Numerische Modellierung mikrobieller Abbauprozesse im Grundwasser:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
IHW
1995
|
| Schriftenreihe: | Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft <Karlsruhe>: Mitteilungen
51 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
1
2.
REDOX-PROZESSE
4
2.1
REDOXINTENSITAET
UND
REDOXPOTENTIAL
.
4
2.2
REDOXREAKTIONEN
IM
GRUNDWASSERBEREICH
.
6
2.3
MODELLIERUNG
VON
REDOXPROZESSEN
.
8
2.4
ZIELSETZUNG
.
10
3.
BAKTERIEN
IM
UNTERGRUND
11
3.1
BESCHREIBUNG
DES
WACHSTUMS
DER
MIKROORGANISMEN
.
11
3.2
EINFUEHRUNG
EINER
BIOPHASE
.
13
3.3
BIOPHASEN-MODELLE
.
14
3.3.1
MIKROKOLONIE-MODELLE
.
15
3.3.2
BIOFILM-MODELL
.
16
3.3.3
BODENPHYSIKALISCH
ORIENTIERTES
BIOPHASEN-MODELL
.
18
3.4
VERGLEICH
DER
MODELLKONZEPTE
.
19
3.4.1
MAKROSKOPISCHES
BIOPHASEN-MODELL
.
20
3.4.2
DISKUSSION
DES
MAKROSKOPISCHEN
MODELL-KONZEPTES
.
20
4.
DAS
SIMULATIONSMODELL
24
4.1
MATHEMATISCHE
STRUKTUR
DER
GEKOPPELTEN
GLEICHUNGEN
.
24
4.1.1
NUMERISCHE
LOESUNGSVERFAHREN
.
25
4.1.2
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
GEKOPPELTEN
GLEICHUNGEN
.
27
4.2
DAS
TRANSPORTMODELL
.
28
4.2.1
GRUNDGLEICHUNG
DES
NICHTKONSERVATIVEN
STOFFTRANSPORTES
.
28
4.2.2
INTEGRATION
DER
TRANSPORTGLEICHUNG
.
31
4.2.3
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
TRANSPORTBERECHNUNG
.
31
4.2.4
ANFANGS
UND
RANDBEDINGUNGEN
.
32
4.3
GLEICHGEWICHTSCHEMISCHES
TEILMODELL
.
33
4.3.1
FORMULIERUNG
DER
THERMODYNAMISCHEN
GRUNDGLEICHUNGEN
.
34
4.3.2
STRUKTUR
DES
THERMODYNAMISCHEN
TEILMODELLS
.
37
4.3.3
LOESUNG
DES
THERMODYNAMISCHEN
REAKTIONSGLEICHGEWICHTS
.
38
4.4
DAS
KINETISCHE
TEILMODELL
.
41
4.4.1
MODELLIERUNG
DER
BIOMASSE
.
42
4.4.2
PHASENAUSTAUSCHVORGAENGE
DES
DOC
.
43
4.4.3
PHASENAUSTAUSCH
DER
WEITEREN
MOBILEN
STOFFE
.
44
4.4.4
DEFINITION
DER
BAKTERIENGRUPPE
XI
.
45
4.4.5
DEFINITION
DER
BAKTERIENGRUPPEN
X4
UND
X5
.
47
4.4.6
BEREITSTELLUNG
DER
ELEKTRONENAKZEPTOREN
FUER
X4
UND
X5
.
48
4.4.7
DEFINITION
DER
BAKTERIENGRUPPE
X3
.
50
4.4.8
SAUERSTOFF-INHIBIERUNG
DER
BAKTERIENGRUPPEN
X3,
X4
UND
X5
.
51
4.4.9
BERUECKSICHTIGUNG
DER
ABBAUPRODUKTE
.
52
4.4.10
LOESUNG
DES
KINETISCHEN
GLEICHUNGSSYSTEMS
.
53
4.5
MODIFIKATION
DES
LOESUNGSVERFAHRENS
DER
GEKOPPELTEN
GLEICHUNGEN
.
55
4.6
FEHLERBETRACHTUNG
.
58
4.6.1
PECLETZAHL
UND
COURANT-KRITERIUM
.
58
4.6.2
DAMKOEHLERZAHL
.
59
4.6.3
WAHL
DES
REAKTIVEN
MODELLTYPS
IN
ABHAENGIGKEIT
VON
DA
.
60
4.6.4
BESTIMMUNG
DES
ZEITSCHRITTS
DER
KINETIKEN
.
