При растворении: Ваш браузер устарел

Содержание

Роль кислорода в гидрохимическом процессе при растворении минералов (сульфидов, оксидов, металлов)

Роль кислорода в гидрохимическом процессе при растворении минералов (сульфидов, оксидов, металлов) – DOAJ

Abstract

Read online

Приведен краткий обзор, рассмотрены различные взгляды ученых, представлено собственное видение роли кислорода в условиях растворения минералов (сульфидов, оксидов, металлов) в гидрохимическом процессе.

Keywords

Published in

Chemical Bulletin of Kazakh National University
ISSN
1563-0331 (Print)
2312-7554 (Online)
Publisher
al-Farabi Kazakh National University
Country of publisher
Kazakhstan
LCC subjects
Science: Chemistry
Website
https://bulletin. chemistry.kz

About the journal

WeChat QR code

Close

Терафлю Лесные Ягоды — инструкция по применению препарата от симптомов простуды и гриппа

Регистрационный номер:

ЛС-001960.
Торговое наименование препарата: ТераФлю.
Международное непатентованное или группировочное наименование: Парацетамол + Фенилэфрин + Фенирамин.
Лекарственная форма: порошок для приготовления раствора для приема внутрь [лесные ягоды].

СОСТАВ
Активные компоненты
Парацетамол 325,0 мг
Фенирамина малеат 20,0 мг
Фенилэфрина гидрохлорид 10,0 мг

Вспомогательные компоненты
Сахароза 10 000,0 мг
Ацесульфам калия 13,0 мг
Краситель красный очаровательный Е129 (краситель FD&C красный № 40) 2,400 мг
Краситель бриллиантовый голубой Е133 (краситель FD&C синий № 1) 0,300 мг
Мальтодекстрин М 100 26,0 мг
Кремния диоксид 13,0 мг
Ароматизатор малиновый натуральный WONF Durarome (860385 TD0994) 165,0 мг
Ароматизатор клюквенный Durarome натуральный (861149 TD2590) 55,0 мг
Лимонная кислота 725,0 мг

Натрия цитрат дигидрат 180,0 мг
Кальция фосфат 35,0 мг
Магния стеарат 3,2 мг
Теоретическая масса содержимого пакетика 11572,9 мг

ОПИСАНИЕ
Сыпучий порошок, состоящий из гранул белого, желтоватого, розоватого и серо-фиолетового цвета. Допускается наличие мягких комков. При растворении содержимого пакетика в 225 мл нагретой до 75 ± 5 ºC воды образуется непрозрачный раствор розово-фиолетового цвета с ягодным запахом.

ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ГРУППА
ОРЗ и «простуды» симптомов средство устранения (анальгезирующее ненаркотическое средство + альфа-адреномиметик + Н1-гистаминовых рецепторов блокатор).

Код АТХ: N02BE51.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Комбинированное средство, действие которого обусловлено входящими в его состав компонентами, оказывает жаропонижающее, анальгезирующее, сосудосуживающее действие, устраняет симптомы «простуды». Сужает сосуды носа, устраняет отек слизистой оболочки полости носа и носоглотки.

Фармакодинамика
Парацетамол
Парацетамол оказывает анальгезирующий и жаропонижающий эффект путем подавления синтеза простагландинов преимущественно в центральной нервной системе. Не влияет на функцию тромбоцитов и гомеостаз.

Фенирамина малеат
Фенирамина малеат является противоаллергическим средством – блокатором h2-гистаминовых рецепторов.Приводит к облегчению распространенных аллергических симптомов, связанных с нарушениями со стороны дыхательных путей. В умеренной степени оказывает седативный эффект и также проявляет антимускариновую активность.

Фенилэфрина гидрохлорид
Фенилэфрин – симпатомиметическое средство, при приеме внутрь оказывает умеренное сосудосуживающее действие (за счет стимуляции альфа1 адренорецепторов), уменьшает отек и гиперемию слизистой оболочки полости носа.

Фармакодинамические эффекты
Парацетамол
Отсутствие подавления периферического синтеза простагландинов придает препарату значимые фармакологические свойства, такие как сохранение защитных простагландинов в желудочно-кишечном тракте. Поэтому парацетамол особенно подходит для пациентов, имеющих в анамнезе заболевания или одновременно получающих препараты, при которых подавление периферического синтеза простагландинов являлось бы нежелательным (например, пациенты с желудочно-кишечным кровотечением в анамнезе или пациенты пожилого возраста).

Фенилэфрина гидрохлорид
Фенилэфрина гидрохлорид обладает противозастойной активностью, уменьшает отек и отечность слизистой оболочки носа.

Фармакокинетика
Парацетамол
Парацетамол быстро и почти полностью всасывается из желудочно-кишечного тракта. После приема препарата внутрь максимальная концентрация парацетамола в плазме достигается через 10–60 минут. Парацетамол распределяется в большинстве тканей организма, проникает через плаценту и присутствует в грудном молоке. В терапевтических концентрациях связывание с белками плазмы незначительно, возрастает при увеличении концентрации. Подвергается первичному метаболизму в печени, выводится в основном с мочой в виде глюкуронидных и сульфатных соединений. Менее 5 % от принятой дозы выводится в форме неизмененного парацетамола. Период полувыведения составляет 1–3 часа.

Фенирамина малеат
Максимальная концентрация фенирамина в плазме достигается примерно через 1–2,5 часа. Период полувыведения фенирамина – 16–19 часов. 70–83 % от принятой дозы выводится из организма с мочой в виде метаболитов или в неизмененном виде.

Фенилэфрина гидрохлорид
Фенилэфрина гидрохлорид неравномерно всасывается из желудочно-кишечного тракта и подвергается пресистемному метаболизму моноаминоксидазами в кишечнике и печени. Таким образом, фенилэфрина гидрохлорид при приеме внутрь обладает сниженной биодоступностью. Выводится с мочой практически полностью в виде сульфатных соединений. Максимальные концентрации в плазме достигаются в интервале от 45 минут до 2 часов. Период полувыведения составляет 2–3 часа.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ
Симптоматическая терапия инфекционно-воспалительных заболеваний: ОРВИ, в том числе гриппа и «простуды», сопровождающихся высокой температурой, ознобом, головной болью, болью в горле, насморком, заложенностью носа, чиханием и болями в мышцах.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ
Повышенная чувствительность к отдельным компонентам препарата, одновременный прием трициклических антидепрессантов, бета-адреноблокаторов или других симпатомиметических препаратов (таких, как деконгестанты, препараты для подавления аппетита и амфетаминподобные средства), одновременный или в течение предшествующих 2 недель прием ингибиторов моноаминоксидазы (МАО), портальная гипертензия, алкоголизм, сахарный диабет, дефицит сахаразы/изомальтазы, непереносимость фруктозы, глюкозо-галактозная мальабсорбция, беременность, период грудного вскармливания, детский возраст до 12 лет, тяжелые сердечно-сосудистые заболевания, артериальная гипертензия, гипертиреоз, закрытоугольная глаукома, феохромоцитома.

С ОСТОРОЖНОСТЬЮ
При выраженном атеросклерозе коронарных артерий, сердечно-сосудистых заболеваниях, остром гепатите, гемолитической анемии, бронхиальной астме, тяжелых заболеваниях печени или почек, гиперплазии предстательной железы, затруднении мочеиспускания в следствии гипертрофии предстательной железы, заболеваниях крови, дефиците глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, врожденной гипербилирубинемии (синдромы Жильбера, Дубина- Джонсона и Ротора), хроническом недоедании (дефиците потребляемых калорий) и обезвоживании, пилородуоденальной обструкции, стенозирующей язве желудка и/или двенадцатиперстной кишки, эпилепсии, при одновременном применении дигоксина и сердечных гликозидов, алкалоидов спорыньи (например, эрготамина и метисергида), а также препаратов, способных отрицательно влиять на печень (барбитуратов, фенитоина, фенобарбитала, карбамазепина, рифампицина, изониазида, зидовудина и других индукторов микросомальных ферментов печени).

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ И В ПЕРИОД ГРУДНОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ
Беременность
Данных по применению этого препарата у беременных женщин недостаточно.

Данных, полученных в исследованиях репродуктивной токсичности у животных, недостаточно. Не рекомендуется применять препарат во время беременности.

Период грудного вскармливания
Не рекомендуется применять препарат в период грудного вскармливания.

Парацетамол
Парацетамол выделяется с грудным молоком, но в клинически незначимом количестве при применении в рекомендованных дозах.

Фенирамин
Данные исследований на животных и клинические данные по применению фенирамина в период грудного вскармливания отсутствуют.

Фенилэфрин
Фенилэфрин может выделяться с грудным молоком.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ И ДОЗЫ
Внутрь. Не превышайте рекомендованную дозу. Следует применять наименьшую дозу, необходимую для достижения эффекта, в течение максимально короткого срока лечения.

Взрослые (включая пожилых) и дети 12 лет и старше

По одному пакетику каждые 4–6 часов, по мере необходимости, но не более 4 доз в течение 24 часов. Один пакетик растворяют в стакане горячей, но не кипящей воды. Принимают в горячем виде. ТераФлю можно применять в любое время суток, но наилучший эффект приносит прием препарата перед сном, на ночь. Если не наблюдается облегчения симптомов в течение 3 дней после начала приема препарата, необходимо обратиться к врачу. Пациентам не следует принимать ТераФлю более 5 дней.

Особые группы пациентов
Печеночная недостаточность:
пациентам с нарушенной функцией печени или синдромом Жильбера необходимо уменьшить дозу или увеличить интервал между приемами ТераФлю.

Почечная недостаточность:
При наличии острой почечной недостаточности (клиренс креатинина <10 мл/мин.) интервал между приемами ТераФлю должен быть не менее 8 часов.

Пожилые пациенты:
нет необходимости в корректировке дозы у пожилых пациентов.

ПОБОЧНОЕ ДЕЙСТВИЕ
Нежелательные реакции, представленные ниже, перечислены в соответствии с поражением органов и систем органов и частотой встречаемости. Частота встречаемости определяется следующим образом:

очень часто (≥ 1/10),
часто (≥ 1/100 и < 1/10),
нечасто (≥ 1/1 000 и < 1/100),
редко (≥ 1/10 000 и < 1/1 000),
очень редко (< 1/10 000, включая отдельные случаи).
Категории частоты были сформированы на основании пострегистрационного наблюдения.

Нарушения со стороны крови и лимфатической системы
Частота неизвестна: гемолитическая анемия

Нарушения со стороны иммунной системы
Редко: реакции гиперчувствительности (сыпь, одышка, анафилактический шок), ангионевротический отек и кожная сыпь, крапивница, аллергический дерматит.
Частота неизвестна: анафилактическая реакция, синдром Стивенса-Джонсона, токсический эпидермальный некролиз.

Нарушения психики
Редко: повышенная возбудимость, нарушение сна.
Частота неизвестна: галлюцинации, спутанность сознания

Нарушения со стороны нервной системы
Часто: сонливость.
Редко: головокружение, головная боль.
Частота неизвестна: антихолинергические симптомы, нарушение координации движений, тремор, потеря памяти или концентрации внимания (чаще у пациентов пожилого возраста), нарушение равновесия (чаще у пациентов пожилого возраста), головокружение (чаще у пациентов пожилого возраста), седация (более выражено в начале лечения), сонливость (более выражено в начале лечения).

Нарушение со стороны органа зрения
Редко: мидриаз, парез аккомодации, нарушение внутриглазного давления, острая закрытоугольная глаукома (наиболее вероятно возникает у лиц с закрытоугольной глаукомой).

Нарушение со стороны сердца
Редко: тахикардия, ощущение сердцебиения.

Нарушения со стороны сосудов
Редко: повышение артериального давления
Частота неизвестна: ортостатическая гипотензия

Нарушение со стороны желудочно-кишечного тракта
Часто: тошнота, рвота
Редко: сухость во рту, запор, боль в животе, диарея.

Нарушение со стороны печени и желчевыводящих путей:
Редко: повышение активности печеночных ферментов.

Нарушения со стороны кожи и подкожных тканей
Редко: экзема, сыпь, зуд, эритема, пурпура,

Нарушения со стороны почек и мочевыводящих путей
Редко: затруднение мочеиспускания (наиболее часто возникает у пациентов с обструкцией выходного отверстия мочевого пузыря, например, вследствие гипертрофии предстательной железы), дизурия.

Общие расстройства и нарушения в месте введения
Редко: недомогание.
Частота неизвестна: сухость слизистой оболочки

Если любые из указанных в инструкции эффектов усугубляются, или Вы заметили любые другие побочные эффекты, не указанные в инструкции, сообщите об этом врачу.

ПЕРЕДОЗИРОВКА
Симптомы, обусловленные парацетамолом
(проявляются после приема свыше 10–15 г)
В тяжелых случаях передозировки парацетамол оказывает гепатотоксическое действие, в том числе может вызвать некроз печени. Также передозировка может вызвать печеночную недостаточность, которая может привести к трансплантации печени или смертельному исходу. Клинические признаки поражения печени развиваются в основном через 24–48 часов и достигают максимума через 4–6 дней. Наблюдался острый панкреатит, обычно с нарушением функции печени и токсическим воздействием на печень. Выраженность передозировки зависит от дозы, поэтому запрещен одновременный приём парацетамолсодержащих препаратов. Выражен риск отравления особенно у пожилых пациентов, у детей, у пациентов с заболеваниями печени, в случаях хронического алкоголизма, у пациентов с хроническим недоеданием (дефицитом потребляемых калорий) и у пациентов, принимающих индукторы микросомального окисления в печени. Симптомы передозировки парацетамола в первые 24 часа: бледность кожных покровов, тошнота, рвота, снижение аппетита, судороги. Боль в животе может быть первым признаком поражения печени и иногда не проявляется в течение 24–48 часов и иногда может проявиться позже, через 4–6 дней, в среднем по истечении 72–96 часов после приема препарата. Также может появиться нарушение метаболизма глюкозы и метаболический ацидоз. Даже при отсутствии поражений печени может развиться острая печеночная недостаточность и острый тубулярный некроз. Сообщалось о случаях сердечной аритмии и развития панкреатита.

Лечение
В случае превышения рекомендованной дозы немедленно обратитесь за медицинской помощью, даже если Вы чувствуете себя хорошо, так как существует риск отсроченного серьезного поражения печени. Введение ацетилцистеина внутривенно или перорально в качестве антидота, промывание желудка, прием внутрь метионина могут иметь положительный эффект по крайней мере в течение 48 часов после передозировки. Рекомендован прием активированного угля, мониторинг дыхания и кровообращения. В случае развития судорог возможно назначение диазепама.

Симптомы, обусловленные фенирамином и фенилэфрином (объединены из-за взаимного потенцирования парасимпатолитического эффекта фенирамина и симпатомиметического эффекта фенилэфрина в случае передозировки препарата) Симптомы передозировки включают сонливость, к которой в дальнейшем присоединяется беспокойство (особенно у детей), зрительные нарушения, сыпь, тошнота, рвота, головная боль, повышенная возбудимость, головокружение, бессонница, нарушение кровообращения, кома, судороги (особенно у детей), изменение поведения, повышение или снижение артериального давления, брадикардия. При случаях передозировки фенирамина сообщалось о случаях атропиноподобного «психоза». В тяжелых случаях возможно развитие спутанности сознания, галлюцинаций, судорог и аритмий. Специфический антидот отсутствует. Необходимы обычные меры оказания помощи, включающие назначение активированного угля, солевых слабительных, мер по поддержке сердечной и дыхательной функций. Не следует назначать психостимулирующие средства (метилфенидат) ввиду опасности возникновения судорог. При гипотензии возможно применение вазопрессорных препаратов. В случае повышения артериального давления возможно внутривенное введение альфа-адреноблокаторов (например, фентоламина), т.к фенилэфрин является селективным агонистом альфа1-адренорецепторов, следовательно, гипертензивный эффект при передозировке фенилэфрина следует лечить путем блокирования альфа- адренорецепторов. При развитии судорог использовать диазепам.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ
Влияние парацетамола
Усиливает эффекты ингибиторов МАО, седативных средств, этанола. Риск гепатотоксического действия парацетамола повышается при одновременном приеме барбитуратов, фенитоина, фенобарбитала, карбамазепина, рифампицина, изониазида, зидовудина и других индукторов микросомальных ферментов печени. Свойства варфарина как антикоагулянта и других кумаринов могут быть усилены на фоне длительного регулярного применения парацетамола, повышая риск кровотечений. Единичный прием парацетамола не оказывает такого эффекта. Метоклопрамид увеличивает скорость всасывания парацетамола и повышает уровень концентрации парацетамола в плазме до максимального. Аналогичным образом, домперидон может увеличивать скорость абсорбции парацетамола. При совместном применении хлорамфеникола и парацетамола период полувыведения хлорамфеникола может увеличиться. Парацетамол может снизить биодоступность ламотриджина, с возможным снижением его действия по причине индицирования его печеночного метаболизма. Абсорбция парацетамола может быть снижена при одновременном приеме с колестирамином, однако этого можно избежать, если принимать колестирамин на час позже парацетамола. Регулярное применение парацетамола одновременно с зидовудином может вызвать нейтропению и увеличить риск повреждения печени. Пробенецид влияет на метаболизм парацетамола. У пациентов, принимающих одновременно пробенецид, дозу парацетамола следует уменьшить. Гепатотоксичность парацетамола может усиливаться при хроническом или чрезмерном употреблении алкоголя. Парацетамол может влиять на результаты теста по определению мочевой кислоты с использованием преципитирующего реагента фосфовольфрама.

Влияние фенирамина
Возможно усиление влияния других веществ на центральную нервную систему (например, ингибиторов МАО, трициклических антидепрессантов, алкоголя, противопаркинсонических препаратов, барбитуратов, бензодиазепинов, транквилизаторов и наркотических средств). Фенирамин может ингибировать действие антикоагулянтов. Фенирамин обладает антихолинергической активностью и может усиливать антихолинергические эффекты других препаратов (других антигистаминных средств, препаратов для лечения болезни Паркинсона и фенотиазиновых нейролептиков).

Влияние фенилэфрина
Препарат ТераФлю противопроказан пациентам, которые принимают или принимали МАО в течение последних двух недель. Фенилэфрин может усиливать действие ингибиторов МАО и вызывать повышение артериального давления. Одновременное применение фенилэфрина с другими симпатомиметическими аминами (например, деконгестантами препаратами для подавления аппетита и амфетаминподобными средствами) или трициклическими антидепрессантами (например, амитриптилином) может увеличить риск сердечно-сосудистых побочных эффектов. Фенилэфрин может снижать эффективность бета-адреноблокаторов и других антигипертензивных препаратов (например, дебризолина, гуанетидина, резерпина, метилдопы). Риск повышения артериального давления и других сердечно-сосудистых побочных эффектов может быть увеличен. Одновременное применение фенилэфрина с дигоксином и сердечными гликозидами может увеличить риск развития аритмии или инфаркта миокарда. Одновременное применение фенилэфрина с алкалоидами спорыньи (эрготамин и метисергид) может увеличить риск эрготизма.

ОСОБЫЕ УКАЗАНИЯ
Во избежание токсического поражения печени прием препарата не следует сочетать с применением алкогольных напитков. Содержит парацетамол, не применять с любыми другими препаратами, содержащими парацетамол. Совместное применение с другими препаратами, содержащими парацетамол, может привести к передозировке. Передозировка парацетамола может вызвать развитие печеночной недостаточности, которая может привести к необходимости трансплантации печени или смертельному исходу. Зарегистрированы случаи нарушения функции печени/печеночной недостаточности у пациентов с пониженным уровнем глутатиона, например, у крайне истощенных пациентов, страдающих анорексией, с низким индексом массы тела, у пациентов с тяжелой хронической алкогольной зависимостью или сепсисом. Следует избегать одновременного приема с деконгестантами и антигистаминными средствами. Пациентам, имеющим следующие нарушения, перед приемом этого препарата следует проконсультироваться с врачом:

  • Нарушение функции печени или почек. Сопутствующее заболевание печени повышает риск развития связанных с парацетамолом повреждений печени.
  • Состояния, сопровождающиеся снижением уровня глутатиона, так как применение парацетамола, может увеличивать риск возникновения метаболического ацидоза.

Следует применять с осторожностью у пациентов пожилого возраста, которые более подвержены развитию нежелательных эффектов. Следует избегать применения у пациентов пожилого возраста со спутанностью сознания.

Пациентам следует обратиться к врачу, если:

  • Наблюдается бронхиальная астма, эмфизема или хронический бронхит
  • Симптомы не проходят в течение 5 дней или сопровождаются тяжелой лихорадкой, продолжающейся в течение 3 дней, сыпью или постоянной головной болью.

Это могут быть признаки более серьезных нарушений.

1 пакетик препарата ТераФлю содержит:

  • 10 г сахарозы, что следует учитывать пациентам с сахарным диабетом.
  • Краситель красный очаровательный Е129 (краситель FD&C красный № 40), который может вызвать аллергические реакции.
  • 42,2 мг натрия, что следует учитывать пациентам, соблюдающих диету по содержанию натрия.

Не следует использовать препарат из поврежденных пакетиков.

ВЛИЯНИЕ НА СПОСОБНОСТЬ УПРАВЛЯТЬ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ, МЕХАНИЗМАМИ
Препарат ТераФлю может вызывать сонливость, головокружение, нечеткость зрения, нарушение когнитивной функции и координации движений, что может значимо повлиять на способность к управлению транспортными средствами и работе с механизмами. Эти нежелательные эффекты могут дополнительно усиливаться при приеме алкогольных напитков или других седативных средств.

ФОРМА ВЫПУСКА
Порошок для приготовления раствора для приема внутрь [лесные ягоды]. По 11,5 г порошка в 6-тислойный пакетик (бумага/полиэтилен низкой плотности/полиэтилен/полиэтилен низкой плотности/алюминиевая фольга/полиэтилен низкой плотности). По 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 или 25 пакетиков в картонной пачке, размещенных индивидуально или попарно скрепленных через перфорацию, вместе с инструкцией по применению. На вторичной упаковке допустимо наличие контроля первого вскрытия.

СРОК ГОДНОСТИ
2 года. Не использовать после истечения срока годности.

УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ
При температуре не выше 25 ºC. Хранить в недоступном для детей месте.

УСЛОВИЯ ОТПУСКА
Отпускают без рецепта.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ
ГСК Консьюмер Хелс, Инк., США/GSK Consumer Health, Inc.
10401 Highway 6, Lincoln, Nebraska, 68517, USA.

ВЛАДЕЛЕЦ РЕГИСТРАЦИОННОГО УДОСТОВЕРЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА/ОРГАНИЗАЦИЯ, ПРИНИМАЮЩАЯ ПРЕТЕНЗИИ ПОТРЕБИТЕЛЯ
АО «ГлаксоСмитКляйн Хелскер», Россия.
123112, г. Москва, Пресненская набережная, д. 10.
Тел. +7 (495) 777 9850;
факс +7 (495) 777 9851.

Телефон бесплатной «Горячей линии»:
8 800 333 46 94.

E-mail: [email protected]

Товарный знак принадлежит или используется Группой Компаний ГлаксоСмитКляйн

Карстовый процесс — Экспертные мнения

Карстовый процесс

Необходимость проведения инженерно-геологических условий строительства в районах развития карстовых процессов и явлений очевидна. Своевременное и подробное изучение карстовых процессов и явлений в почвах может на этапе планирования сооружений с большой вероятностью предупредить опасные последствия строительных работ.

Из всех геологических процессов карстовые труднее всего спрогнозировать, они наиболее опасны, а развиваются сотни миллионов лет. Карстовые процессы – одни из наиболее тяжелопрогнозируемых опасных геологических процессов.

Особенность карстовых процессов заключается в том, что они существенно усложняют процесс строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также препятствуют рациональному использованию сельскохозяйственных земель и наносят значительный ущерб населению и хозяйству. В результате влияния карстовых процессов происходят осадка и провалы земной поверхности, деформации сооружений вплоть до их полного разрушения, потеря воды из малых прудов через карстовые полости в бортах и основаниях водохранилищ, прорывы карстовых вод в горные выработки и тоннели, их затопление, загрязнение подземных вод.

Изучение карста при планировании сооружений может в большей степени предупредить все эти опасные последствия.

Карст: условия образования

В Российской Федерации выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции.

Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и различных глубинах, распространены очень широко и занимают почти 50% территории России.

Вследствие необратимых преобразований рельефа и пород, загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферы и атмосферных осадков, а также деградации растительности существенно изменяются условия и факторы карстообразования. Карст активизируется и проявляется на поверхности в результате сокращения мощности до обнажения карстующихся пород, изменения состава и свойств при увлажнении покровных отложений, нарушения рельефа. Появляются и расширяются очаги повышенной инфильтрации поверхностных, а также под-земных агрессивных вод. Участками ослабления служат карстовые полости, открытые трещины, зоны дробления, погребенные провалы и другие подземные формы карста.

Скорость карстового процесса уменьшается с глубиной и с удалением от базиса эрозии.

Карстующиеся породы – известняки, доломиты, гипс и каменная соль – часто образуют отдельные линзы и прослои среди пород глинистого состава. Вода, насыщенная углекислотой, растворяет известняки и доломиты быстрее, чем химически чистая вода.

