Бытовыми и техногенными отходамиЗадача 134 В пруд, с объёмом воды, равным 1, 1 тыс. м3 и минерализацией 0, 950 г/л выбросили с полей (сдвинули при помощи бульдозера) 1, 52 тонны минеральных удобрений. Состав удобрений: 91, 8 % хлорида калия и остальное – глина, суглинок, песок. Напоминаем, что хлорид калия хорошо растворимое в воде соединение; глина и прочие терригенные примеси в воде практически не растворяются. Какова ожидаемая минерализация (в любых удобных для восприятия единицах) воды в данном пруду после полного растворения растворимого вещества данных минеральных удобрений? (результат округлить до сотых долей г/л) Решение: 1). Какова масса собственно хлорида калия, как хорошо растворимого вещества, которое увеличит минерализацию воды в пруду, в минеральных удобрениях (1, 52 т.), поступивших в пруд? Проще всего составить пропорцию: 1, 52 т – есть 100 % Х т - есть 91, 8 %, следовательно, Х = 1, 39536 т. или 1395, 36 кг или 1395360 г. Столько именно растворимого соединения (хлорида калия) было сброшено в данный пруд. 2). Найдём, сколько граммов солей уже (т.е. до сброса) находилось в пруду? Минерализация воды в пруду (концентрация солей) 0, 950 г/л = 950 мг/л = 950 г/м3. Всего в пруду до сброса удобрений содержалось 950 г/м3 · 1, 1 · 103 м3 = 1, 045 · 106 г солей. 3). Рассчитаем, сколько стало солей в пруду после сброса удобрений с полей? 1, 045 · 106 + 1, 39536 · 106 = 2440360 г. 4). Изменением объёма воды в пруду, после сброса туда солей, можно пренебречь, поскольку, объём воды в пруду, практически не изменился. Легко рассчитать концентрацию солей в пруду. Напомним, что объём пруда 1100 м3 и в нём стало содержаться 2440360 г солей. Таким образом, минерализация воды в пруду есть 2440360 г: 1100 м3 = 2218, 509 г/м3 или 2218, 51 мг/л или 2, 22 г/л. Ответ: после сброса в пруд минеральных удобрений, минерализация воды в данном пруду возрастёт с 0, 95 г/л до 2, 22 г/л.
Задача 135 В пруд, с объёмом воды 150 тыс. м3 переместили 2, 44 т. навоза с содержанием нитратов, хлоридов и других растворимых солей 11, 25%. Какой станет минерализация воды в пруду после полного растворения растворимых ингредиентов навоза, если до сброса она составляла 1, 57 г/дм3 (г/л)? Решение: 1). Найдём массу растворимых веществ во всём количестве навоза, сброшенного в водоём. Для этого удобно составить следующую пропорцию: 2, 44 т. – 100% Х т. – 11, 25%. Таким образом Х = 2, 44 · 11, 25: 100 = 0, 2745 т. или 274, 5 кг. 2). Найдём массу солей, которые находились во всей воде водоёма до перемещения в него навоза. В каждом литре прудовой воды содержалось 1, 57 г солей (на это указывает величина минерализации). Следовательно, в каждом м3 воды водоёма содержалось: 1, 57 · 1000 = 1570 г или 1, 57 кг. Поскольку объём пруда 150 · 103 м3, в нём содержалось 150 · 103 · 1, 57 = 235 500 кг. 3). Сколько растворимых веществ стало в воде водоёма после сброса в него навоза? 235 500 + 274, 5 = 235 500 кг. 4). Определим концентрацию растворённых в воде водоёма веществ после сброса в него навоза. 235 774, 4 кг: 150 000 м3 = 1, 57 кг/м3 или 1, 57 г/л. Ответ: после сброса такого количества навоза данного состава в данный водоём, минерализация воды в нём практически не изменилась. В этой задаче допускается, что объём воды водоёма после сброса туда навоза не увеличился. Кроме того, не учитывается и влажность навоза. В данной задаче влажность твёрдых отходов уже учитывается.
Задача 136 В бессточный водоём объёмом V м3 сбросили m т. твёрдых отходов с содержанием растворимых в воде веществ а%. Какова ожидаемая концентрация этих веществ в водоёме после полного их растворения, если до сброса их концентрация в воде водоёма составляла С г/дм3 (г/л). Вариантызадач 134 – 136.
Задача 152 В замкнутый водоём объёмом (V, м3) 18 000 м3 переместили (m, т.) 1, 57 т. перегнившей силосной массы. Содержание влаги в этих отходах (а, %) 59% (по массе), содержание растворимых веществ (b, %) 19, 50%. Как изменится содержание растворённых веществ в воде водоёма после их полного растворения и перемешивания, если первоначально концентрация растворённых веществ составляла (С, г/л) 1, 50 г/л? Решение: 1). Какова масса «сухого» силоса? 1, 57 т. составляет 100% Х т. - 59% Х = 1, 57 · 59: 100 = 0, 9263 т. Мы нашли сколько воды в силосе. Эта вода, в принципе, увеличивает объём воды в водоёме и её следует учитывать при дальнейших расчетах. 2). Найдём массу «сухого» силоса. 1, 57 т. – 0, 9263 т. = 0, 6437 т. 3). Далее, 0, 6437 т. – 100% Х т. - 19, 5% Х = 19, 5 · 0, 6437: 100 = 0, 1255 т. = 125, 5 кг. 4). 1, 50 · 1000 = 1500 г = 1, 5 кг. 18 000 · 1, 5 = 27 000 кг. 5). Как в предыдущих задачах. 27 000 + 125, 5 = 27 125, 5 кг. 6). Общий объём воды в водоёме стал: 18 000 + 0, 9263 = 18 000, 926 м3. Т.е. объём изменился очень незначительно, и этим изменением в большинстве случаев можно пренебречь, что мы и сделаем, оставив объём водоёма равным 18 тыс. м3. 7). 27 125, 5 кг: 18 000 м3 = 1, 507 кг/м3 или г/л или г/дм3. Ответ: концентрация растворимых веществ в воде водоёма увеличилась очень незначительно, с 1, 50 г/л до менее чем 1, 51 г/л. Более точно – возросла всего на 7 мг/л, что аналитически практически не определимо.
Варианты задачи 152
Задача 168 На сколько возрастёт концентрация хлоридов (Δ С, мг/л) в воде бессточного водоёма объёмом (V, м3) 10 000 м3, вода которого содержит (С, мг/л) 350 мг/л хлоридов, если в водоём переместили (с помощью бульдозера) (m, т.) 3, 1 т. калийных удобрений с содержанием хлорида калия (хлористого калия) (n, %) 88, 5%? Решение: 1). Сколько хлоридов содержалось в воде всего водоёма до сброса в него удобрений? Массу удобно перевести в граммы. 350 мг/л = 350 г/м3. 350 г/м3 · 10 000 м3 = 3 500 000 г. 2). Сколько хлорида калия (KCl) содержится в 3, 1 т. калийных удобрений? 3, 1 т. - 100% Х т. - 88, 5% Х = 3, 1 · 88, 5: 100 = 2, 7435 т. Переведём эту величину в граммы. 2, 7435 т. = 2, 7435 · 106 г. 3). Сколько граммов хлоридов содержится в этом количестве КCl? Напоминаем, что молекулярная масса КCl = 39 + 35, 5 = 74, 5 г/моль, ионная масса Cl- = 35, 5 г/моль. В 74, 5 г KCl содержится 35, 5 г Cl- В 2, 7435 · 106 г КCl - Х г Cl- Х = 2, 7435 · 106 · 35, 5: 74, 5 = 1 307 305, 3 г. 4). Найдём, получившуюся после сброса удобрений, общую массу хлоридов, содержащихся в водоёме. 3 500 000 + 1 307 305, 3 = 4 807 305, 3 г 5). Найдём концентрацию хлоридов (Cl-) в водоёме. 4 807 305, 3 г: 10 000 м3 = 480, 73 г/м3 (мг/л) 6). Разница между концентрациями Cl-, которая стала в водоёме после сброса удобрений и была в водоёме изначально. Δ С = 481 – 350 = 131 мг/л Ответ: концентрация хлоридов в водоёме возросла на 131 мг/л.
Варианты задачи 168 Удобрение KCl переместили в пруд. Мr(KCl) 74, 5 г/моль; Мr (Cl-) 35, 5 г/моль. На сколько возрастёт концентрация ионов хлора в данном водоёме (мг/л.)?
Удобрение натриевая селитра NaNO3. Мr(NaNO3) 85 г/моль; Мr (NO3-) 62 г/моль. На сколько мг/л возрастёт концентрация нитратов в водоёме?
Удобрение сульфат калия K2SO4. Мr(K2SO4) 174 г/моль; Мr (SO42-) 96 г/моль. На сколько мг/л возрастёт концентрация сульфатов в водоёме?
Задача 199 Какой объём стоков с концентрацией хлоридов (С, г/л) 400 г/л был сброшен с промышленного предприятия в бессточное озеро объёмом (V, м3) 100 тыс. м3 , если после сброса концентрация хлоридов в воде озера возросла с (С1, мг/л) 95 мг/л до (С2, мг/л) 115 мг/л?
