35. Какую минимальную жесткость будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?

для определения жесткости и щелочности раствора, находящегося в равновесии с карбонатными породами и атмосферным воздухом, необходимо определить равновесное значение концентрации ионов кальция.

СаСО₃ + СО_2(р-р) = Са²⁺ + 2СО

Ж = [Са²⁺]/(M_Cа2 + f_Cа2+) = [Са²⁺]/20,04,

где Ж – жесткость воды, моль/м³;

[Са²⁺] – концентрация ио­нов кальция, мг/л;

f_Са²⁺ – фактор эквивалентности ионов каль­ция (fса²⁺ – 1/2);

M_Са²⁺ – молекулярная масса ионов кальция (M_Са²⁺ = 40,08).

В случае, если концентрация ионов кальция выражена в моль/л, жесткость можно определить по уравнению:

Ж = [Са²⁺] ^. f ^. 10³ = 2[Са²⁺] ^. 10³ (моль/м³),

Концентрация ионов кальция в растворе карбоната кальция, находящегося в равновесии с воздухом, зависит от температуры и парциального давления диоксида углерода в воздухе:

К₁ = 4,45 ^. 10^–7 моль/л; К₂ = 4,69 ^. 10^–11 моль/л;

Кг(со₂) = 3,3 ^. 10^–2 моль/(л ^. атм);

Р_СО2 = 3,39 ^. 10^–4 атм; К_СаСО3 = 3,9 ^. 10^–9;

[Са²⁺] = = 4,69 ^. 10^–4 моль/л.

Щелочность поверхностных вод будет составлять:

Щ = 2 ^. 4,69 ^. 10^–4 = 1 ^. 10^–3 (моль/л) = 1 (ммоль/л).

39. Что такое распределительная диаграмма? Для характеристики каких параметров природных систем удобно использовать распределительные диаграммы?

Если известна суммарная активность карбонатов и рН раствора, всегда можно вычислить активность каждого из компонентов карбонатной системы. Для ориентировочных расчетов удобно использовать распределительную диаграмму, которая представляет собой зависимость содержания в мольных долях компонентов карбонатной системы от величины рН раствора

4 5 6 7 8 9 10 11 рН

45. Окислительно-восстановительное состояние природных вод. Растворимость кислорода.

Процесс окисления органического вещества общей формулой {CH2О} можно представить следующим уравнением реакции:

{CH2О} + О2 = СО2 + Н2О

В связи с отсутствием, по условию примера, дополнительного поступления кислорода, максимальное количество органического вещества, которое может быть окисленно в воде будет определяться содержанием кислорода в воде, которое будет соответствовать условиям равновесия с воздухом, устанавливающимся до начала процесса окисления.

=20,8+ – pH. (87)

Уравнение (87) определяет окислительную границу устойчи­вости воды. При заданном значении рН для воды, находящейся в равновесии с атмосферным кислородом, ( )⁰ не может быть более положительным, чем величина, определяемая уравнением (87).

Путем аналогичных рассуждений можно получить зависимость – рН для восстановительной границы устойчивости воды:

(88)

; (89)

(90)

46. Превращение органических соединений в анаэробных условиях.

Анаэробное разложение. При отсутствии кислорода воздуха разложение органического вещества осуществляется анаэробными бактериями. При анаэробном разложении протекают процессы брожения, денптрнфикацип, восстановления сульфатов.

ТЕСТ

Эвтрофикация водоемов приводит к

а) уменьшению количества растворенного кислорода в результате связывания его с молекулами загрязняющих веществ

б) прямому угнетению и гибели популяций животных и растений в результате их отравления токсичными загрязняющими веществами

в) росту биомассы водорослей, приводящему впоследствии к уменьшению концентрации кислорода

г) улучшению гомеостаза экосистемы