Environmental Engineering Commons^™

Quantitative Sustainable Design (Qsd) For The Prioritization Of Research, Development, And Deployment Of Technologies: A Tutorial And Review, Yalin Li, John T. Trimmer, Steven Hand, Xinyi Zhang, Katherine G. Chambers, Hannah A. C. Lohman, Rui Shi, Diana M. Byrne, Sherri M. Cook, Jeremy S. Guest

UK CARES Faculty Publications

The pursuit of sustainability has catalyzed broad investment in the research, development, and deployment (RD&D) of innovative water, sanitation, and resource recovery technologies, yet the lack of transparent and agile methodologies to navigate the expansive landscape of technology development pathways remains a critical challenge. This challenge is further complicated by the higher levels of uncertainty that are intrinsic to early-stage technologies. In this work, we review and synthesize published literature on the sustainability analyses of water and related technologies to present quantitative sustainable design (QSD) – a methodology to expedite and support technology RD&D. With a shared lexicon and a …

Nebraska Water Center Annual Report 2022, Nebraska Water Center, Daugherty Water For Food Global Institute

Nebraska Water Center: Administrative Materials

CONTENTS

Overview: The Nebraska Water Center (https://watercenter.unl.edu)

Fast Facts: NWC 2022 Snapshot

Our Work

Water Sciences Lab Sees Rapid Growth in 2022 (https://watercenter.unl.edu/water-sciences-laboratory2)

WSL is Key to AltEn Contamination Monitoring (https://go.unl.edu/mead)

Know Your Well Project Enters Third Phase (https://knowyourwell.unl.edu)

Computer Science Students Build New Platform for Know Your Well Data Collection

Water Sciences Laboratory Helps Nebraska Tackle Nitrate (https://watercenter.unl.edu/water-sciences-laboratory2)

Nebraska Rural Poll Includes Water Quality Questions (https://ruralpoll.unl.edu and https://go.unl.edu/nitrate_strategy)

NWC Holds Platte River Basin Conference (https://watercenter.unl.edu/2022-nebraska-water-conference)

Spring Seminar Series (https://watercenter.unl.edu/spring-seminar-series)

Water Center Undergoes Five-Year …

Passage Tombs And Wind Turbines—A Contested Relationship?, Frank Prendergast, Muiris O'Sullivan Prof

Articles

Geospatial and archaeoastronomical analysis of the proposed location of large-scale wind turbines showed a significant negative visual impact on two National Monuments (Knockroe and Kilkieran) and on a hilltop passage tomb at Baunfree. These places straddle county boundaries and their constituent monuments are components of a rare and internationally important prehistoric landscape. Tipperary County Council gave considerable weight to the findings described in this paper in making their decision to refuse planning permission.

Assessing Phenotypic Response Of Plants Irrigated With Municipal Solid Waste Landfill Leachate Using Computer Visualization, Rahel Pommerenke

Masters Theses

"Most solid waste collected in the US is disposed of in sanitary landfills, which have a lingering legacy of unintended negative impacts on the environment. Landfill design and operation are expensive, prone to multiple failure modes, and often do not address human and ecological risks presented by contaminants of emerging concern. A notable and common failure mechanism is leachate production. Moisture in the waste mixes with infiltrating water to form wastewater that must be collected and treated prior to discharge. Recycling leachate at landfills by recirculating it onto vegetated landfill covers relies on the evapotranspiration potential of plants to reduce …

Maize Response To Coupled Irrigation And Nitrogen Fertilization Under Center Pivot, Subsurface Drip And Surface (Furrow) Irrigation: Soil-Water Dynamics And Crop Evapotranspiration, Ali T. Mohammed, Suat Irmak

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Determination of crop evapotranspiration (ETc) and root zone soil-water dynamics/distribution coupled with nitrogen (N) management strategies is important for effective management of agricultural fields for enhancing production efficiency. However, limited data and knowledge exist that sufficiently inform how soil-water dynamics and ETc response may vary with coupled irrigation levels and different N application timings under different irrigation methods. Extensive field experiments were conducted in 2016 and 2017 under center pivot (CP), subsurface drip irrigation (SDI), and furrow irrigation (FI) at full irrigation treatment (FIT), 80% FIT, 60% FIT, and rainfed treatment (RFT) with N application timing treatments of traditional N …

Evidence Of Coal Conversion In The Majuba Underground Coal Gasification Pilot Plant, South Africa, L.S. Mokhahlane, N.J. Wagner, D. Vermeulen

Coal Combustion and Gasification Products Journal Archive

Underground coal gasification (UCG) is a coal conversion method that permits coal resources to be exploited in situ using high-temperature conversion reactions. An understanding of the chemical, mineralogical, and petrographic properties of the coal, and resultant unburned carbon, degasified coal, and ash (minerals) in the UCG gasification zone, is fundamental to determining conversion rates, gas composition, and environmental and groundwater risk assessments. This study aims to provide a mineralogical and petrographic characterization of UCG residues obtained from the Eskom Majuba UCG pilot plant site in South Africa. Samples were selected from a verification borehole (VH3) drilled at the site following …

Low-Density And High-Strength Fracking Proppant Made By High Alumina Fly Ash, Shuqiang Ding, Jinder Jow

Coal Combustion and Gasification Products Journal Archive

High-alumina fly ash is defined to have alumina (Al2O3) content of no less than 40%, according to the Chinese power industry standard DL/T 2297. Specification for resource utilization categorization of fly ash from coal-fired power plant (Standard No. DL/T 2297-2021), and is considered a valuable raw material to replace bauxite for making aluminum, refractory materials, and fracking proppants, etc. A low-density and high-strength proppant, conventionally made with bauxite, has been successfully made by high-alumina fly ash and commercially used in the market. This new high-alumina f ly-ash–derived proppant has some advantages compared with the bauxite-derived proppant: (1) lower raw material …

Indoor Air Quality Through The Lens Of Outdoor Atmospheric Chemistry, Jonathan P.D. Abbatt, Douglas B. Collins

Faculty Contributions to Books

Outdoor atmospheric chemistry and air quality have been the topic of research that intensified in earnest around the mid-20^th century, while indoor air quality research has only been a key focus of chemical researchers over the last 30 years. Examining practices and approaches employed in the outdoor atmospheric chemistry research enterprise provides an additional viewpoint from which we can chart new paths to increase scientific understanding of indoor chemistry. This chapter explores our understanding of primary chemical sources, homogeneous and multiphase reactivity, gas-surface partitioning, and the coupling between the chemistry and dynamics of indoor air through the lens of …

Improving Urban Resilience And Sustainability Via Multi-Scale Urban Food-Energy-Water-Waste Nexus Analysis, Andrea Valencia Marin

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Urban sustainable development requires an in-depth and holistic understanding of the complex Food-Energy-Water-Waste (FEWW) nexus facing population growth, climate change, economic development, and pollution control. Following the United Nations (UN) 17 Sustainable Development Goals (SDGs), goal 11 aims for sustainable cities and communities to be resilient, sustainable, and safe cities to achieve social, economic, and environmental sustainability. Explicitly, SDG target 11.3 concentrates on inclusive and sustainable urbanization for sustainable planning and management. As the UN Food System program aims for inclusive, sustainable, and resilient network, promoting sustainable food systems becomes a necessity to echo social, economic, and environmental sustainability. The …

Nitrate Removal During The Shoulder Months In The Occoquan Reservoir: A Comprehensive Study, Km Risaduzzaman

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The artificial nitrate addition by the Upper Occoquan Service Authority (UOSA)’s Water Reclamation Facility (WRF) to the Occoquan Reservoir during the warmer months has been proven to be an efficient way of maintaining the water quality of the reservoir. During the warmer months, the water body became thermally stratified, resulting in hypolimnetic anoxia and the subsequent release of undesired matters from the reduced sediments. At the end of the warmer months, the temperature began to decrease, and by the beginning of winter, oxygen became ubiquitous in water because of fall turnover. This condition remained stable until the following thermal stratification; …

Maximum Profit Facility Location And Dynamic Resource Allocation For Instant Delivery Logistics, Darshan Chauhan, Avinash Unnikrishnan, Stephen D. Boyles

Civil and Environmental Engineering Faculty Publications and Presentations

Increasing e-commerce activity, competition for shorter delivery times, and innovations in transportation technologies have pushed the industry toward instant delivery logistics. This paper studies a facility location and online demand allocation problem applicable to a logistics company expanding to offer instant delivery service using unmanned aerial vehicles or drones. The problem is decomposed into two stages. During the planning stage, the facilities are located, and product and battery capacity are allocated. During the operational stage, customers place orders dynamically and real-time demand allocation decisions are made. The paper explores a multi-armed bandit framework for maximizing the cumulative reward realized by …

A Novel Antibody-Dependent Mc-Lr Detecting Biosensor For Early Warning Of Harmful Algal Blooms (Habs), Stephanie Stoll

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Microcystins (MCs) are toxins produced by cyanobacteria commonly found in harmful algal blooms (HAB) occurring in many surface waters. Due to their toxicity to humans and other organisms, the World Health Organization (WHO) set a guideline of 1 µg/L for microcystin-leucine-arginine (MC-LR) in drinking water. However, current analytical techniques for the detection of MC-LR such as liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) are costly, bulky, time-consuming, and mostly conducted in a laboratory, requiring highly trained personnel. Therefore, an analytical method that can be used in the field for rapid determination is essential. In this study, an Anti-MC-LR/MC-LR/Cysteamine …

