrate removal in activated suludge process
GÜLEN EREMEKTAR
Doktora
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OLCAY TÜNAY
- Ultra düşük sülfürlü dizel yakıtın gemilerden salınan partikül madde ve gaz emisyonlarına olan etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation of ultra-low sulfur diesel on ship-based particulate matters and gaseous emissions
SALİHA SAADET KALENDER
Doktora
Türkçe
2017
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Effect of some particulate matter and organic compounds on the deterioration of limestane monuments in polluted atmosphere
Kireç taşından yapılmış anıtsal yapıların hava kirliliği ortamındaki bozulmalarına bazı partikül madde ve organik bileşiklerinin etkileri
HASAN BÖKE
Doktora
İngilizce
1995
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. EMİNE N. CANER SALTIK
PROF.DR. HALE GÖKTÜRK
- Çöp sızıntı sularının su bitkileriyle oluşturulan sistemlerle arıtılması
Başlık çevirisi yok
SONAY KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA
- Kömür neminin verim ve emisyonlara etkisi
Başlık çevirisi yok
ERHAN ŞÜKRÜ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARISOY