Hydrologia tunelu Catawissa
Tunel Catawissa to tunel melioracyjny w hrabstwie Schuylkill w stanie Pensylwania w Stanach Zjednoczonych. Jego właściwości obejmują rozładowanie , pH , hydrologię chemiczną i temperaturę wody. W wodach tunelu zaobserwowano łącznie 30 różnych metali i metaloidów. Dane hydrologiczne pochodzą z miernika w tunelu w miejscu 40 ° 54'39 "na północ i 76 ° 03'59" na zachód i na wysokości 1440 stóp (440 m) nad poziomem morza . Niektóre z najbardziej rozpowszechnionych metali w wodach tunelu to żelazo, aluminium i mangan. Metale te mają stężenia rzędu kilku miligramów na litr. Szereg innych metali ma stężenia rzędu mikrogramów na litr, a niektóre metale występują w jeszcze niższych stężeniach. W tunelu obecne są również niemetale, takie jak azotany, siarczany, fluorki, chlorki i krzemionka. Stężenia takich niemetali wahają się od kilku mikrogramów na litr do kilku miligramów na litr.
Wypływ z tunelu Catawissa jest podobny do zrzutów z innych tuneli melioracyjnych w zlewni Catawissa Creek i jest rzędu kilku tysięcy galonów na minutę . Może jednak znacznie wzrosnąć w czasie intensywnych opadów deszczu. Dodatkowo tunel jest bardzo kwaśny , a średnie pH wynosi nieco ponad 4.
Tło
Wydobycie węgla rozpoczęło się w Zagłębiu Węglowym South Green Mountain w połowie XIX wieku. Tunel Catawissa został zbudowany w latach trzydziestych XX wieku w celu grawitacyjnego osuszania wspomnianego zagłębia węglowego .
Metale i metaloidy
Stężenia metali w tunelu Catawissa są niższe niż w innych tunelach melioracyjnych w zlewni Catawissa Creek.
Stężenie żelaza w wodzie odprowadzanej z tunelu Catawissa wynosi 1,01 miligrama na litr, a dzienne obciążenie żelazem wynosi 6,9 funta (3,1 kg). Maksymalne dopuszczalne stężenie żelaza wynosi 0,58 miligrama na litr, a maksymalne dopuszczalne obciążenie to 4,0 funty (1,8 kg). Obciążenie żelazem wymaga 43-procentowej redukcji, aby spełnić całkowite maksymalne dzienne zapotrzebowanie na obciążenie. Stężenie manganu wynosi 0,31 miligrama na litr, a ładunek manganu wynosi 2,1 funta (0,95 kg) dziennie. Maksymalne dopuszczalne stężenie manganu wynosi 0,31 miligrama na litr, a maksymalne dopuszczalne obciążenie wynosi 2,1 funta (0,95 kg) dziennie. Obciążenie manganem nie wymaga redukcji, aby spełnić całkowite dzienne zapotrzebowanie na maksymalny ładunek.
Stężenie aluminium w wodach tunelu wynosi 1,27 miligrama na litr, a dzienne obciążenie wynosi 8,7 funta (3,9 kg). Maksymalne dopuszczalne stężenie wynosi 0,39 miligrama na litr, a maksymalne dopuszczalne dzienne obciążenie wynosi 2,7 funta (1,2 kg). Obciążenie aluminium wymaga 69-procentowej redukcji, aby spełnić całkowite maksymalne dzienne wymagania dotyczące obciążenia. 15 kwietnia 1975 roku stężenie magnezu i wapnia wynosiło odpowiednio 3,70 i 3,50 miligrama na litr. Stężenie strontu zmierzono na 20 mikrogramów na litr, a baru wynosi 23 mikrogramy na litr. Stężenia litu , sodu i potasu wynosiły odpowiednio 0,10, 50 i 60 mikrogramów na litr.
Stężenia tytanu i cyrkonu w wydzielinie z tunelu Catawissa są mniejsze niż 1 mikrogram na litr. Stężenie wanadu jest mniejsze niż 0,5 miligrama na litr, stężenie chromu i molibdenu jest mniejsze niż 1 miligrama na litr . Stężenia kobaltu , niklu i miedzi wynoszą odpowiednio 40 mikrogramów na litr, 100 mikrogramów na litr i 30 mikrogramów na litr. srebro _ stężenie jest mniejsze niż jeden mikrogram na litr. Stężenia cynku i rtęci wynoszą odpowiednio 200 i 0,5 mikrograma na litr.
Stężenie galu , germanu i cyny w wodach tunelu Catawissa wynosi mniej niż 1 mikrogram na litr. Stężenie bizmutu jest mniejsze niż 1 mikrogram na litr, a stężenie arsenu wynosi 1 miligram na litr.
W wypływie z tunelu Catawissa zaobserwowano szereg innych pierwiastków, ale ich stężenia nie są znane. Należą do nich beryl , bor , kadm i ołów .
niemetale
15 kwietnia 1975 roku zmierzono, że stężenie azotu w postaci azotanów w wodach tunelu Catawissa wyniosło 0,08 miligrama na litr. Zmierzone stężenie węgla organicznego wyniosło 13,0 miligramów na litr. Zmierzone stężenie jonów wodorowych w wodach tunelu wyniosło 0,12689 miligrama na litr.
Stężenie siarczanów w wodach tunelu Catawissa zmierzono na 58,0 miligramów na litr w dniu 15 kwietnia 1975 r. Stężenie chlorków wynosiło 1,4 miligrama na litr, a stężenie fluorków 0,1 miligrama na litr. Dodatkowo w wodach tunelu obecna jest mineralna krzemionka . Jego stężenie zmierzono na 8 mikrogramów na litr.
Stężenie wszystkich rozpuszczonych ciał stałych w wodach tunelu Catawissa zmierzono na 0,19 tony dziennie i 0,12 tony na akr-stopę 15 kwietnia 1975 r.
Inne informacje hydrologiczne
Zrzut tunelu Catawissa wynosi 820 000 galonów dziennie . Wyładowanie tunelu waha się od 4000 do 10 000 galonów na minutę, chociaż podczas opadów może osiągnąć 18 000 galonów na minutę. Jest to dość blisko zrzutów z innych tuneli melioracyjnych w zlewni Catawissa Creek.
pH wody odprowadzanej z tunelu Catawissa waha się od 3,8 do 4,5 , średnio 4,17. Jednak 15 kwietnia 1975 r. Zmierzono, że wyniósł 3,9. Stężenie kwasowości w wodzie tunelu wynosi 18,44 miligrama na litr, a dzienny ładunek kwasowości wynosi 126,1 funta (57,2 kg). Obciążenie kwasowością wymaga 90-procentowej redukcji, aby spełnić całkowite maksymalne dzienne wymagania dotyczące obciążenia. Stężenie zasadowości wynosi 4,11 miligrama na litr, a dzienne obciążenie zasadowością wynosi 28,1 funta (12,7 kg) dziennie. Stężenie twardości wody zmierzono na 24,0 miligramów na litr w 1975 roku.
Zmierzona temperatura wody odprowadzanej z tunelu Catawissa wyniosła 7,0 ° C (44,6 ° F) w dniu 15 kwietnia 1975 r. Przewodność właściwa w tym czasie wynosiła 175 mikrosimensów na centymetr przy 25 ° C (77 ° F). ).