К растворимым породам относятся каменная соль, гипс, ангидрид, известняк, доломит, отчасти мергель, в которых и наблюдается развитие интенсивных карстовых процессов. Районы, на территории которых имеется распространение гипсового и соляного карста, являются наиболее опасными. Развитие гипсового карста, когда происходит выщелачивание горных пород, которое со временем приводит к образованию на земной поверхности карстовых воронок, оказывает влияние на все компоненты природного ландшафта и хозяйственную деятельность человека.

Процессы растворения и эрозия при линейном расположении воронок могут привести к образованию карстово-эрозионных оврагов.

На выходах растворимых горных пород наблюдаются различных размеров карстовые ниши, которые образуются при процессах физического выветривания и при растворении пород атмосферными осадками, стекающими в большом количестве по обнаженному склону.

С карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек. Исчезающие озера и реки имеются в различных районах и климатических зонах. На дне этих озер находятся карстовые воронки и поноры, через которые вода озер периодически поглощается и уводится на глубину.

Карстовые процессы являются подземными и поверхностными, эрозионными и аккумулятивными формами – полости, зоны разуплотнения, открытые и заполненные. По отсутствию или наличию нерастворимых покровных отложений выделяют открытый и покрытый карст.

На территории суши Земли карст открытого типа занимает 9,5%, покрытого типа – 22%.

Форма и содержание

Карст на поверхности и в глубине представляет собой единый взаимосвязанный процесс. С образованием поверхностных карстовых форм, связанных в значительной степени с выщелачиванием и размывом поверхностными водами, в глубине массивов растворимых горных пород наблюдаются различные подземные формы. К подземным карстовым формам относятся закарстованные трещины, трещины, расширенные растворяющей деятельностью подземных вод, карстовые пещеры и каналы. Вода, просачивающаяся сверху и движущаяся по трещинам, в карбонатных породах содержит много растворенного углекислого газа, что увеличивает ее растворяющую способность. Растворяя по пути движения известняки, вода насыщается углекислым кальцием в виде бикарбоната.

В рыхлых нерастворимых породах, покрывающих закарстованные породы, отмечаются подземные и поверхностные формы. Форма, размеры воронок и частота их образования тесно связаны с геологическим строением, геоморфологическими и гидрогеологическими условиями, а также режимом подземных вод.

В рыхлых мергелистых и гипсоносных песчано-глинистых породах большую роль наряду с выщелачиванием играет механический вынос частиц.

Наличие суффозии в ее активной фазе в определенных условиях приводит к формированию депрессионной воронки в верхнем водоносном горизонте: уровень грунтовых вод принимает V-образную форму. В основании нерастворимых пород создаются подземные полости, которые, постепенно разрастаясь, приводят к нарушению устойчивости свода и его обрушению. Активизация карстово-суффозионных процессов возможна также за счет химического состава подземных вод и их температуры.

В результате карстовых процессов на поверхности образуется воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон – провал. Провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Две последние формы характерны для воронок смешанного генезиса. Карстово-суффозионные провальные воронки и шахты достаточно широко развиты в карстовых районах покрытого карста. Их формирование связано с суффозией материала из основания покрывающей толщи в нижерасположенные подземные карстовые полости в растворимых горных породах. Появление воронок любого генетического типа сопровождается прогибом земной поверхности.

Большое влияние на величину провальной опасности оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод. Значительную опасность для зданий и сооружений представляют деформации земной поверхности, характерные для территорий с развитием сульфатного карста. Карстовые процессы оказывают влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.

Возникновение провалов может создавать аварийные ситуации, приводящие к гибели людей и разрушениям зданий и сооружений со значительными ущербами экономического, социального и экологического характера.

Оценка опасности

Оценка карстовой опасности должна выполняться с учетом базы данных, полученных на основе специального карстологического мониторинга. Предусматривается исследование напряженно-деформированного состояния грунтовой толщи в окрестности участка ослабления массива и влияния перераспределения напряжений на процесс образования воронок.

Выявление и изучение карстовых процессов и явлений возможно методами сейсморазведки. Также проводят исследование процесса, нарушающего устойчивость связных грунтов над карстовой полостью, и механизмов появления гидрогеологических окон в водоупорах. Также необходимо проводить определение закономерностей деформирования воздушно-сухих, влажных и водонасыщенных несвязных грунтов при их поступлении в трещинно-карстовые коллекторы с учетом кинематики процесса и разработку моделей, позволяющих оценить размеры карстово-суффозионных воронок и возможность их появления в песчаной толще.

При инженерных изысканиях следует выполнять:

  • оценку опасности и риска от природных и техногенных процессов;
  • обоснование мероприятий по инженерной защите территории;
  • геологические, гидрологические и геодезические работы и исследования в процессе строительства;
  • локальный мониторинг компонентов окружающей среды.

При строительстве на закарстованных территориях требуется учитывать различные типы и подтипы карстовой опасности.

Необходимо и установить, какие генетические типы карстовых провалов и по каким причинам могут появиться на исследуемой карстоопасной территории.

Необходимо провести ее районирование, позволяющее выделить однотипные участки, в пределах которых – под действием определенных факторов – может реализоваться карстовое провалообразование определенного механизма.

