Mikrobien määrä pohjavedessä

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään muuttuja. Sivutunniste: Op_fi1755
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi1755}}

Kysymys

Mitä mikrobien määrä pohjavedessa kuvaa?

Vastaus

Mikrobien määrä pohjavedessä kuvaa eri mikrobien mitattuja pitoisuuksia pohjavedessä.

Perustelut

Data

Data perustuu kuviteltuun tilanteeseen.

Mikrobien määrä pohjavedessä(-)
Obs	Symboli	Parametri	Selite	Arvo	Yksikkö	Excel
1	Ks	vedenjohtavuus	Kyllästyneen tilan vedenjohtavuus	1.00E-05	m /s	D9
2	Hs	paksuus	Pohjavesivyöhykkeen paksuus	5-15	m	D10
3	R	etäisyys	Etäisyys päästölähteestä	100	m	D11
4	n	huokoisuus	Maaperän huokoisuus	0.35		D12
5	C0	mikrobipit.lähde	Päästölähteen mikrobipitoisuus = mikrobipitoisuus akviferissä	1.00E+08	# /l	D13
6	CA	inaktivaatiopit	Pitoisuus jolloin mikrobien ajatellaan inaktivoituneen	10	# /l	D14
7	µ	inaktivaationopeus	Inaktivaatiokerroin	0.01	1 /vrk	D15
8	t	kulkeutumisaika	Kulkeutumisaika	405.0925926	vrk	D17: =D11/(D9*(D10/D11)/D12)/3600/24
9	Ct	mikrobipit.kohde	Pitoisuus tarkastelukohdassa	1.74E+06	# /l	D18: =D13EXP((-D15D17))
10	tin	inaktivaatioaika	Inaktivaatioaika	1610	vrk	D19: =LOG10(D14/D13)/(-D15/2.3)

Riippuvuudet

Yksikkö

# /l

Laskenta

Tämä laskenta kuvaa mikrobien kulkeutumista pohjavedessä tai maaperässä.

Yksinkertaisimmillaan mikrobien voidaan arvioida kulkeutuvan päästölähteestä raakavesilähteeseen samalla nopeudella kuin vesi virtaa kyllästyneessä maaperässä. Päästölähteen oletetaan sijaitsevan pohjavesivyöhykkeessä ja virtauksen tapahtuvat lateraalisuunnassa. Päästölähteen virtaamaa ei ole tunnettu, joten pohjavesivyöhykkeen ja päästölähteen ja pohjavesivyöhykkeen mikrobipitoisuudet oletetaan samoiksi. Pumppausta ei ole huomioitu. Tiedot ovat tiedostosta Riskinarviointilaskelmat_inaktivaatio271112.xls.

Kaikki laskennat yhdessä:

+ Näytä koodi - Piilota koodi

library(OpasnetUtils)
library(xtable)

# Ensin valikoidaan tietolähde. Käyttäjän antama input on ensisijainen, jos sitä ei ole, kaivetaan Basesta oletusarvo.
# Joka tapauksessa lähtötiedosta rakennetaan ovariable, olipa alkutieto NULL, NA, "", vektori tai data.frame.
# Kannattaisi ehkä ottaa yleiseksi käytännöksi silloin kun data voi tulla käyttäjältä tai tietokannasta?

apparate <- function(objname, source = "Op_fi1755") {
	obj <- get(objname)
	if(is.null(obj)) obj <- NA
	if(is.na(obj) | obj == "") {
		temp <- opbase.data(source) 
		obj <- temp[temp$Parametri == objname & temp$Havainto == "Arvo", ]["Result"]
	}
	if(is.vector(obj)) obj <- data.frame(Result = obj)
	if(is.data.frame(obj)) obj <- new("ovariable", name = objname, data = obj)
	return(obj)
}

kaivon.tuotto 		<- apparate("kaivon.tuotto")
vedenjohtavuus 		<- apparate("vedenjohtavuus")
paksuus 		<- apparate("paksuus")
etäisyys 		<- apparate("etäisyys")
huokoisuus 		<- apparate("huokoisuus")
mikrobipit.lähde 	<- apparate("mikrobipit.lähde")
inaktivaatiopit 	<- apparate("inaktivaatiopit")
inaktivaationopeus 	<- apparate("inaktivaationopeus")

# Ovariable laskee mikrobipitoisuuden pohjavedessä, kulkeutumisajan ja inaktivaatioajan. Ulos annetaan yksi näistä kolmesta
# riippuen lähtötiedon "tuloste" arvosta.

mikrobit.pohjavesi <- new("ovariable",
	name = "mikrobit.pohjavesi",
	formula =  function(dependencies, ...) {
		ComputeDependencies(dependencies, ...)

