Nghiên cứu phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng ở các vùng nước tĩnh nông, ứng dụng cho hồ cự chính hà nội tt

Một trong những hướng nghiên cứu phổ biến và phát triển mạnh hiện nay là việc nghiên cứu xây dựng, phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng hồ dựa trên mối tương quan của các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Bùi Quốc Lập

Phản biện 1: PGS.TS Trần Liên Hà- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Dương Thị Thủy- Viện Công nghệ môi trường

Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Thị Lan Hương- Trường Đại học Thủy Lợi

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại

vào lúc giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc gia

- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ở các vùng nước tĩnh (các ao hồ nông nghiệp, hồ tự nhiên) do ít có sự trao đổi nước với các nguồn nước bên ngoài và ảnh hưởng bởi gió bề mặt, cùng với quá trình đó các chất dinh dưỡng, chất ô nhiễm từ khu vực xung quanh bị rửa trôi

do dòng chảy tràn trong lưu vực ngày càng được tích lũy trong các vùng nước làm suy giảm chất lượng nước Một trong những vấn đề chất lượng nước hay xảy ra ở các vùng nước tĩnh là hiện tượng phú dưỡng gây ra nhiều tác hại như

sự phát triển quá mức của rong, tảo và thực vật thủy sinh, làm phát sinh vi khuẩn lam (VKL), tảo độc có hại cho con người và sinh vật Khi rong tảo, thực vật thủy sinh chết đi sẽ bị phân hủy làm giảm nồng độ oxy hòa tan (DO) sinh ra nitrite (NO2-N) nitrate (NO3-N),… gây độc cho nước, đe dọa trực tiếp đến sự sống của các loài động vật nước như tôm, cá,… Ở các vùng nước tĩnh thì hồ nông với độ sâu trung bình nhỏ hơn 5 mét là nơi thường xuyên xảy ra hiện tượng phú dưỡng [1]

Một trong những hướng nghiên cứu phổ biến và phát triển mạnh hiện nay là việc nghiên cứu xây dựng, phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng hồ dựa trên mối tương quan của các yếu tố môi trường như nhiệt độ nước, cường độ ánh sáng mặt trời, mưa…đến sự sinh trưởng, phát triển của thực vật nổi và sự trao đổi các chất dinh dưỡng Mô hình toán với nhiều ưu điểm như cho kết quả tính toán nhanh, giá thành rẻ, dễ dàng thay đổi để phù hợp với các yêu cầu bài toán Thêm vào đó chúng đưa ra các kết quả dự báo để

từ đó đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp cải thiện chất lượng nước nhằm đáp ứng chất lượng mục tiêu sử dụng cũng như bảo tồn bền vững chất lượng nước [2] Ngoài ra, chúng khắc phục khó khăn trong việc tiến hành các thí nghiệm trực tiếp với môi trường tự nhiên do chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố cùng tác động, gây nhiễu kết quả khảo sát và trong nhiều trường hợp việc tiến hành thí nghiệm với môi trường tự nhiên là không thể [3]

Quá trình nghiên cứu phát triển các mô hình phú dưỡng hồ bắt đầu từ thập niên

1970, đã được ứng dụng nhiều vào thực tế và thu được những kết quả đáng ghi nhận Tuy vậy, các mô hình phú dưỡng hồ trên thế giới được xây dựng, phát triển chủ yếu ở các hồ tự nhiên có diện tích và độ sâu lớn ở những vùng khí hậu

ôn đới mà chưa thực sự quan tâm nhiều đến các hồ nhỏ, nông ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Bên cạnh đó, quá trình phú dưỡng trong hồ diễn ra rất phức tạp, gắn liền với điều kiện cụ thể của từng vùng như điều kiện khí hậu, thủy văn, đặc điểm địa chất và thổ nhưỡng cũng như các hoạt động phát triển kinh tế-xã hội trong khu vực Do đó, trong một số trường hợp cụ thể, việc áp dụng các mô hình sẵn có tỏ ra không phù hợp Hơn nữa, việc sử dụng một số phần mềm thương mại trên thế giới thường chi phí rất đắt và đòi hỏi nhiều loại

số liệu phức tạp trong khi điều kiện kinh tế còn hạn hẹp chưa thể đáp ứng được Còn nếu áp dụng các mô hình đó trong điều kiện ở Việt Nam lại thiếu hoặc lược bớt những số liệu cần thiết thì dẫn đến kết quả mô phỏng cũng như dự báo

sẽ không đạt được kết quả mong muốn

Hồ nội thành Hà Nội đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa nước mưa, tạo cảnh quan, điều hòa khí hậu và còn là nơi cư trú của nhiều động, thực vật nước Đa số chúng có kích thước vừa, nhỏ và tương đối nông nên có tính chất thủy động lực học chất lượng nước khác với các hồ rộng, sâu nằm ngoài nội thành Những năm gần đây, hiện tượng tảo “nở hoa” đã xảy ra ở nhiều hồ nội

đô ở Hà Nội gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nước hồ và cảnh quan đô thị Thực tế này đòi hỏi phải có các nghiên cứu chuyên sâu về diễn biến quá trình phú dưỡng ở hồ Hà Nội làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp phù hợp

để hỗ trợ hoạt động quản lý và kiểm soát hiện tượng phú dưỡng

Vì những lý do nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu phát triển mô hình toán

mô phỏng quá trình phú dưỡng ở các vùng nước tĩnh nông, ứng dụng cho

hồ Cự Chính-Hà Nội” được tác giả lựa chọn thực hiện

2 Mục tiêu nghiên cứu của luận án

- Phát triển công cụ mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng ở các vùng

nước tĩnh nông

- Ứng dụng mô hình phú dưỡng phát triển vào một hồ tự nhiên nông đang bị ảnh hưởng bởi phú dưỡng ở nội thành Hà Nội

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là quá trình phú dưỡng và các thông số sinh khối thực vật nổi, động vật phù du và chất lượng nước (chất dinh dưỡng của nitơ phốt pho, carbon và nồng độ oxy hòa tan) ở vùng nước tĩnh nông

án trước đây về phú dưỡng hồ có liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận án

- Tiếp cận tổng hợp đa ngành

Để thực hiện luận án cần sử dụng kiến thức tổng hợp của nhiều ngành khoa học như hóa học, sinh học, toán học để làm rõ mối liên hệ giữa biến trạng thái và các yếu tố ảnh hưởng từ môi trường trong hồ tĩnh nông đang bị phú dưỡng Từ

đó sử dụng công cụ tin học lập trình phát triển một mô hình toán mô phỏng phú dưỡng phù hợp cho điều kiện hồ nông trong nội thành Hà Nội

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp được thực hiện trong luận án gồm có:

- Phương pháp phân tích, đánh giá, tổng hợp: Tổng quan nghiên cứu về phú dưỡng, tình hình nghiên cứu phát triển mô hình mô phỏng quá trình phú dưỡng

hồ trên thế giới và Việt Nam, khả năng ứng dụng và những hạn chế cần khắc phục Phân tích, đánh giá các kết quả thu được trên cơ sở kết quả điều tra khảo sát khu vực nghiên cứu và kết quả đo đạc ở hiện trường, phân tích mẫu nước, mẫu thực vật nổi trong phòng thí nghiệm;

- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Tổ chức điều tra khảo sát thực tế các

hồ trong nội thành Hà Nội để lựa chọn được hồ nghiên cứu phù hợp Từ đó khảo sát cụ thể điều kiện tự nhiên, điều kiện xã hội ở khu vực nghiên cứu Từ đó xác định được các thông số của hồ và vị trí, thời gian lấy mẫu phù hợp

- Phương pháp mô hình toán: Sử dụng phương pháp giải số và công cụ lập trình

để giải phương trình toán học sang mô hình toán

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

5.1 Ý nghĩa khoa học

Phát triển được một mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng trong các vùng nước tĩnh nông trên cơ sở bổ sung thành phần dinh dưỡng từ khí quyển và lượng nước mưa chảy tràn vào hồ ở trong phương trình động học chất dinh dưỡng

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Áp dụng mô hình phát triển thành công vào hồ Cự Chính nằm trong nội đô Hà Nội Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu khoa học phục vụ cho công tác đào tạo và nghiên cứu trong các lĩnh vực liên quan

6 Những đóng góp mới của luận án

- Phát triển được mô hình toán mô phỏng quá trình trong các vùng nước tĩnh

nông bằng việc bổ sung nồng độ chất dinh dưỡng từ khí quyển và nước mưa chảy tràn

- Ứng dụng mô hình đã phát triển cho hồ Cự Chính ở nội đô Hà Nội với giá trị

bộ tham số hiệu chỉnh tương ứng

7 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận án bao gồm 03 chương:

Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2 Phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng trong hồ

tĩnh nông

Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về phú dưỡng

Hiện tượng phú dưỡng (hay phú dưỡng) là một dạng gây suy giảm chất lượng nước thường xảy ra ở các hồ, hồ chứa do nồng độ các chất dinh dưỡng trong hồ tăng quá cao, chủ yếu là phốt pho [4], gây bùng phát thực vật thủy sinh dẫn đến làm tăng hàm lượng các chất lơ lửng, chất hữu cơ, làm suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước nhất là ở tầng đáy gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng và

hệ sinh thái nước [5] Khi mới hình thành, các hồ đều ở tình trạng nghèo dinh dưỡng, nước thường khá trong Chất dinh dưỡng đến hồ được bổ sung từ nước mưa, dòng chảy mang phù sa giàu chất dinh dưỡng, khoáng chất, trầm tích, sự phân hủy xác động thực vật thủy sinh và chất thải của chúng Do các chất rắn, trầm tích lắng xuống đáy hồ, sự phát triển mạnh của các loài thực vật có rễ ở ven bờ làm cho hồ nước ngày trở nên nông hơn và diện tích mặt thoáng ngày càng bị thu hẹp nên hồ tự nhiên sẽ dần biến thành các đầm lầy sau đó trở thành các đồng cỏ [6] Theo nhiều nghiên cứu, có nhiều nguyên nhân dẫn đến phú dưỡng nhưng chủ yếu do nồng độ các chất dinh dưỡng trong vùng nước cao, đặc

biệt là các muối đa lượng của nitơ và phốt pho [9], nhiệt độ nước ấm, cường độ bức xạ mặt trời ở mức cao, giá trị pH cao và nồng độ CO2 thấp [10], [11]

Có nhiều nghiên cứu phát triển các phương pháp đánh giá phú dưỡng và điển hình trong số đó là phương pháp của Hakanson et al (2007) khi tập trung sử dụng giá trị nồng độ của các thông số TN, TP và Chlorophyll-a (Chl.a) để phân chia thành các mức độ dinh dưỡng Thêm vào đó phương pháp Carlson công thức tính chỉ số trạng thái dinh dưỡng Carlson với mối liên hệ với giá trị nồng

độ TP và Chl.a bởi TP là chất dinh dưỡng hạn chế chủ yếu cho sự phát triển của thực vật nổi và Chl.a là giá trị đặc trưng cho nồng độ sinh khối thực vật nổi

1.2 Tình hình nghiên cứu, phát triển mô hình phú dưỡng hồ

Các mô hình phú dưỡng hồ từ đơn giản đến phức tạp, từ mô tả một vài biến số đến nhiều biến số và các tham số ảnh hưởng đi cùng Hồ có thể được giả thiết là đối tượng đồng nhất, pha trộn đều hoặc được phân chia thành các phần khác nhau theo phương ngang cũng như phương thẳng đứng theo cột nước và trầm tích Ban đầu chất dinh dưỡng cơ bản được mô phỏng chủ yếu là phốt pho, sau đó được phát triển bổ sung thêm nitơ, carbon và silic Chất dinh dưỡng được phân chia thành các thành phần khác nhau nhưng tập trung chủ yếu phân chia thành dạng hấp thu trực tiếp bởi thực vật phù du và hoặc phải thông qua quá trình biến đổi như quá trình khoáng hóa và thủy phân mới hấp thu được Mô hình phú dưỡng thường là mô hình sinh thái một chiều hoặc hai chiều kết hợp với quá trình động lực học, tương tác hóa học và sinh học Các đối tượng thực vật phù du tập trung mô phỏng chủ yếu là tảo Có thể coi thực vật nổi thành một nhóm hoặc phân chúng thành các nhóm điển hình như VKL, tảo lục và tảo silic vv

Việc nghiên cứu xây dựng các mô hình phụ thuộc vào mục tiêu, đối tượng hồ

và điều kiện khí hậu khác nhau vv Các mô hình phú dưỡng hồ trên thế giới được xây dựng trên các nghiên cứu chủ yếu ở hồ tự nhiên có diện tích lớn và sâu ở những nơi có khí hậu ôn đới mà chưa thực sự quan tâm đến các hồ nhỏ, nông và ở vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Đây cũng là hướng nghiên cứu mà luận án tập trung nghiên cứu

Công tác quản lý môi trường nước nói chung và môi trường nước hồ nói riêng ở Việt Nam hiện nay rất cần phát triển mô hình phú dưỡng phù hợp cho các đối tượng hồ khác nhau ở các vùng khác nhau ở Việt Nam Tuy nhiên, chúng ta vẫn còn một số vấn đề cần được quan tâm giải quyết trong việc phát triển mô hình phú dưỡng hồ, cụ thể là: Ở nước ta, phần lớn các mô hình nghiên cứu phú dưỡng hồ đều phụ thuộc vào các phần mềm hoặc mô hình sẵn có của nước ngoài Việc sử dụng phần mềm có sẵn như vậy làm hạn chế việc lựa chọn mô hình phú dưỡng để phù hợp với điều kiện của Việt Nam Các mô hình chủ yếu

là các mô hình hộp đen, do đó người dùng rất khó có thể hiểu hết được các phương trình toán được sử dụng và bị ràng buộc về phương pháp số khi giải mô hình mô phỏng Thêm vào đó việc thiếu các mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng hồ xuất phát từ bản chất của các quá trình vật lý, hóa học, sinh học và thủy lực liên quan đến phú dưỡng, dẫn đến thiếu nền tảng để tự xây dựng, phát triển các mô hình phú dưỡng ở Việt Nam Ngoài ra, trong hệ sinh thái hồ có rất nhiều các quá trình phức tạp khác nhau dẫn đến có nhiều nguyên nhân gây khó khăn trong việc xây dựng, phát triển mô hình sinh thái, bao gồm:

- Hồ là đối tượng có môi trường sống không đồng nhất được liên kết với nhau (ví dụ tầng trên, tầng dưới và tầng đáy hồ có sự khác biệt lớn)

- Ở mỗi trạng thái dinh dưỡng khác nhau, hệ sinh thái hồ có số lượng các loài khác nhau mà khó có thể mô tả tổng thể hoặc riêng biệt

- Sự tương tác giữa trầm tích và cột nước rất quan trọng với hệ sinh thái hồ, đặc biệt là sự khuếch tán chất dinh dưỡng từ trầm tích