Ooi Biogeochemical Sensor Data: Best Practices And User Guide. Version 1.0.0., Hilary I. Palevsky, Sophie Clayton, Dariia Atamanchuk, Roman Battisti, Jennifer Batryn, Annie Bourbonnais, Ellen M. Briggs, Filipa Carvalho, Alison P. Chase, Rachel Eveleth, Rob Fatland, Kristen E. Fogaren, Jonathan Peter Fram, Susan E. Hartman, Isabela Le Bras, Cara C.M. Manning, Joseph A. Needoba, Merrie Beth Neely, Hilde Oliver, Andrew C. Reed, Jennie E. Rheuban, Christina Schallenberg, Michael F. Vardaro, Ian Walsh, Christopher Wingard

OES Faculty Publications

The OOI Biogeochemical Sensor Data Best Practices and User Guide is intended to provide current and prospective users of data generated by biogeochemical sensors deployed on the Ocean Observatories Initiative (OOI) arrays with the information and guidance needed for them to ensure that the data is science-ready. This guide is aimed at researchers with an interest or some experience in ocean biogeochemical processes. We expect that users of this guide will have some background in oceanography, however we do not assume any prior experience working with biogeochemical sensors or their data. While initially envisioned as a “cookbook” for end users …

ค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียความเข้มข้นต่ำด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ, วีร์สุดา รับสิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการสร้างเม็ดตะกอนจุลินทรีย์ ประสิทธิภาพและอัตราการบำบัดซีโอดี และค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศที่ความเข้มข้นซีโอดี 50-1000 มิลลิกรัมต่อลิตร เดินระบบในถังปฏิกิริยาเอสบีอาร์โดยมีน้ำตาลทรายเป็นแหล่งคาร์บอนที่ความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้นในระบบ 500 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตร และแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจนที่ความเข้มข้นแอมโมเนียมเท่ากับ 100 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร รอบการบำบัด 4 ชั่วโมง ความเร็วในการเติมอากาศ 3.5 เซนติเมตรต่อวินาที ระยะเวลาตกตะกอน 15 นาที และสัดส่วนทดแทนน้ำเสียร้อยละ 60 ผลการทดลองพบว่า หลังจากเดินระบบแล้ว 28 วัน เริ่มพบการก่อตัวของเม็ดตะกอนในระบบ หลังจากนั้นเปลี่ยนความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้น 1,000 500 250 100 และ 50 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยคงสัดส่วน C:N เท่ากับ 10:1 โดยเดินระบบเช่นเดียวกับการสร้างเม็ดตะกอน พบว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่สูงที่สุดของระบบ ขนาดเม็ดตะกอนที่พบในระบบจะมีขนาดใหญ่กว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่ต่ำ โดยขนาดเม็ดตะกอนที่ใหญ่ที่สุดมีขนาด 5 มิลลิเมตร ค่า MLSS เฉลี่ยเท่ากับ 19,195±5,089 7,699±2,619 7,160±945 3,553±1,259 และ 1,365±671 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ระบบเม็ดตะกอนดังกล่าวมีค่า SVI5 อยู่ระหว่าง 14-35 มิลลิลิตรต่อกรัม และค่า SVI30 อยู่ระหว่าง 12-24 มิลลิลิตรต่อกรัม ตลอดการทดลอง ความหนาแน่นของตะกอนที่ความเข้มข้นซีโอดี 50 100 และ 500 มิลลิกรัมต่อลิตร ใกล้เคียงกันอยู่ที่ 1.096-1.123 กรัมต่อมิลลิลิตร ประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีทุกความเข้มข้นมีค่าเฉลี่ยมากกว่าร้อยละ 94 และจากการหาอัตราการบำบัดจำเพาะที่ความเข้มข้นซีโอดีต่างๆ พบว่าเป็นไปตามสมการของโมโนด์ (Monod’s Equation) โดยมีค่าอัตราการบำบัดซีโอดีจำเพาะสูงสุดของระบบ (km) เท่ากับ 15.2±2.88 มิลลิกรัมซีโอดีต่อมิลลิกรัมMLVSSต่อวัน และความเข้มข้นที่อัตราการบำบัดเท่ากับครึ่งหนึ่งของอัตราบำบัดสูงสุด (KS) เท่ากับ 121±74 มิลลิกรัมต่อลิตร

The Photo-Transformation Of Free Methionine In The Presence Of Surrogate And Standard Isolate Dissolved Organic Matter Under Sunlit Irradiation, Benjamin J. Mohrhardt

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Sulfur (S)-containing amino acids are key sources of carbon, nitrogen, and sulfur involved in protein synthesis, protein function, and providing energy for microbial growth. Dissolved free and combined methionine is one of two S-containing amino acids incorporated into proteins and has been attributed to their stability and function. The oxidation of methionine has received considerable attention given its ubiquitous presence in most biological systems and has been associated with losses in protein function and pathological disorders. In natural waters, methionine is rapidly and selectively taken up by microorganisms to achieve cellular requirements of carbon, nitrogen, and sulfur. The abiotic transformation …