		#Lasketaan kulkeutumisaika kahdella eri tavalla riippuen tilanteesta.
		kulkeutumisaika <- 0
		if(tilanne == "suoravirtaus") {
			kulkeutumisaika <- etäisyys / (vedenjohtavuus * (paksuus / etäisyys) / huokoisuus) / 3600 / 24
		}
		if(tilanne == "kaivoimu") {
			kulkeutumisaika <- 2 * pi * huokoisuus * paksuus * etäisyys ^ 2 / kaivon.tuotto # Miksi 2 * ?
		}

		mikrobipit.kohde <- mikrobipit.lähde * exp(0 - inaktivaationopeus * kulkeutumisaika)
		inaktivaatioaika <- log10(inaktivaatiopit / mikrobipit.lähde) / (0 - inaktivaationopeus / 2.3) # Miksi 2.3? 

		#Loputuloksena annetaan se kolmesta lasketusta outputista joka tulosteessa määritellään.
		return(get(tuloste))
	},
	dependencies = data.frame(Name = c(
		"tilanne",
		"tuloste",
		"kaivon.tuotto",
		"vedenjohtavuus",
		"paksuus",
		"etäisyys",
		"huokoisuus",
		"mikrobipit.lähde",
		"inaktivaatiopit",
		"inaktivaationopeus"
	))
)

mikrobit.pohjavesi <- EvalOutput(mikrobit.pohjavesi, N = 10)
cat(tuloste, "\n")
print(mikrobit.pohjavesi)

Mikrobien inaktivaatioajan laskeminen:

+ Näytä koodi - Piilota koodi

library(OpasnetUtils)
library(xtable)

# Ensin valikoidaan tietolähde. Käyttäjän antama input on ensisijainen, jos sitä ei ole, kaivetaan Basesta oletusarvo.
# Joka tapauksessa lähtötiedosta rakennetaan ovariable, olipa alkutieto NULL, NA, "", vektori tai data.frame.
# Kannattaisi ehkä ottaa yleiseksi käytännöksi silloin kun data voi tulla käyttäjältä tai tietokannasta?

apparate <- function(objname, source = "Op_fi1755") {
	obj <- get(objname)
	if(is.null(obj)) obj <- NA
	if(is.na(obj) | obj == "") {
		temp <- opbase.data(source) 
		obj <- temp[temp$Parametri == objname & temp$Havainto == "Arvo", ]["Result"]
	}
	if(is.vector(obj)) obj <- data.frame(Result = obj)
	if(is.data.frame(obj)) obj <- new("ovariable", name = objname, data = obj)
	return(obj)
}

kaivon.tuotto 		<- apparate("kaivon.tuotto")
vedenjohtavuus 		<- apparate("vedenjohtavuus")
paksuus 		<- apparate("paksuus")
etäisyys 		<- apparate("etäisyys")
huokoisuus 		<- apparate("huokoisuus")
mikrobipit.lähde 	<- apparate("mikrobipit.lähde")
inaktivaatiopit 	<- apparate("inaktivaatiopit")
inaktivaationopeus 	<- apparate("inaktivaationopeus")

# Ovariable laskee mikrobipitoisuuden pohjavedessä, kulkeutumisajan ja inaktivaatioajan. Ulos annetaan yksi näistä kolmesta
# riippuen lähtötiedon "tuloste" arvosta.

mikrobit.inaktivaatioaika <- new("ovariable",
	name = "mikrobit.inaktivaatioaika",
	formula =  function(dependencies, ...) {
		ComputeDependencies(dependencies, ...)