Để khắc phục những những hạn chế, khó khăn trên luận án sẽ tập trung phát triển mô hình sinh thái hồ với các định hướng nghiên cứu chính sau:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình hóa quá trình phú dưỡng ở hồ tĩnh nông

từ đó phát triển phương trình toán mô tả mối liên hệ chất dinh dưỡng đến sự quá trình sinh trưởng phát triển của các nhóm thực vật nổi

- Nghiên cứu đề xuất thuật toán giải phù hợp, ổn định với hệ phương trình mô phỏng quá trình phú dưỡng hồ

- Trên cơ sở hệ phương trình mô phỏng, thuật toán giải, tiến hành lập trình phát triển mô hình mô phỏng quá trình phú dưỡng ở các hồ tĩnh nông;

- Ứng dụng mô hình được phát triển để hiệu chỉnh, kiểm định và mô phỏng quá trình phú dưỡng với các bộ số liệu thực đo tại một hồ ở Hà Nội

1.3 Tổng quan phạm vi nghiên cứu

Trên cơ sở quá trình khảo sát thực địa các hồ trong nội thành Hà Nội, nghiên cứu đã lựa chọn hồ Cự Chính có những đặc điểm phù hợp với mục tiêu nghiên cứu cũng như những giả thiết của bài toán phát triển mô hình phú dưỡng Hồ

Cự Chính là một hồ đô thị nông nằm trong khu vực nội đô có vị trí địa lý ở giá trị 21000’ độ vĩ bắc, 105048’ độ kinh đông, ở phía Tây Nam trung tâm thành phố Hà Nội (được biểu thị trong hình 1.3)

Theo kết quả điều tra khảo sát và đo đạc, hồ Cự Chính nằm giáp ranh giữa hai phường Thượng Đình và Nhân Chính (quận Thanh Xuân) Khu vực hứng nước mưa có mật độ dân cư cao và nhiều khu thương mại và đa số bề mặt đệm được

bê tông hóa không thấm nước mưa Khu vực bao gồm diện tích là nhà ở của dân cư, đất dành cho các khu thương mại, các trụ sở, cơ quan, trường học và bệnh viện, đất mặt đường giao thông trong đó có đường Quan Nhân với mật độ giao thông cao Gần như không có nguồn thải đổ trực tiếp vào hồ do nước thải sinh hoạt của khu vực dân cư và nước mưa chảy tràn phần lớn được thu gom vào hệ thống đường ống nước thải của thành phố, nguồn bổ sung từ nước ngầm cũng rất hạn chế do xung quanh hồ có kè bằng gạch và bờ rào bằng thép chắc chắn Chỉ có lượng nước mưa rơi trên bề mặt hồ và một lượng nước chảy tràn trong khuôn viên của hồ

Hình 1.1 Bản đồ khu vực nghiên cứu

Hồ có chu vi khoảng 250 m, diện tích mặt nước xấp xỉ khoảng 4000 m2 Chiều dài lớn nhất khoảng 75m, chiều rộng lớn nhất khoảng 65m, độ sâu trung bình của hồ trong khoảng 1,5-1,7 m và dung tích nước trung bình khoảng 4600 m3

Hồ Cự Chính có mục đích chính là điều hòa vi khí hậu, nước mưa và là nơi vui chơi giải trí của người dân trong khu vực Khuôn viên của hồ có diện tích khoảng 1500 m2 được sử dụng làm bãi đỗ xe và khu tập thể dục thể thao của người dân có bề mặt bằng bê tông Vì là một hồ nhỏ nên khả năng pha trộn đều

các chất dinh dưỡng trong hồ tốt hơn so với các hồ có diện tích lớn

1.4 Kết luận chương 1

Phú dưỡng là một trong những vấn đề chất lượng nước điển hình hiện nay trên thế giới đặc biệt trong các vùng nước nông Tác hại chính của chúng là có thể phá vỡ sự cân bằng nội tại dẫn đến gây tổn thương và thoái hóa dần các chức năng của hệ sinh thái nước

