На бессточное озеро (рН воды в нем равно a) площадью (S = b) км2 и средней глубиной (Н = c) м в течение нескольких часов выпало (h = d ) мм кислых (рН = e) дождевых осадков. Требуется: а) рассчитать величину рН воды в озере после дождя при условии полного смешения озерной и дождевой вод, оценить опасность данного закисления воды для гидробионтов озера; (Решение → 35198)

Условие задания: На бессточное озеро (рН воды в нем равно a) площадью (S = b) км2 и средней глубиной (Н = c) м в течение нескольких часов выпало (h = d ) мм кислых (рН = e) дождевых осадков. Требуется: а) рассчитать величину рН воды в озере после дождя при условии полного смешения озерной и дождевой вод, оценить опасность данного закисления воды для гидробионтов озера; б) определить массу диоксидов серы и азота, потребовавшихся для образования серной и азотной кислот, поступивших в озеро с дождевой водой, исходя из того, что отношение массы активных ионов водорода, поступивших с первой и второй из них в озеро с дождевыми осадками равно f ; в) определить при какой величине рН дождя величина рН воды в озере снизится до 5,0. В какой степени такое снижение рН будет угрожать гидробионтам и в чем будет состоять эта угроза? Дано: Площадь озера (S) 25 км2 Глубина озера (H) 3 м Количество выпавших осадков (h) 30 мм рН воды в озере 6,5 рН выпавших осадков 5,1 соотношение в осадках H2SO4:HNO3=90:10 Найти: рН воды в озере после дождя. Массу диоксидов серы и азота, поступивших в озеро с дождевой водой. Определить при какой рН дождя величина рН воды в озере снизится до 5,0 и оценить угрозу этого снижения рН для гидробионтов.

Решение:

19) Рассчитаем объем озера для этого умножим его площадь (S) на глубину (H): Переведем площадь в м2 : 25 км2*106=25000000 м2 Vоз=Sоз*Hоз Vоз= 25000000м2*3м=75*106 м 3=75*103 л 20) Чтобы вычислить концентрацию ионов водорода в озере воспользуемся формулой вычисления рН: pН = –lg[H+ ] рН - это водородный показатель воды, характеризующий содержание в ней активных ионов водорода (H+). Концентрация H+ выражена в моль/дм3 (моль/л) воды. Пусть искомая концентрация x, тогда, зная рН найдем: –lg[H+ ]=–lg x = 6,5 lg x = -6,5 [H+ ] = 10-6,5 = 3,16*10-7 (моль/л) 21) Поскольку 1 моль водорода равен 1 г, Для нахождения массы ионов водорода в озере составим пропорцию: 3,16*10-7 г H+ —1 л Х г H+ —75*103 л Х = 3,16*10-7 * 75*103 = 23,7*10-3 г H+ в озере. 22) Рассчитаем объем выпавших на озеро осадков. Знаем, что выпало 30 мм осадков. Миллиметр выпавших осадков — это один литр воды на квадратный метр. А наше озеро имеет площадь 25 км2 . Значит, на озеро выпало 0,03м*25000000м2=750000 м3=750 л. 23) По условию задачи рН выпавших осадков 5,1. Значит, можем вычислить концентрацию ионов водорода в выпавших осадках: pН = –lg[H+ ] –lg[H+ ]=–lg x = 5,1 lg x = -5,1 [H+ ] = 10-5,1 = 7,94*10-6 (моль/л) Вычислим массу ионов водорода в выпавших осадках: V (озера) = 75 * 106 м 3 (75 * 103 л) 7,94*10-6 г H+ —1 л Х г H+ —75*103 л Х = 7,94*10-6 * 75*103 = 0,60 г H+ в озере принесенных кислыми осадками. Значит масса H+ в кислых осадках равна: 0,60 - 23,7*10-3 = 0,5763 г H+ в осадках