61
4.7
FESTLEGUNG
DER
KINETISCHEN
PARAMETER
.
62
5.
ANWENDUNG
AUF
EINE
UFERFILTRATIONSPASSAGE
67
5.1
ALLGEMEINE
CHARAKTERISIERUNG
DES
UNTERSUCHUNGSGEBIETES
.
67
5.1.1
GEOLOGISCH
HYDROGEOLOGISCHE
VERHAELTNISSE
.
67
5.1.2
FESTLEGUNG
DER
SIMULATIONSSTRECKE
.
69
5.1.3
DEFINITION
DER
RAHMENBEDINGUNGEN
DER
SIMULATIONSLAEUFE
.
70
5.2
RAND
UND
ANFANGSBEDINGUNGEN
.
74
5.3
ERGEBNISSE
DER
SIMULATIONSLAEUFE
.
76
5.3.1
BERECHNUNG
DER
MILIEUINDIKATOREN
.
76
5.3.2
BAKTERIENVERTEILUNG
IM
STATIONAEREN
ZUSTAND
.
79
5.3.3
BERECHNUNG
WEITERER
CHEMISCHER
KENNGROESSEN
.
80
5.3.4
BERECHNUNG
DER
FAELLUNGSPRODUKTE
.
82
5.4
SENSITIVITAETSANALYSE
.
84
II
5.4.1
DISKUSSION
DER
PARAMETER
DER
BILANZGLEICHUNG
DER
BAKTERIEN
.
85
5.4.2
DISKUSSION
DES
SEQUENTIELLEN
ABBAUS
.
87
5.4.3
DISKUSSION
DER
AUSTAUSCHPARAMETER
.
90
5.5
BEWERTUNG
DER
SIMULATIONSERGEBNISSE
.
96
6.
ANWENDUNG
AUF
EINEN
SAEULENVERSUCH
99
6.1
VERSUCHSAUFBAU
.
99
6.2
ANAEROBE
MINERALISIERUNG
.
101
6.3
ERWEITERUNG
DES
SIMULATIONSMODELLS
.
102
6.3.1
DEFINITION
DER
BAKTERIENGRUPPE
X2
.
103
6.3.2
ERWEITERTE
DEFINITION
DER
UEBRIGEN
BAKTERIENGRUPPEN
.
103
6.3.3
ABBAUPRODUKTE
DES
ANAEROBEN
ABBAUS
.
105
6.4
FESTLEGUNG
DER
REDOXREAKTIONEN
.
108
6.5
ERGEBNISSE
DER
SIMULATIONSLAEUFE
.
109
6.5.1
EINFUEHRUNG
EINES
WEITEREN
INHIBITORENTERMS
.
111
6.5.2
SIMULATION
DER
MILIEUINDIKATOREN
.
113
6.5.3
SIMULATION
DER
MANGAN-,
EISEN
UND
SULFIDKONZENTRATIONEN
.
120
6.5.4
SIMULATION
DER
INDIREKT
BEEINFLUSSTEN
WASSERINHALTSSTOFFE
.
123
6.6
BEWERTUNG
DER
SIMULATIONSERGEBNISSE
.
124
6.7
VERGLEICH
VERSCHIEDENER
ABBAUSZENARIEN
FUER
DIE
TRANSSEKTE
I
.
125
7.
ZWEIDIMENSIONALE
BERECHUNGEN
DER
UFERFILTRATIONSPASSAGE
133
7.1
ANNAHME
ZWEIER
INFILTRATIONSBEREICHE
.
133
7.2
ANNAHME
EINER
HETEROGENEN
DURCHLAESSIGKEITSVERTEILUNG
.
138
7.3
ANNAHME
EINER
HETEROGENEN
DOC-VERTEILUNG
.
145
7.4
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
147
8.
FOLGERUNGEN
UND
AUSBLICK
150
9.
ZUSAMMENFASSUNG
155
III
LITERATUR
159
ANHANG
173
AL
REAKTIONSGLEICHUNGEN
UND
GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN
.
173
A2
LOESLICHKEITSPRODUKTE
DER
MINERALE
.
174
A3
PARAMETER
FUER
DIE
MODELLIERUNG
DER
UFERFILTRATIONSPASSAGE
.
175
A4
PARAMETER
FUER
DIE
MODELLIERUNG
DES
SAEULENVERSUCHES
.
179
A5
GLEICHUNGEN
FUER
DAS
KALK-KOHLENSAEURE-GLEICHGEWICHT
.
181
IV |
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