Có nhiều hướng nghiên cứu về phú dưỡng và một trong số đó là xây dựng, phát triển các mô hình mô phỏng quá trình phú dưỡng đặc biệt ở trong hồ Ban đầu các mô hình được xây dựng và phát triển chủ yếu là mô hình thực nghiệm khi chất dinh dưỡng sử dụng trong mô hình là phốt pho và quá trình mô phỏng tập trung vào tính toán tải lượng cũng như dự báo nồng độ chất dinh dưỡng và mức

Aquarium

Thực tế hiện nay ở Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng, hồ tự nhiên nông

đã và đang chịu ảnh hưởng nặng nề do ô nhiễm nước đặc biệt là quá trình phú dưỡng gây ra Một số hồ nông ở nội thành Hà Nội tuy đã kiểm soát thành công các nguồn nước thải tập trung đổ vào hồ nhưng chất dinh dưỡng từ các nguồn thải phân tán như chảy tràn trên bề mặt lưu vực cũng như nguồn bổ sung từ khí quyển cũng góp phần vào gây ô nhiễm hữu cơ trong hồ Trong một số nghiên cứu gần đây cho thấy một số hồ mặc dù đã kiểm soát được nguồn thải tập trung nhưng vẫn tiếp tục ô nhiễm chất hữu cơ gây ra phú dưỡng khi duy trì ở mức độ phú dưỡng thậm chí siêu phú dưỡng Trong số đó hồ Cự Chính có những đặc điểm phù hợp với mục tiêu nghiên cứu cũng như những giả thiết của bài toán phát triển mô hình khi là một hồ nông ở nội đô Hà Nội, ít có nguồn nước thải tập trung gia nhập và đang bị ảnh hưởng bởi hiện tượng phú dưỡng

CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH PHÚ DƯỠNG TRONG HỒ TĨNH NÔNG

2.1 Các bước phát triển mô hình toán mô phỏng phú dưỡng hồ

Các bước phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng trong vùng nước tĩnh nông được trình bày trong hình 2.1 dưới đây:

Hình 2.1 Các bước phát triển mô hình toán mô phỏng quá trình phú dưỡng

2.2 Cơ sở lý thuyết phát triển mô hình phú dưỡng

Trong phần này sẽ trình bày chi tiết cơ sở lý thuyết sử dụng trong luận án để phát triển mô hình mô phỏng phú dưỡng trong hồ tĩnh nông trong đó bao gồm các yếu tố ảnh hưởng, giả thiết, các phương trình toán, các biến trạng thái, biến ngoại sinh, hằng số và các tham số ảnh hưởng cũng như quá trình phát triển, đánh giá và ứng dụng mô hình Các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến phú dưỡng nước bao gồm: (1) Nồng độ TN, TP ở mức cao, (2) vận tốc dòng chảy chậm, (3) nhiệt độ cao và các yếu tố môi trường khác thuận lợi và (4) hoạt động của vi sinh vật và sự đa dạng sinh học Phú dưỡng có thể xảy ra nhanh hơn khi tất cả các điều kiện môi trường đều thuận lợi

Để giảm thiểu độ phức tạp nhưng vẫn đảm bảo việc mô phỏng quá trình phú dưỡng trong hồ một cách hợp lý trong luận án một số giả thiết được đưa ra như sau: Hồ tĩnh nông, không có dòng chảy vào, ra và không bị tác động bởi gió bề mặt; Đối tượng mô phỏng là cột nước trong hồ ở chế độ pha trộn hoàn toàn (có xem xét đến sự trao đổi của chất hữu cơ giữa cột nước và bề mặt trầm tích); Lựa chọn các nhóm thực vật nổi chiếm ưu thế trong hồ là đối tượng thực vật phù du để mô phỏng; Động vật phù du trong hồ được mô tả đơn giản dưới dạng một nhóm đơn; Các chất dinh dưỡng được lựa chọn mô phỏng là nitơ, phốt pho