Варианты задачи 199
Для задач №№ 220 - 230 ответы не приводятся. Задача 220 Какова была концентрация хлоридов в сточных водах предприятия, если после сброса 900 м3 в пруд, первоначальным объёмом 2500 м3, концентрация хлоридов в воде пруда возросла с 90 мг/л до 1, 10 г/л? Задача 221 Какова была концентрация нитратов в сточных водах предприятия, если после сброса 550 м3 в пруд с первоначальным объёмом 3550 м3, концентрация нитратов в воде пруда возросла с 5 мг/л до 63 мг/л? Задача 222 Какой объём стоков с концентрацией нитратов 4 г/л был сброшен с промышленного предприятия в пруд объёмом 10 тыс. м3, если после сброса концентрация нитратов в воде пруда возросла с 9, 5 мг/л до 11, 5 мг/л? Задача 223 Объем бессточного озера 200 млн.м3. Кадмий в воде не обнаруживается. Какова была концентрация кадмия в сточных водах завода, если после разового сброса 400 м3, концентрация кадмия в воде стала 0, 01 мг/л? Задача 224 Как изменится концентрация фосфора в воде бессточного озера, если в него произошел разовый сброс фосфорсодержащих сточных вод? Объем воды в озере 196 млн. куб.м. Исходная концентрация фосфора в воде озера 0, 15 мг/л. Объём сточных вод 125 тыс. куб. м. Концентрация фосфора в сточных водах 38, 5 г/л. Задача 225 Как изменится концентрация железа в воде бессточного озера, если в него был произведен разовый сброс железосодержащих вод? Объем воды в озере 96 млн.куб.м., исходная концентрация железа в воде озера 0, 4 мг/л. Объем сточных вод 10 000 куб.м., концентрация железа в сточных водах 20 г/л. Задача 226 Определить объем Hg-содержащих сточных вод, который может быть сброшен с комбината в бессточное озеро, чтобы концентрация Hg в воде не превысила ПДК (0, 001 мг/л). Объем озера 1, 241 км3. Ртуть в воде озера до сброса сточных вод не обнаруживается. Концентрация Hg в сточной воде 15, 55 мг/л.
Задача 227 На какое время (с точностью до мин) может быть включен насос производительностью 50 м3/мин, сбрасывающий с комбината Hg-содержащие сточные воды в бессточное озеро, чтобы концентрация Hg в его воде не превысила ПДК (0, 001 мг/л). Объем озера 1, 241 км3. Ртуть в воде не обнаруживается. Концентрация Hg в сточной воде 15, 55 мг/л. Задача 228 Объем бессточного озера 150 млн. куб. км. Концентрация нитратов в воде 2, 5 мг/л. Какой объем сточной воды с концентрацией нитратов 15 г/л может быть сброшен в озеро с тем, чтобы концентрация нитратов в воде озера не превысила 3 мг/л? Задача 229 Объем бессточного озера 10 тыс. куб. м. Минерализация воды – 0, 8 г/л. Какой объем соленой воды с минерализацией 100 г/л попал в озеро, если минерализация воды в нем возросла до 1 г/л? Задача 230 Объем бессточного озера равен 50 тыс. куб. м. Концентрация хлоридов в воде составляла 300 мг/л. Какова концентрация хлоридов в сточной воде, которая попала в озеро в количестве 100 куб. м, если концентрация хлоридов в воде озера возросла до 500 мг/л? Задача 231 Какова концентрация ионов Сl- в почве (мг/кг или г/кг), если навеску воздушно-сухой почвы массой 10 г обработали 100 мл дистиллированной воды и при этом концентрация Сl- в фильтрате 225 мг/л? Решение: 1). Предполагается, что весь хлор из 10 г почвы перешёл в раствор, объёмом 100 мл. 2). Если концентрация Cl- в фильтрате 225 мг/л, то в 100 мл раствора содержится 22, 5 мг ионов Cl-. Эти 22, 5 мг, как видно из условия задачи, перешли в раствор из 10 г почвы. 3). Осталось рассчитать, сколько хлоридов содержится в 1 кг или 1000 г почвы. Составим пропорцию. 22, 5 мг Cl- содержится в 10 г почвы Х мг Сl- содержится в 1000 г почвы, отсюда Х = 22, 5 мг · 1000 г: 10 г = 2250 мг/кг или 2, 25 г/кг. Ответ: 2, 25 г/кг хлоридов содержится в почве. Можно сказать и так: 2, 25 г хлоридов содержится в 1 кг сухой почвы.
|
