โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

กระแสหัวเทียนที่สำคัญในการกำจัดไนเตรตจากลำธาร

Anonim

กว่า 500 ปีที่ผ่านมา Leonardo da Vinci ร่างสิ่งที่เขาเรียกว่า "la turbolenza" เปรียบเทียบการหมุนวนแบบวุ่นวายบนผิวน้ำที่ไหลต่อกับเส้นผมมนุษย์ ปรากฎว่ารูปแบบเหล่านี้มีอิทธิพลต่อปรากฏการณ์มากมายจากการลากปีกเครื่องบินและการก่อตัวของจุดแดงของดาวพฤหัสบดีไปจนถึงการเกิดสนิมของใบต้นไม้

การโฆษณา


ผลการวิจัยใหม่ที่จะตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์ เพิ่มอีกในรายการ: การกำจัดของสารก่อมลพิษปุ๋ยแพร่หลายจากลำธาร

"ตอนนี้เราสามารถคำนวณการ จำกัด ความเร็วของความวุ่นวายในการกำจัดไนเตรตในกระแสใด ๆ " ผู้เขียนนำ Stanley Grant, ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียรัฐเออร์ไวน์กล่าว "นั่นหมายความว่าเราสามารถให้คำแนะนำที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับวิธีการปรับแต่งความพยายามในการบูรณะเพื่อเพิ่มการกำจัดและปกป้องระบบนิเวศท้ายน้ำ"

นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักกันมานานแล้วว่าปุ๋ยที่ใส่ปุ๋ยไนเตรตขับออกจากฟาร์มและถนนในเมืองไปสู่เนื้อน้ำบางครั้งอาจสร้าง "Dead Zone" ที่ยักษ์ใหญ่หลายร้อยไมล์จากปลายน้ำ มุมมองที่แพร่หลายได้รับว่าสาหร่ายหิวและแบคทีเรียในตะกอนด้านล่างควบคุมวิธีการที่รวดเร็วไนเตรตสามารถถอดออกได้

แต่ทีมนักวิจัยนานาชาติต่างคิดว่าฟิสิกส์อาจมีบทบาทเช่นกัน การปั่นน้ำทำหน้าที่เป็นตัวเรียงลำดับของบันไดเลื่อนโมเลกุลของสารก่อมลพิษที่หมุนเวียนไปยัง streambeds ในรูปแบบที่เป็นภาพร่างที่ยาวนานของ Leonardo's ในแนวตั้ง

นักวิทยาศาสตร์ต้องการทราบว่าการกระทำดังกล่าวส่งผลอย่างไรต่อการกำจัดสารปนเปื้อน พวกเขาคำนวณความเร็วสูงสุดหรือขีด จำกัด ความเร็วที่ความวุ่นวายเคลื่อนที่ไปที่ตะกอนและเปรียบเทียบกับการวัดการกำจัดไนเตรตก่อนหน้านี้ใน 72 ลำทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา

ผู้ร่วมเขียนหนังสือ Perran Cook, ศาสตราจารย์วิชาเคมีที่ Monash University ประเทศออสเตรเลียกล่าวว่า "คำตอบนั้นขึ้นอยู่กับว่ามลพิษเป็นอย่างไร "ในกระแสที่เก่าแก่อัตราการปั่นป่วนในการเคลื่อนที่ของไนเตรตจะควบคุมได้เร็วแค่ไหน" "ในกระแสที่มีมลพิษมุมมองที่ถูกต้องคือกระบวนการที่ถูกต้องภายในตะกอนจะเป็นตัวการที่ดีในแต่ละวัน" ในกระแสที่สะอาดไนเตรตจะถูกลบออกเมื่อสาหร่ายและแบคทีเรียในตะกอนซึมลงหรือดีกว่าให้แปลงเป็นสารประกอบแก๊สที่ไม่เป็นอันตราย

"มันเป็นของขวัญขนาดใหญ่ลำธารเอามากของไนเตรตที่เราโยนที่พวกเขาจึงมีความสนใจมากในการทำความเข้าใจวิธีการกระบวนการนี้ทำงานและวิธีที่จะสามารถทำมีประสิทธิภาพมากขึ้น" ผู้เขียนร่วม Fulvio Boano กล่าวว่า รองศาสตราจารย์ด้านไฮโดรลิคส์ของอิตาลีที่ Politecnico di Torino

แต่กระบวนการนี้อาจกลายเป็นจมเมื่อสารปนเปื้อนมากเกินไปถูกสูบเข้าไปในทางน้ำเพื่อให้ไนเตรตไหลไปสู่น่านน้ำชายฝั่ง เมื่อมีก็สามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายทำให้หมดสิ้นลงออกซิเจนและนำไปสู่การก่อตัวของพื้นที่แห้งแล้งขนาดใหญ่ที่อยู่เบื้องล่างเช่นพื้นที่ขนาดใหญ่ในคอนเนตทิคัลนอกเขตแม่น้ำมิสซิสซิปปีในอ่าวเม็กซิโก

ผลการศึกษามีนัยสำคัญในการจัดการมลพิษของไนเตรตใกล้แหล่งที่มาก่อนที่จะไหลเข้าสู่ระบบนิเวศที่มีความสำคัญ

"การคำนวณแบบเดียวกันนี้สามารถรวมอยู่ในรูปแบบเครือข่ายแบบสตรีมซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยสามารถหาผลกระทบจากปริมาณไนเตรทในระดับท้องถิ่นระดับทวีปและระดับโลกได้ดีขึ้น" ผู้ร่วมเขียน Morvarid Azizian นักวิชาการด้านดุษฎีบัณฑิตสาขาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมกล่าว UCI

"นั่นคือภาพที่ทำให้แม้แต่ลีโอนาโดภูมิใจ" แกรนท์เสริม

เงินทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติและโครงการ UC Office of President Multicampus Research Program & Initiatives

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย University of California - Irvine หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว