Level III ModelVersion 2.80 - May 2

Level III Model

Version 2.80 - May 2004

New in version 2.80!

A Level III simulation describes a situation which is one step more complex and realistic than the Level II model. Like the Level II model, chemical is continuously discharged at a constant rate and achieves a steady state condition in which input and output rates are equal. The loss processes are degrading reactions and advection. Unlike the Level II model, equilibrium between media is not assumed and, in general, each medium is at a different fugacity. A mass balance applies not only to the system as a whole, but to each compartment. Rates of intermedia transport are calculated using D values which contain information on mass transfer coefficients, areas, deposition and resuspension rates, diffusion rates, and soil runoff rates. It is now essential to define inputs to each medium separately, whereas in Level II only the total input rate was requested.
Mass balances are calculated for the four bulk media of air (gas + aerosol), water (solution + suspended sediment + biota), soil, (solids + air + water), and sediment (solids + pore water). Equilibrium exists within, but not between media. For example, sediment solids and pore water are at equilbrium, but sediment is not necessarily at equilibrium with the overlying water.

Physical-chemical properties are used to quantify a chemical's behaviour in an evaluative environment. Three types of chemicals are treated in this model: chemicals that partition into all media (Type 1), involatile chemicals (Type 2), and chemicals with zero, or near-zero, solubility (Type 3). The model can not treat ionizing or speciating substances. The Level III model assumes a simple, evaluative environment with user-defined volumes and densities for the following homogeneous environmental media (or compartments): air, water, soil, sediment, suspended sediment, fish and aerosols.

This model gives a more realistic description of a chemical's fate including the important degradation and advection losses and the intermedia transport processes. The distribution of the chemical between media depends on how the chemical enters the system, e.g. to air, to water, or to both. This mode of entry also affects persistence or residence time.

Three persistences are calculated, an overall value, TO, and individual persistences attributable to reaction only, TR, and advection only, TA. Note that 1/TO equals the sum of 1/TR and 1/TA.

The rates of intermedia transport are controlled by a series of 12 transport velocities. Reaction half-lives are requested for all 7 media. The advective residence time selected for air also applies to aerosols and the residence time for water applies to suspended sediment and fish. The advective residence time of aerosols, suspended sediment and fish cannot be specified independently of the air and water residence times.

Features of the Level III Program:
Provides a database of chemicals and chemical properties.
Permits temporary additions/changes of chemicals and their properties to a simulation.
Permits permanent additions, changes and deletions of chemicals and their properties to the database.
Provides a database of environments and environmental properties.
Permits temporary additions/changes of environments and their properties to a simulation.
Permits permanent additions, changes and deletions of environments and their properties to the database.
Provides context-sensitive Help.
Displays and prints the Level III model calculations, as performed by the program.
Allows the printing of simulation tables, the summary diagram, and a small selection of charts.
Allows the program results to be saved as a comma separated value file, readable by spreadsheet programs such as Excel.
This program was based on the following publication:

Mackay, D.2001. "Multimedia Environmental Models: The Fugacity Approach - Second Edition", Lewis Publishers, Boca Raton, pp.1-261.

The required input data are:
Chemical Properties:
chemical name
molecular mass
data temperature
reaction half-life estimates for

- air
- water
- soil
- sediment
- aerosols
- suspended sediment
- aquatic biota
Type 1 chemicals

- water solubility
- vapour pressure
- log Kow
- melting point
Type 2 and 3 chemicals

- partition coefficients
Environmental Properties:
areas and depths for all bulk media
volume fractions for all subcompartments
densities for all subcompartments
organic carbon content (soil, sediment & suspended sediment only)
fish lipid content (Type I chemicals only)
advective flow residence times for air (including aerosols), and water (including suspended sediment and aquatic biota)
advective flow residence time for sediment burial
transport velocities
- air side air-water mass transfer coefficient - water side air-water mass transfer coefficient - rain rate - aerosol deposition velocity (wet and dry combined) - soil air phase diffusion mass transfer coefficient - soil water phase diffusion mass transfer coefficient - soil air boundary layer mass transfer coefficient - sediment-water mass transfer coefficient - sediment deposition velocity - sediment resuspension velocity - soil water runoff rate - soil solids runoff rate
Emissions:
chemical input rates for each bulk medium or compartment
inflow concentrations in air and water
Model Output:
partition coefficients (Type 1)
Z values
fugacity of each medium
intermedia transport rates and D values
reaction and advection D values and loss rates
residence times or persistences (overall, reaction, and advection)
concentrations and amounts for each medium
a summary diagram
charts of key results
This program is only available in compiled form. A "readme.txt" file with more detailed technical information is included in the zipped file.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองระดับ IIIรุ่น 2.80 - 2547 พฤษภาคมใหม่ในรุ่น 2.80การจำลองระดับ III อธิบายสถานการณ์ซึ่งเป็นขั้นตอนหนึ่งที่ซับซ้อน และเหมือนจริงมากกว่าแบบจำลองระดับ II เช่นรุ่นระดับ II เคมีจะออกอย่างต่อเนื่องในอัตราคง และได้รับเงื่อนไขท่อนซึ่งราคาอินพุท และเอาท์พุทจะเท่ากับ กระบวนการสูญเสียจะลดปฏิกิริยาและ advection ซึ่งแตกต่างจากแบบจำลองระดับ II สมดุลระหว่างสื่อไม่สันนิษฐาน และ ทั่วไป สื่อแต่ละเป็น fugacity ต่าง ๆ ดุลโดยรวมใช้ไม่เพียงแต่ระบบทั้งหมด แต่ละช่อง มีคำนวณราคาการขนส่ง intermedia ใช้ D ค่าประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวล พื้นที่ สะสม และราคา resuspension ตะกอน ราคาแพร่ และดินไหลบ่าราคา เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดอินพุตปานกลางแต่ละแยก ในขณะที่ในระดับ II เท่านั้นรวมสัญญาณอัตราการร้องขอคำนวณยอดดุลรวมสำหรับสื่อมวลชนจำนวนมากที่สี่ของอากาศ (ก๊าซ + ขวด), น้ำ (แก้ปัญหาตะกอนระงับ + สิ่ง), ดิน, (ของแข็ง + อากาศ + น้ำ), และตะกอน (ของแข็ง + รูขุมขนน้ำ) สมดุลอยู่ภายใน แต่ไม่ใช่ ระหว่างสื่อ ตัวอย่าง รูขุมขนน้ำและตะกอนของแข็ง equilbrium แต่ตะกอนไม่จำเป็นต้องสมดุลกับน้ำอยู่เหนือกว่าคุณสมบัติทางกายภาพเคมีจะใช้วัดปริมาณของสารเคมีพฤติกรรมในสภาพแวดล้อม evaluative สามชนิดของสารเคมีจะถือในรูปแบบนี้: สารเคมีที่พาร์ทิชันในสื่อทั้งหมด (ประเภท 1), involatile เคมี (2 ชนิด), และสารเคมี ศูนย์ หรือใกล้ ศูนย์ ละลาย (3 ชนิด) รูปแบบสามารถรักษาสาร ionizing หรือ speciating สภาพแวดล้อมที่เรียบง่าย evaluative กับไดรฟ์ข้อมูลที่ผู้ใช้กำหนดความหนาแน่นสำหรับสื่อสิ่งแวดล้อมเหมือนดังต่อไปนี้ (หรือช่อง) ถือแบบระดับ III: อากาศ น้ำ ดิน ตะกอน ตะกอนระงับ ปลา และโรงรุ่นนี้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับชะตากรรมของสารเคมีรวมทั้งการสูญเสียการย่อยสลายและ advection สำคัญและกระบวนการขนส่ง intermedia สมจริงมากขึ้น การกระจายของสารเคมีระหว่างสื่อขึ้นอยู่กับว่าสารเคมีเข้าสู่ระบบ เช่นอากาศ น้ำ หรือทั้งสองอย่าง รายการโหมดนี้ยังมีผลต่อการคงอยู่หรืออาศัยเวลาสาม persistences คำนวณ ค่ารวม ถึง และ persistences รวมปฏิกิริยาเฉพาะ TR และ advection เท่า ตาละ หมายเหตุที่ 1/จะ เท่ากับผลรวมของ 1/TR 1/TAราคาขนส่ง intermedia ถูกควบคุม โดยชุดของตะกอนขนส่ง 12 ปฏิกิริยาครึ่งชีวิตจะร้องขอสื่อทั้งหมด 7 เวลาเรสซิเดนซ์ advective สำหรับอากาศยังใช้กับโรง และใช้ระยะเวลาอาศัยน้ำตะกอนระงับและปลา เรสซิเดนซ์ advective เวลาโรง ตะกอนระงับและปลาไม่สามารถระบุอิสระเวลาอาศัยอากาศและน้ำคุณสมบัติของโปรแกรมระดับ III:มีฐานข้อมูลของสารเคมีและคุณสมบัติทางเคมีอนุญาตให้เพิ่มเติมชั่วคราวเปลี่ยนสารเคมีและคุณสมบัติเพื่อการจำลองอนุญาตให้เพิ่มถาวร การเปลี่ยนแปลง และการลบของสารเคมีและคุณสมบัติของฐานข้อมูลมีฐานข้อมูลของสภาพแวดล้อมและคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อมใบอนุญาตชั่วคราวเพิ่มเติม/เปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและคุณสมบัติเพื่อการจำลองอนุญาตให้เพิ่มถาวร การเปลี่ยนแปลง และการลบของสภาพแวดล้อมและคุณสมบัติของฐานข้อมูลมีไรแสดง และพิมพ์คำนวณรุ่นระดับ III ที่ดำเนินการ โดยโปรแกรมการพิมพ์ตารางการจำลอง ไดอะแกรมสรุป และเลือกแผนภูมิได้ผลโปรแกรมบันทึกเป็นจุลภาคค่าแยกไฟล์ โปรแกรมกระดาษคำนวณเช่น Excel สามารถอ่านได้โปรแกรมนี้เป็นไปตามประกาศต่อไปนี้:แมคเคย์ D.2001 "สิ่งแวดล้อมแบบมัลติมีเดีย: วิธี Fugacity - ฉบับ", ลูอิสผู้เผยแพร่ โบคาเรตัน pp.1-261ข้อมูลที่ป้อนเข้าต้องมี:คุณสมบัติทางเคมี:ชื่อทางเคมีมวลโมเลกุลข้อมูลอุณหภูมิฮาล์ฟ-ไลฟ์ปฏิกิริยาประเมินสำหรับ-อากาศ-น้ำ-ดิน-ตะกอน-โรง-ตะกอนชั่วคราว-น้ำสิ่งสารเคมีชนิด 1-ละลายน้ำ-vapour ความดัน-ระบบ Kow-จุดหลอมเหลวสารเคมีชนิดที่ 2 และ 3-สัมประสิทธิ์การแบ่งพาร์ติชันคุณสมบัติของสิ่งแวดล้อม:พื้นที่และความลึกสำหรับสื่อจำนวนมากทั้งหมดเศษส่วนปริมาตรสำหรับ subcompartments ทั้งหมดความหนาแน่นสำหรับ subcompartments ทั้งหมดคาร์บอนอินทรีย์เนื้อหา (ดิน ตะกอน และตะกอนที่ระงับเท่านั้น)ปลาไขมันเนื้อหา (พิมพ์ผมสารเคมีเท่านั้น)เวลาเรสซิเดนซ์ advective กระแสอากาศ (รวมโรง), และน้ำ (รวมถึงระงับตะกอนและสิ่งที่สัตว์น้ำ)เวลาฝังศพตะกอนไหล advective เรสซิเดนซ์ขนส่งตะกอน-อากาศด้านน้ำอากาศมวลสัมประสิทธิ์ -น้ำด้านน้ำอากาศการถ่ายโอนมวลสัมประสิทธิ์ - ฝนอัตราการถ่ายโอน - รับสะสมความเร็ว (เปียก และแห้งรวม) -ดินอากาศระยะแพร่โอนมวลสัมประสิทธิ์ -ดินน้ำระยะแพร่โอนมวลสัมประสิทธิ์ - ดินอากาศชั้นขอบเขตการถ่ายโอนมวลสัมประสิทธิ์ - ตะกอนน้ำมวลสัมประสิทธิ์ -ตะกอนสะสมความเร็ว -ความเร็ว resuspension ตะกอนตะกอน - ดินน้ำไหลบ่าอัตรา - ดินของแข็งไหลบ่าอัตราการถ่ายโอนปล่อย:ราคาเคมีป้อนสำหรับแต่ละกลุ่มปานกลางหรือช่องความเข้มข้นไหลเข้าในอากาศและน้ำรูปแบบการแสดงผล:พาร์ติชันสัมประสิทธิ์ (ประเภท 1)ค่า Zfugacity ของแต่ละสื่อราคาขนส่ง intermedia และค่า Dปฏิกิริยา และค่า advection D และอัตราการสูญเสียอาศัยเวลาหรือ persistences (โดยรวม ปฏิกิริยา และ advection)ความเข้มข้นและยอดเงินสำหรับแต่ละสื่อแผนภาพสรุปแผนภูมิผลลัพธ์ที่สำคัญโปรแกรมนี้ได้เฉพาะในแบบฟอร์มการคอมไพล์ "โปรดอ่าน readme.txt" แฟ้มข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติมจะรวมอยู่ในไฟล์ซิป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระดับ III รุ่น

รุ่น 2.80 - พฤษภาคม 2547

ใหม่ในรุ่น 2.80 !

ระดับ 3 อธิบายถึงสถานการณ์จำลองซึ่งเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่ซับซ้อนมากขึ้นและมีเหตุผลกว่าระดับ 2 แบบ เหมือนระดับ 2 แบบ เคมีอย่างต่อเนื่องไปในอัตราที่คงที่และบรรลุเงื่อนไขในสถานะคงตัวซึ่งนำเข้าและอัตราผลผลิตเท่ากัน กระบวนการเกิดปฏิกิริยาการย่อยสลาย และสูญเสียพัดพา .ซึ่งแตกต่างจากระดับ 2 แบบ สมดุลระหว่างสื่อไม่ถือว่าและทั่วไป แต่ละสื่อที่ fugacity แตกต่างกัน มวลสมดุลใช้ไม่เพียง แต่ระบบโดยรวม แต่แต่ละช่อง . อัตรา intermedia การขนส่งคำนวณโดยใช้ค่า D ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลพื้นที่สะสมและอัตราการแพร่ resuspension , อัตราและอัตราการไหลของดิน มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะกำหนดปัจจัยเพื่อแยกแต่ละสื่อ ในขณะที่ในระดับที่สองเท่านั้นโดยใส่อัตราร้องขอ
สมดุลมวลคำนวณสำหรับสี่สื่อขนาดใหญ่ของอากาศ ( ละอองก๊าซ ) , น้ำ ( สารละลายแขวนตะกอนดิน ( ภูมิภาค ) , ของแข็งอากาศน้ำและตะกอน ( ของแข็งในน้ำในดิน ) . สมดุลอยู่ภายใน แต่ไม่ใช่ระหว่างสื่อตัวอย่างเช่น ของแข็งตะกอนและน้ำรูขุมขนที่ equilbrium แต่ตะกอนไม่จําเป็นต้องที่สมดุลกับน้ำ ทางกายภาพ เคมี

ใช้ปริมาณสารเคมีในการประเมินพฤติกรรมของสิ่งแวดล้อม สามชนิดของสารเคมีที่ได้รับการรักษาในรูปแบบนี้ : สารเคมีที่พาร์ทิชันในสื่อทั้งหมด ( แบบที่ 1 ) , involatile สารเคมี ( 2 ชนิด ) และสารเคมีกับศูนย์หรือใกล้ศูนย์ การละลาย ( ประเภทที่ 3 ) แบบจำลองสามารถรักษาชิ้นส่วนหรือ speciating สาร ระดับที่ 3 จะเป็นแบบง่าย , ประเมินสภาพแวดล้อมที่มีผู้ใช้กำหนดปริมาณและความหนาแน่นสำหรับสื่อสิ่งแวดล้อมเป็นเนื้อเดียวกันต่อไปนี้ ( หรือช่อง ) : อากาศ น้ำ ดิน ตะกอน ตะกอนแขวนลอย ปลาและละอองลอย .

รุ่นนี้ให้สมจริง อธิบายชะตากรรมของเคมีรวมทั้งการเสื่อมสภาพที่สำคัญและการสูญเสียพัดพาและอินเตอร์มีเดีย การขนส่ง กระบวนการ การกระจายของสารเคมีระหว่างสื่อขึ้นอยู่กับว่าสารเคมีเข้าระบบ เช่น อากาศ น้ำ หรือทั้งสองอย่าง โหมดนี้ยังมีผลต่อการคงอยู่ของรายการหรือเวลาพัก สามความค่า

,โดยรวมค่า และบุคคลจากปฏิกิริยาเท่านั้น ความเร็ว และพัดพาเพียงทา หมายเหตุที่ 1 จะเท่ากับผลรวมของ 1 / TR และ 1 / ทา

อัตรา intermedia ขนส่งถูกควบคุมโดยชุดของ 12 ความเร็วในการขนส่ง ชีวิตครึ่งปฏิกิริยามีการร้องขอทั้งหมด 7 สื่อ