การประเมินผลกระทบและต้นทุนทางสุขภาพและระบบนิเวศจากการก่อตัวของโอโซนจากการขนส่งผู้โดยสารในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล, อติพร หทัยรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินและเปรียบเทียบการปล่อยมลพิษ, ผลกระทบและต้นทุนทางสุขภาพและระบบนิเวศของการก่อตัวของโอโซนจากการขนส่งทางถนน, ทางราง และทางน้ำในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล โดยการใช้การประเมินวัฏจักรชีวิต การขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี 2565 มีปริมาณมลพิษ NOx และ NMVOCs อยู่ที่ 5.05E+04 ตัน/ปี และ 2.61E+04 ตัน/ปี ตามลำดับ มีผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศอยู่ที่ 1.21E+03 DALY/ปี และ 4.95E+00 species·yr/ปี การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นรถโดยสาร 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 พบว่า ปริมาณมลพิษ NOx เพิ่มขึ้น 3% ในขณะที่ปริมาณมลพิษ NMVOCs ผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศลดลง 11%, 6.02%, และ 0.5% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติตามลำดับ การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นการขนส่งทางน้ำ 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 พบว่าทำให้มีปริมาณมลพิษ NOx เพิ่มขึ้น 79 % และ 0.1% ตามลำดับ และทำให้มีผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศเพิ่มขึ้น 44% และ 64% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติ และ การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นรถไฟไฟฟ้า 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 สามารถลดการมีปริมาณมลพิษ NOx และ NMVOCs ได้อยู่ที่ 22% และ 25% ตามลำดับ และทำให้ผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศลดลง 13% และ 20% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติ

เมมเบรนชนิดเส้นใยนาโนแบบกรีนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์สำหรับการกรองอนุภาคละเอียด, ฐิตาพร ชิตจุ้ย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สถานการณ์ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5) ในปัจจุบันที่ยังคงปรากฏให้เห็นในประเทศไทย โดยเฉพาะฤดูหนาว ส่งผลกระทบและผลเสียต่าง ๆ อย่างมากในแง่ของสุขภาพ หน้ากากกรองอากาศเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงและป้องกันปัญหาในสุขภาพ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นและให้ความสนใจในเรื่องของการเตรียมเมมเบรนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ เพื่อนำมาประยุกต์ใช้เป็นแผ่นกรองอากาศ โดยเฉพาะสามารถกรองฝุ่นละอองขนาดละเอียด (particulate matter, PM2.5) ได้ พอลิไวนิลแอลกอฮอล์เป็นพอลิเมอร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งนำมาขึ้นรูปเส้นใยนาโนโดยเตรียมจากกระบวนการขึ้นรูปด้วยเทคนิคการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิต หรือที่เรียกว่า “อิเล็กโตรสปินนิง” ซึ่งกระบวนการนี้ทำให้เส้นใยที่ได้มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร มีรูพรุนจำนวนมาก ซึ่งส่งผลต่อพื้นผิวการใช้งานของแผ่นกรองในการใช้งานฟังก์ชันต่าง ๆ จึงเหมาะสำหรับการนำมาขึ้นรูปเป็นเส้นใยนาโนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ และการนำไปใช้เป็นเมมเบรนในการกรองอากาศ จากผลการเตรียมเมมเบรนชนิดเส้นใยนาโนอิเล็กโตรสปัน พบว่า จากการเตรียมขึ้นรูปเส้นใยนาโนใช้พารามิเตอร์ที่ความเข้มข้นของสารละลาย 10%wt, ศักย์ไฟฟ้า 20 kV, และ ระยะการปั่น 14 cm เส้นใยนาโนที่ได้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยอยู่ที่ 235 ± 70 nm ซึ่งอยู่ระหว่าง 100 - 300 นาโนเมตร และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงเฉลี่ยอยู่ที่ 224 ± 53 nm เมื่อทำการเชื่อมขวางด้วยกรดซิตริก 10% และให้ความร้อนแก่เส้นใยนาโนที่อุณหภูมิ 120 และ 140 องศาเซสเซียส พบว่า ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 189 ± 60 nm และ 161 ± 60 nm ซึ่งลักษณะสัณฐานวิทยาของเส้นใยจะมีความสม่ำเสมอ เรียงกันแบบไม่ถักทอ (non-woven fabric) และไม่มีปุ่มปม นอกจากนี้เมื่อคัดเลือกนำเส้นใยทั้ง 3 ชนิด ได้แก่ เมมเบรนชนิดที่ 1 เส้นใยที่ไม่ได้รับการเชื่อมขวางจากกรดซิตริกจากการเตรียมสารละลายที่ความเข้มข้นของสารละลาย 10%wt โดยใช้ศักย์ไฟฟ้า 20 kVและ ระยะการปั่น 14 cm ถัดมาเป็นเมมเบรนชนิดที่ 2 และ 3 เส้นใยที่ได้รับการเชื่อมขวางด้วยกรดซิตริกที่อุณหภูมิ 120 และ 140 องศาเซสเซียส ตามลำดับ ไปทำการทดสอบประสิทธิภาพการกรองอากาศ พบว่า …

การพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เซนเซอร์วัดก๊าซชนิดสารกึ่งตัวนำโลหะออกไซด์สำหรับตรวจวัดคุณภาพอากาศ, ญาณัจฉรา นวลปาน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-nose) เพื่อตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านก๊าซ 5 ชนิด ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และโอโซน โดยทำการพัฒนาระบบเซนเซอร์ตรวจวัดที่ใช้เซนเซอร์ออกไซด์ของโลหะ (Metal Oxide Sensor, MOS) จำนวน 8 ชนิดในการรับข้อมูลแล้วพัฒนาโมเดลเพื่อคำนวณความเข้มข้นของก๊าซแต่ละชนิด โดยการพัฒนาโมเดลได้ทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Network: ANN) แบบ Regression และ การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นพหุคูณ (Multiple Linear Regression: MLR) โดยทำการศึกษาจำนวนชั้นซ่อน (Hidden Layer) ที่เหมาะสมและทำการวัดประสิทธิภาพของโมเดลโดยใช้ค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสมบูรณ์ (Mean Absolute Error: MAE) และเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสมบูรณ์ (Mean Absolute Percentage Error: MAPE) สำหรับการทำนายความเข้มข้นของก๊าซและใช้ค่าความถูกต้อง (Accuracy) และค่าความแม่นยำ (F1 score) สำหรับโมเดลในรูปแบบการแบ่งกลุ่ม จากการศึกษาก๊าซชนิดเดียวในก๊าซตัวอย่าง พบว่า แบบจำลอง ANN มีความแม่นยำในการทำนายก๊าซแต่ละชนิดได้ถูกต้องและมีค่า MAPE น้อยกว่าร้อยละ 20 ซึ่งน้อยกว่าโมเดล MLR สำหรับก๊าซ CO NO2 SO2 และ CO2 ในขณะที่แบบจำลอง Classification มีค่า Accuracy และ F1 score อยู่ในช่วง 0.7 – 1.0 แสดงถึงประสิทธิภาพในการทำนายแยกกลุ่มก๊าซทั้ง 4 ชนิดได้ถูกต้อง แต่อย่างไรก็ตามโมเดลไม่สามารถทำนาย O3 ได้แม่นยำมากนักเนื่องจากความไม่เสถียรของข้อมูล นอกจากนี้ เมื่อใช้เซนเซอร์ในการทำนายก๊าซผสม พบว่า แบบจำลองทั้งสองที่นำมาใช้ทำนายยังมีประสิทธิภาพไม่ดีมากนัก โดยมีค่า MAPE มากกว่าร้อยละ 50 เนื่องจากข้อมูลสำหรับการสร้างโมเดลมีไม่มากพอ อีกทั้งเซนเซอร์ยังมีความไวต่อก๊าซหลายชนิดพร้อมกัน ซึ่งเกิดจากอุปกรณ์การทดลองยังไม่มีความแม่นยำมากพอในการควบคุมก๊าซให้มีความเข้มข้นคงที่

การบำบัดน้ำล้างดินที่มีการปนเปื้อนน้ำมันปิโตรเลียมด้วยระบบฟอร์เวิร์ดออสโมซิส, ลลิตา หลำพึ่ง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษา การบำบัดน้ำล้างดินจากดินปนเปื้อนน้ำมันปิโตรเลียมด้วยวิธีฟอร์เวิร์ดออสโมซิส และประสิทธิภาพในการล้างดินของสารละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยทำการสังเคราะห์ดินปนเปื้อนน้ำมันที่ใช้ในการทดลองมีความเข้มข้น เท่ากับ 255,517 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม เมื่อผ่านกระบวนการล้างดินด้วยเอทิลแลคเตต พบว่าน้ำล้างดิน (Rinsed water) มีความเข้มข้นของน้ำมันดีเซลและความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต เท่ากับ 267 และ 20,033 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ซึ่งนำไปกำหนดช่วงในการออกแบบการทดลอง หาสภาวะการบำบัดที่เหมาะสมของระบบฟอร์เวิร์ดออสโมซิสด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง (Response surface methodology; RSM) แบบ Central composite design (CCD) โดยมีปัจจัยของสารป้อนที่สนใจทั้งหมด 3 ปัจจัย ได้แก่ ความเข้มข้นของน้ำมันดีเซล ความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต และค่าพีเอช จากผลการทดลอง ค่า Normalized flux ใช้เป็นตัวแปรตอบสนองในการวิเคราะห์ พบว่าสภาวะที่เหมาะสม คือ ความเข้มข้นน้ำมันดีเซลและความเข้มข้นของเอทิลแลคเตต เท่ากับ 100 และ 16,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ และค่าพีเอช เท่ากับ 6 โดยค่า Normalized flux สูงสุด เท่ากับ 0.56 หลังเดินระบบ 3 ชั่วโมง พบว่า เมมเบรนยอมให้เอทิลแลคเตตผ่านได้ 1.46 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ป้องกันการแพร่ผ่านของน้ำมันได้ 98 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ การมีตะกอนในระบบจะส่งผลต่อการบำบัดทำให้ Normalized flux ลดลง ซึ่งสารดึงที่ได้จากการบำบัดน้ำล้างดินด้วยฟอร์เวิร์ดออสโมซิส มีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำมันออกจากดินปนเปื้อน เท่ากับ 77 เปอร์เซ็นต์

การประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ และต้นทุนทางสุขภาพที่เกิดจากฝุ่นละอองขนาดเล็กจากการขนส่งผู้โดยสารในเขตกรุงเทพมหานคร และปริมณฑล, ภัสราภา ฉลองกลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันโลกของเรากำลังเผชิญกับปัญหาฝุ่นละอองขนาดเล็ก ที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพ โดยเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรถึง 4.14 ล้านคน โดยติดลำดับ 4 ของโลก และจากรายงานของกรมควบคุมมลพิษ เมื่อปี พ.ศ. 2564 พบว่า พื้นที่กรุงเทพมหานคร มีค่าฝุ่นละอองขนาดเล็ก เกินค่ามาตรฐานถึง 89 วัน แหล่งกำเนิดที่สำคัญของฝุ่นละอองขนาดเล็กในกรุงเทพมหานคร เกิดจากการจราจรขนส่งเป็นหลัก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดทำบัญชีการระบายมลพิษอากาศ ประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ และต้นทุนทางสุขภาพ ที่มาจากการขนส่งผู้โดยสารทางถนน ทางเรือ และทางราง จากการเดินทางของประชาชน โดยการจัดทำบัญชีการระบายมลพิษอากาศ แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ 1) การใช้เชื้อเพลิง และ 2) การผลิตเชื้อเพลิง การประเมินผลกระทบต่อสุขภาพ ประเมินในหน่วยปีสุขภาวะที่สูญเสีย และแปลงเป็นต้นทุนทางสุขภาพในหน่วย บาท ผลการศึกษาสรุปได้ดังนี้ ปี พ.ศ. 2565 และ ปี พ.ศ. 2570 พบว่า สถานการณ์ที่ลดการเดินทางประเภทรถยนต์ส่วนบุคคล 30% เปลี่ยนเป็นการเดินทางด้วยรถไฟไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2565 ลดผลกระทบต่อสุขภาพ เท่ากับ 15,202 ปีสูญเสียสุขภาวะ เทียบเป็นต้นทุนทางสุขภาพ ได้เท่ากับ 9,011 ล้านบาท และในปี พ.ศ. 2570 เท่ากับ 17,178 ปีสูญเสียสุขภาวะ เทียบเป็นต้นทุนทางสุขภาพ ได้เท่ากับ 10,883 ล้านบาท ดังนั้น การกำหนดนโยบายในอนาคต ควรสนับสนุนให้มีการใช้ระบบขนส่งสาธารณะที่เป็นรถไฟไฟฟ้า และลดการใช้รถยนต์ส่วนบุคคล

Application Of Biologically Activate Carbon For Treatment Of Sulfide-Laden Groundwater, Jessica Cormier

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Small-system water purveyors must overcome many challenges to provide an adequate and safe water supply to its consuming public. This dissertation reports on research related to the application of biologically activated carbon (BAC) media filters for the treatment of well water to remove disinfection by-product (DBP) precursor matter, measured as dissolved organic carbon (DOC), at two treatment plants serving a small community water system. Four research questions were investigated individually in discrete, yet interconnected studies at two water treatment facilities processing groundwater that contained hydrogen-sulfide (~1.2 mg/L) and dissolved organic carbon (~2.0 mg/L). The first study revealed that BAC filters …

Sewer Vapor Intrusion Pathway: Simulation Of Indoor Piping Systems And Operation Of Aroma-Voc Gas Analyzer, Hong Cheng Tay

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Vapor Intrusion (VI) is a transport phenomenon that occurs when contaminants migrate from sub-surface sources into indoor spaces. Sewer tunnels, plumbing connections, and piping infrastructures can be important contributors to an increased potential of VI in a site, which results in indoor concentrations of volatile organic compounds (VOC). In the present work, the topic of sewer VI pathways were investigated through a prototype made from various types of indoor plumbing pipe fittings. This prototype simulates indoor piping systems and determine whether air and VOC were escaping through the pipe fittings. Moreover, this study is the first effort to use a …

Investigation Of Pfas Exposure Risks In Kentucky Using Mapping Tools, Sweta Ojha

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), a group of environmentally-persistent compounds, are environmentally ubiquitous and challenging to remediate. Several studies show that PFAS are detected in drinking water systems when sampling is conducted, making human exposure via drinking water an important health consideration. This research: 1) develops a mapping tool for prioritizing sampling locations; 2) establishes a method for making GIS data and meta(data) in the mapping tool accessible; 3) fosters decision making by integrating knowledge brokering and the alignment interest and influence matrix (AIIM). The tool developed is this research is a geospatial and statistical PFAS hot-spot screening model that …

Sediment Nitrogen Dynamics In Backwater Wetland Confluences Of A Regulated River, Gina Degraves

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

As harmful algal blooms in regulated river systems have increased in the past decade, the importance of understanding sediment nutrients has also increased. Research linking nutrient processes and fine sediment dynamics to harmful algal blooms in confluence wetlands along regulated rivers has recently become apparent. However, the relationship between sediment nutrient dynamics in confluence wetlands has been understudied. Utilization of sediment fingerprinting, high-frequency water quality monitoring, and tracer unmixing mass-balance modeling, was able to suggest sediment N mineralization in Appalachia confluence riparian wetland was not a dominate source of nitrate downstream. Further measures of supplementary tracers and additional sediment sources …

Classifying And Mapping Aquatic Vegetation In Heterogeneous Stream Ecosystems Using Visible And Multispectral Uav Imagery, Rozalia Agioutanti

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

The need for assessment and management of aquatic vegetation in stream ecosystems is recognized given the importance in impacting water quality, hydrodynamics, and aquatic biota. However, existing approaches to monitor are laborious and its currently not feasible to track spatial and temporal differences at broad scales. The objective of this study was therefore to map and classify aquatic vegetation of a shallow stream with heterogenous mixtures of emergent and submerged aquatic vegetation. Data was collected in the Camden Creek watershed within the Inner Bluegrass Region of central Kentucky. The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) was employed and both visible …

Assessing Machine Learning Utility In Predicting Hydrologic And Nitrate Dynamics In Karst Agroecosystems, Timothy Mcgill

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

Seasonal hypoxia in the Gulf of Mexico and harmful algal blooms experienced in many inland freshwater bodies is partially driven due to excessive nitrogen loading seen from agricultural watersheds. Within the Mississippi/Atchafalaya River Basin, many areas are underlain with karst features, and efforts to reduce nitrogen contributions from these areas have had varying success, due to lacking a complete understanding of nutrient dynamics in karst agricultural systems. To improve the understanding of nitrogen cycling in these systems, 35 months of high resolution in situ water quality and atmospheric data were collected and fed into a two-hidden layer extreme learning machine …

Using Stream Restoration To Mitigate Stormwater Runoff In An Urban Watershed: A Case Study, Jonathan M. Brantley

Theses and Dissertations--Biosystems and Agricultural Engineering

The goal of this case study was to evaluate the effectiveness a 275 m regenerative stream restoration design to mitigate stormwater runoff in a highly urbanized watershed. The restoration resulted in a wide, wetland-like floodplain, comprised of a rock base that was overtopped with a filtration media (approximately 30% woodchips and 70% topsoil). The creation of the floodplain-wetland complex in tandem with filtration media lead to increased storage capacity and an increase in hyporheic exchange within the system. Significant reductions were found for the storm hydrograph parameters volume, peak discharge, and time to peak. Reductions in baseflows were also noted …

Modelling Air Quality In An Aircraft Passenger Cabin Using Health Care Standards, Bert Silich

International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace

The interest in aerosol contamination of aircraft passenger cabins has increased since the onset of the COVID-19 pandemic. Mathematical models have been developed to help describe how an aerosol behaves in a closed space. The number of infectious particles inhaled is of scientific interest because it can be related to the risk of getting ill from a pathogen. The data required to calculate these results is often difficult to obtain in real world settings. In fact, particle inhalation details are not obtained in the day-to-day routine of a health care environment and are they not required to maintain safety. Hospital …