		#Lasketaan kulkeutumisaika kahdella eri tavalla riippuen tilanteesta.
		kulkeutumisaika <- 0
		if(tilanne == "suoravirtaus") {
			kulkeutumisaika <- etäisyys / (vedenjohtavuus * (paksuus / etäisyys) / huokoisuus) / 3600 / 24
		}
		if(tilanne == "kaivoimu") {
			kulkeutumisaika <- 2 * pi * huokoisuus * paksuus * etäisyys ^ 2 / kaivon.tuotto # Miksi 2 * ?
		}

		mikrobipit.kohde <- mikrobipit.lähde * exp(0 - inaktivaationopeus * kulkeutumisaika)
		inaktivaatioaika <- log10(inaktivaatiopit / mikrobipit.lähde) / (0 - inaktivaationopeus / 2.3) # Miksi 2.3? 

		#Loputuloksena annetaan se kolmesta lasketusta outputista joka tulosteessa määritellään.
		return(get(tuloste))
	},
	dependencies = data.frame(Name = c(
		"tilanne",
		"tuloste",
		"kaivon.tuotto",
		"vedenjohtavuus",
		"paksuus",
		"etäisyys",
		"huokoisuus",
		"mikrobipit.lähde",
		"inaktivaatiopit",
		"inaktivaationopeus"
	))
)

mikrobit.pohjavesi <- EvalOutput(mikrobit.pohjavesi, N = 10)
cat(tuloste, "\n")
print(mikrobit.pohjavesi)

Mikrobien kulkeutumisajan laskeminen:

+ Näytä koodi - Piilota koodi

library(OpasnetUtils)
library(xtable)

# Ensin valikoidaan tietolähde. Käyttäjän antama input on ensisijainen, jos sitä ei ole, kaivetaan Basesta oletusarvo.
# Joka tapauksessa lähtötiedosta rakennetaan ovariable, olipa alkutieto NULL, NA, "", vektori tai data.frame.
# Kannattaisi ehkä ottaa yleiseksi käytännöksi silloin kun data voi tulla käyttäjältä tai tietokannasta?

apparate <- function(objname, source = "Op_fi1755") {
	obj <- get(objname)
	if(is.null(obj)) obj <- NA
	if(is.na(obj) | obj == "") {
		temp <- opbase.data(source) 
		obj <- temp[temp$Parametri == objname & temp$Havainto == "Arvo", ]["Result"]
	}
	if(is.vector(obj)) obj <- data.frame(Result = obj)
	if(is.data.frame(obj)) obj <- new("ovariable", name = objname, data = obj)
	return(obj)
}

kaivon.tuotto 		<- apparate("kaivon.tuotto")
vedenjohtavuus 		<- apparate("vedenjohtavuus")
paksuus 		<- apparate("paksuus")
etäisyys 		<- apparate("etäisyys")
huokoisuus 		<- apparate("huokoisuus")
mikrobipit.lähde 	<- apparate("mikrobipit.lähde")
inaktivaatiopit 	<- apparate("inaktivaatiopit")
inaktivaationopeus 	<- apparate("inaktivaationopeus")

# Ovariable laskee mikrobipitoisuuden pohjavedessä, kulkeutumisajan ja inaktivaatioajan. Ulos annetaan yksi näistä kolmesta
# riippuen lähtötiedon "tuloste" arvosta.

mikrobit.kulkeutumisaika <- new("ovariable",
	name = "mikrobit.kulkeutumisaika",
	formula =  function(dependencies, ...) {
		ComputeDependencies(dependencies, ...)

		#Lasketaan kulkeutumisaika kahdella eri tavalla riippuen tilanteesta.
		kulkeutumisaika <- 0
		if(tilanne == "suoravirtaus") {
			kulkeutumisaika <- etäisyys / (vedenjohtavuus * (paksuus / etäisyys) / huokoisuus) / 3600 / 24
		}
		if(tilanne == "kaivoimu") {
			kulkeutumisaika <- 2 * pi * huokoisuus * paksuus * etäisyys ^ 2 / kaivon.tuotto # Miksi 2 * ?
		}

		mikrobipit.kohde <- mikrobipit.lähde * exp(0 - inaktivaationopeus * kulkeutumisaika)
		inaktivaatioaika <- log10(inaktivaatiopit / mikrobipit.lähde) / (0 - inaktivaationopeus / 2.3) # Miksi 2.3? 