При выборе площадки для строительства проектные организации должны учитывать карстовую опасность территории, а также проблемы негативных последствий подтопления больших по площади закарстованных территорий.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений необходимо предусматривать меры по инженерной защите территорий и снижению опасности, ущербов и риска от экзогенных геологических процессов путем применения вышеописанных методов. Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста необходимо применять противокарстовые мероприятия или их сочетания: планировочные, водозащитные, противофильтрационные, укрепление оснований, конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Таким образом, инженерно-геологические условия в районах распространения карстовых процессов в целом характеризуются как неблагоприятные для всех видов строительства. Однако в настоящее время применяются различные виды исследований, проводится разработка нормативных документов и оценка степени опасности закарстованных территорий и степени их устойчивости, прогнозы местоположения, частоты, размеров провалов. В связи с этим и только при условии неукоснительного соблюдения всех установленных требований и правил, а также с применением конструктивных мер противокарстовой защиты имеется возможность производить строительство на недостаточно устойчивых территориях.

Изучение состава летучих побочных продуктов, образующихся при растворении древесины в ионных жидкостях на основе 1-бутил-3-метилимидазолия

[2] Lan W. , Liu C.-F., Sun R.-C. Fractionation of bagasse

into cellulose, hemicelluloses, and lignin with ionic

liquid treatment followed by alkaline extraction // J.

Agric. Food. Chem. 2011. V. 59. N 16. P. 8691–8701.

https://doi.org/10.1021/jf201508g

[3] Ладесов А. В., Косяков Д. С., Боголицин К. Г.,

Горбова Н. С. Сольватохромные параметры по-

лярности бинарных смесей ацетата 1-бутил-3-ме-

тилимидазолия с водой, метанолом и диметилсуль-

фоксидом // ЖФХ. 2015. Т. 89. № 10. С. 1814–1820.

https://doi.org/10.7868/S0044453715100167

[Ladesov A. V., Kosyakov D. S., Bogolitsyn K. G.,

Gorbova N. S. Solvatochromic polarity parameters

for binarymixtures of 1-butyl-3-methylimidazolium

acetate with water, methanol, and dimethylsulfoxide

// Russ. J. Phys. Chem. A 2015. V. 89. N 10. P. 1814–

1820.

https://doi.org/10.1134/S0036024415100167 ].

[4] Amde M., Liu J.-F., Pang L. Environmental application,

fate, effects, and concerns of ionic liquids: A review

// Environ. Sci. Technol. 2015. V. 49. N 21. P. 12611–

12627. https://doi.org/10.1021/acs.est.5b03123

[5] Shill K., Padmanabhan S., Xin Q., Prausnitz J. M.,

Clark D. S., Blanch H. W. Ionic liquid pretreatment of

cellulosic biomass: Enzymatic hydrolysis and ionic

liquid recycle // Biotechnol. Bioeng. 2011. V. 108. N 3.

P. 511–520. https://doi.org/10.1002/bit.23014

[6] Ладесов A. В., Белесов А. В., Кузнецова М. В.,

Почтовалова А. С., Малков А. В., Шестаков С. Л.,

Косяков Д. С. Фракционирование древесины с при-

менением бинарного растворителя ацетат 1-бу-

тил-3-метилимидазолия–диметилсульфоксид //

ЖПХ. 2018. Т. 91. № 4. С. 663–670 [Ladesov A. V.,

Belesov A. V., Kuznetsova M. V., Pochtovalova A. S.,

Malkov A. V., Shestakov S. L., Kosyakov D. S.

Fractionation of wood with binary solvent 1-butyl-

3-methylimidazolium acetate + dimethyl sulfoxide //

Russ. J. Appl. Chem. 2018. V. 91. N 4. P. 663–670.

https://doi.org/10.1134/S1070427218040201 ].

[7] Pinkert A., Goeke D. F., Marsh K. N., Pang S.

Extracting wood lignin without dissolving or

degrading cellulose: Investigations on the use of food

additive-derived ionic liquids // Green Chem. 2011.

V. 13. N 11. P. 3124.

https://doi.org/10.1039/c1gc15671c

[8] Pu Y., Jiang N., Ragauskas A. J. Ionic liquid as a green

solvent for lignin // J. Wood Chem. Technol. 2007.

V. 27. N 1. P. 23–33.

https://doi.org/10.1080/02773810701282330

[9] Ovejero-Pérez A., Rigual V., Domínguez J. C.,

Alonso M. V., Oliet M., Rodriguez F. Acidic

depolymerization vs ionic liquid solubilization in

lignin extraction from eucalyptus wood using the

protic ionic liquid 1-methylimidazolium chloride // Int.

J. Biol. Macromol. 2020. V. 157. N 15. P. 461–469.

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.04.194

[10] Brandt A., Ray M. J. , To T. Q., Leak D. J., Murphy R. J.,

Welton T. Ionic liquid pretreatment of lignocellulosic

biomass with ionic liquid–water mixtures // Green

Chem. 2011. V. 13. N 9. P. 2489–2499.

https://doi.org/10.1039/c1gc15374a

[11] Zhang P., Dong S.-J., Ma H.-H., Zhang B.-X.,

Wang Y.-F., Hu X.-M. Fractionation of corn stover

into cellulose, hemicellulose and lignin using a series

of ionic liquids // Ind. Crops Prod. 2015. V. 76. N 1.