การประยุกต์ใช้แบบจำลองการแพร่กระจายฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (Pm2.5) จากภาคการจราจรบริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ธรรมลักษณ์ รัตนวรชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กรุงเทพมหานครเมืองหลวงของประเทศไทยประสบปัญหาฝุ่นละอองขนาด 2.5 ไมครอน (PM2.5) เกินค่ามาตรฐานในบรรยากาศมาเป็นระยะเวลานานกว่า 10 ปี ซึ่งส่งผลเสียต่อสุขภาพของประชาชน ภาพลักษณ์และส่งผลกระทบทางเศรษฐกิจ จึงเป็นที่มาของงานวิจัยนี้ในการใช้แบบจำลอง AERMOD ในการจำลองการแพร่กระจายของความเข้มข้นของฝุ่นละออง PM2.5 เพื่อศึกษาสภาวการณ์ของฝุ่นละออง PM2.5 ในปี พ.ศ.2561-2563 บริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กำหนดขอบเขตพื้นที่ 2.5 กิโลเมตร x 2.5 กิโลเมตร มีการนำเข้าข้อมูลแหล่งกำเนิดมลพิษสู่แบบจำลองที่ประกอบไปด้วย แหล่งกำเนิด PM2.5 จากการจราจรที่แบ่งตามประเภทรถยนต์จากรายงานสถิติการจราจร ซึ่งมีทั้งข้อมูลการจราจรภาคพื้นดินและการจราจรบนทางพิเศษ การกำหนดความผันแปรปริมาณจราจรจำแนกตามประเภทยานพาหนะนั้นวิเคราะห์ข้อมูลจากวิดีโอกล้อง CCTV บริเวณถนนบรรทัดทองเป็นเวลา 7 วันตลอด 24 ชั่วโมง นอกจากนี้ได้กำหนดปริมาณ PM2.5 ที่พัดพามาจากนอกพื้นที่ศึกษาที่เจาะจงตามข้อมูลทิศทางลมรายชั่วโมงและข้อมูลตรวจวัด PM2.5 จากสถานีในบริเวณต้นลม ผลที่ได้ในปี พ.ศ.2561-2563 พบว่าข้อมูลในปี พ.ศ.2563 มีความแม่นยำมากที่สุด โดยปี พ.ศ.2563 พบว่าที่ค่าสูงสุดความเข้มข้น PM­2.5 เฉลี่ย 1 ชั่วโมง (Hotspot) อยู่บริเวณแยกพงษ์พระราม ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 343.68 µg/m3 ตามลำดับ โดยมีสัดส่วนของแหล่งกำเนิดมลพิษ (Source contribution) มาจากการจราจรภาคพื้น 7.68 µg/m3 (2.21%) จากทางพิเศษ 302.08 µg/m3 (87.90%) และจากการพัดพาของ PM2.5 นอกพื้นที่ศึกษา 34 µg/m3 (9.89%) และสัดส่วนของแหล่งกำเนิดมลพิษจากประเภทของยานพาหนะทั้ง 4 ประเภท พบว่ามาจากรถยนต์ประเภท Personal car 112.97 µg/m3 (32.87%) Light duty 3.64 µg/m3 (1.06%) Heavy duty 192.68 µg/m3 (56.07%) Other vehicle 0.39 µg/m3 (0.11%) …

ผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง, มงคล มิรัตนไพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง การทดลองช่วงที่ 1 เป็นการศึกษาลักษณะสมบัติทางกายภาพ ทางเคมี และปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าดินจากระบบบ่อเลี้ยงกุ้งกลางแจ้งมีค่าพีเอชเป็นกลาง อินทรียวัตถุและอินทรีย์คาร์บอนรวมอยู่ในระดับสูง และมีปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดินเท่ากับ 1.0±0.0x103 ซีเอฟยู/ก. การทดลองช่วงที่ 2 เป็นการหาความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำสูงสุด (จุดอิ่มตัว) ในน้ำความเค็ม 5 พีพีที พบว่ามีค่าเฉลี่ย 1.43±0.03 มก./ล. โดยแปรผันอยู่ในช่วง 1.36 – 1.50 มก./ล. และการศึกษาผลของความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 4 ระดับ ได้แก่ 0.3, 0.6, 1.0 และ 1.5 มก./ล. และระยะเวลาการสัมผัส 5, 10, 30 และ 60 นาที ต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 1.0 มก./ล. ที่ระยะเวลาสัมผัส 30 นาที สามารถกำจัดวิบริโอในดินได้ร้อยละ 98.6 และการทดลองช่วงที่ 3 เป็นการประยุกต์ใช้โอโซนในการควบคุมปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในระบบเลี้ยงกุ้งขาวแวนนาไมในบ่อดินจำลองสภาวะเหมือนจริงเป็นเวลา 45 วัน พบว่าการใช้โอโซนยังสามารถควบคุมปริมาณวิบริโอในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปริมาณวิบริโอในดินในชุดควบคุมมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมีค่าสูงสุด 9.48±1.73x105 ซีเอฟยู/ก. ในขณะที่ชุดทดลองที่มีการปรับสภาพดินด้วยโอโซนมีปริมาณวิบริโอในดินอยู่ในช่วง 6.5±2.12x103 – 1.25±0.29 x105 ซีเอฟยู/ก. ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณวิบริโอในน้ำ ทั้งนี้การเจริญเติบของกุ้งขาวแวนนาไม พบว่าทุกชุดการทดลองมีอัตราการเจริญเติบโตของกุ้งใกล้เคียงกัน เท่ากับ 0.12±0.03 และ 0.13±0.02 ก./วัน อัตราการรอดตายร้อยละ 89.75±11.33 และ 89.60±5.43 และอัตราการแลกเนื้อเท่ากับ 1.96±0.25 และ 1.96±0.20 ตามลำดับ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางคุณภาพน้ำอื่นๆ มีค่าไม่แตกต่างกันโดยอยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของกุ้งขาว