		#Loputuloksena annetaan se kolmesta lasketusta outputista joka tulosteessa määritellään.
		return(get(tuloste))
	},
	dependencies = data.frame(Name = c(
		"tilanne",
		"tuloste",
		"kaivon.tuotto",
		"vedenjohtavuus",
		"paksuus",
		"etäisyys",
		"huokoisuus",
		"mikrobipit.lähde",
		"inaktivaatiopit",
		"inaktivaationopeus"
	))
)

mikrobit.pohjavesi <- EvalOutput(mikrobit.pohjavesi, N = 10)
cat(tuloste, "\n")
print(mikrobit.pohjavesi)

Mikrobien pitoisuuden laskeminen:

+ Näytä koodi - Piilota koodi

library(OpasnetUtils)
library(xtable)

# Ensin valikoidaan tietolähde. Käyttäjän antama input on ensisijainen, jos sitä ei ole, kaivetaan Basesta oletusarvo.
# Joka tapauksessa lähtötiedosta rakennetaan ovariable, olipa alkutieto NULL, NA, "", vektori tai data.frame.
# Kannattaisi ehkä ottaa yleiseksi käytännöksi silloin kun data voi tulla käyttäjältä tai tietokannasta?

apparate <- function(objname, source = "Op_fi1755") {
	obj <- get(objname)
	if(is.null(obj)) obj <- NA
	if(is.na(obj) | obj == "") {
		temp <- opbase.data(source) 
		obj <- temp[temp$Parametri == objname & temp$Havainto == "Arvo", ]["Result"]
	}
	if(is.vector(obj)) obj <- data.frame(Result = obj)
	if(is.data.frame(obj)) obj <- new("ovariable", name = objname, data = obj)
	return(obj)
}

kaivon.tuotto 		<- apparate("kaivon.tuotto")
vedenjohtavuus 		<- apparate("vedenjohtavuus")
paksuus 		<- apparate("paksuus")
etäisyys 		<- apparate("etäisyys")
huokoisuus 		<- apparate("huokoisuus")
mikrobipit.lähde 	<- apparate("mikrobipit.lähde")
inaktivaatiopit 	<- apparate("inaktivaatiopit")
inaktivaationopeus 	<- apparate("inaktivaationopeus")

# Ovariable laskee mikrobipitoisuuden pohjavedessä, kulkeutumisajan ja inaktivaatioajan. Ulos annetaan yksi näistä kolmesta
# riippuen lähtötiedon "tuloste" arvosta.

mikrobipitoisuus.pohjavesi <- new("ovariable",
	name = "mikrobipitoisuus.pohjavesi",
	formula =  function(dependencies, ...) {
		ComputeDependencies(dependencies, ...)

		#Lasketaan mikrobien pitoisuus pohjavedessä.
		kulkeutumisaika <- 0
		if(tilanne == "suoravirtaus") {
			kulkeutumisaika <- etäisyys / (vedenjohtavuus * (paksuus / etäisyys) / huokoisuus) / 3600 / 24
		}
		if(tilanne == "kaivoimu") {
			kulkeutumisaika <- 2 * pi * huokoisuus * paksuus * etäisyys ^ 2 / kaivon.tuotto # Miksi 2 * ?
		}

		mikrobipit.kohde <- mikrobipit.lähde * exp(0 - inaktivaationopeus * kulkeutumisaika)
		inaktivaatioaika <- log10(inaktivaatiopit / mikrobipit.lähde) / (0 - inaktivaationopeus / 2.3) # Miksi 2.3? 

		#Loputuloksena annetaan se kolmesta lasketusta outputista joka tulosteessa määritellään.
		return(get(tuloste))
	},
	dependencies = data.frame(Name = c(
		"tilanne",
		"tuloste",
		"kaivon.tuotto",
		"vedenjohtavuus",
		"paksuus",
		"etäisyys",
		"huokoisuus",
		"mikrobipit.lähde",
		"inaktivaatiopit",
		"inaktivaationopeus"
	))
)

mikrobit.pohjavesi <- EvalOutput(mikrobit.pohjavesi, N = 100000)
cat(tuloste, "\n")
print(mikrobit.pohjavesi)

Tulokset

	Clean	Medium	Contaminated
Norovirus	0	204.167	2166.667
Rotavirus	0	204.167	2166.667
Murine norovirus	0	204.167	2166.667

Katso myös

Mikrobien määrä juomavedessä

Viitteet

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

Mikrobien määrä pohjavedessä

Sisällys

Kysymys

Vastaus

Perustelut

Data

Riippuvuudet

Yksikkö

Laskenta

Tulokset

Katso myös

Viitteet

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

Navigointivalikko