P. 688–696.

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.07.037

[12] Castro M. C., Rodríguez H., Arce A., Soto A.

Mixtures of ethanol and the ionic liquid 1-ethyl-

3-methylimidazolium acetate for the fractionated

solubility of biopolymers of lignocellulosic biomass

// Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. N 29. P. 11850–

11861. https://doi.org/10.1021/ie501956x

[13] Verdía P., Brandt A., Hallett J. P., Ray M. J., Welton T.

Fractionation of lignocellulosic biomass with the ionic

liquid 1-butylimidazolium hydrogen sulfate // Green

Chem. 2014. V. 16. N 3. P. 1617.

https://doi.org/10.1039/c3gc41742e

[14] Clough M. T., Geyer K., Hunt P. A., Mertes J., Welton T.

Thermal decomposition of carboxylate ionic liquids:

Trends and mechanisms // Phys. Chem. Chem. Phys.

2013. V. 15. N 47. P. 20480–20495.

https://doi.org/10.1039/c3cp53648c

[15] Belesov A. V., Ladesov A. V., Pikovskoi I. I.,

Faleva A. V., Kosyakov D. S. Characterization of ionic

liquid lignins isolated from spruce wood with 1-butyl-

3-methylimidazolium acetate and methyl sulfate and

their binary mixtures with DMSO // Molecules. 2020.

V. 25. N 11. P. 2479.

https://doi.org/10.3390/molecules25112479

[16] Chiarotto I., Feroci M., Inesi A. First direct evidence

of N-heterocyclic carbene in bmim acetate ionic

liquids. An electrochemical and chemical study on the

role of temperature // New J. Chem. 2017. V. 41. N 16.

P. 7840–7843. https://doi.org/10. 1039/c7nj00779e

[17] Sowmiah S., Srinivasadesikan V., Tseng M. C.,

Chu Y. H. On the chemical stabilities of ionic liquids

// Molecules. 2009. V. 14. N 9. P. 3780–3813.

https://doi.org/10.3390/molecules14093780

[18] Yan F., Dhumal N. R., Kim H. J. CO2 capture in

ionic liquid 1-alkyl-3-methylimidazolium acetate:

А concerted mechanism without carbene // Phys.

Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. N 2. P. 1361–1368.

https://doi.org/10.1039/c6cp06556b

[19] Wendler F., Todi L. N., Meister F. Thermostability

of imidazolium ionic liquids as direct solvents for

cellulose // Thermochim. Acta. 2012. V. 528. N 1.

P. 76–84. https://doi.org/10.1016/j.tca.2011.11.015

[20] Ohtani H., Ishimura S., Kumai M. Thermal

decomposition behaviors of imidazolium-type ionic

liquids studied by pyrolysis-gas chromatography //

Anal. Sci. 2008. V. 24. N 10. P. 1335–1340.

https://doi.org/10.2116/analsci. 24.1335

362 Белесов А. В. и др.

Условия образования оксидов азота при растворении металлов в растворах азотной кислоты

Kharkiv National Medical University Repository

Learn More

Please use this identifier to cite or link to this item: http://repo.knmu.edu.ua/handle/123456789/2664

Title: Условия образования оксидов азота при растворении металлов в растворах азотной кислоты
Authors: Козуб, Светлана Николаевна
Козуб, Павел Анатольевич
Ткачук, Наталья Михайловна
Мирошниченко, Виталий Викторович
Мирошниченко, Наталья Николаевна
Keywords: оксиды азота
азотная кислота
Issue Date: 2012
Publisher: Севастопольский национальный технический университет
Citation: Козуб С. Н. Условия образования оксидов азота при растворении металлов в растворах азотной кислоты / С.Н. Козуб, П.А. Козуб, Н.М. Ткачук [и др.] // Современные проблемы физики, химии, биологии. ФизХимБио-2012 : сб. I международной научно-технической конференции, Севастополь, 28-30 ноября 2012 г. – Севастополь : СНТУ. — 2012. — С. 30-33.
Abstract: Рассмотрена проблема образование оксидов азота при взаимодействии азотной кислоты с такими металлами как кадмий, никель, железо. Показано, что оптимальная концентрация азотной кислоты для проведения процессов растворения металлов находится в пределах 7-15% массовых и практически зависит от природы металла, участвующего в химическом процессе, что позволяет проводить технологический процесс растворения даже при температурах близких к температуре кипения без выделения оксидов азота.
URI: http://repo.knmu.edu.ua/handle/123456789/2664
Appears in Collections:Наукові праці. Кафедра медичної та біоорганічної хімії

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Растворы Лабораторный опыт № 2. Тепловые явления при растворении. ПТБ.

Класс 10

Тема урока: Растворы Лабораторный опыт № 2. Тепловые явления при растворении. ПТБ.

Цели урока:

Обучающие:

Закрепить знания учащихся о способах выражения состава раствора;

Сформировать понятия о молярной концентрации.

Воспитание мотивации к учению.

Развивающая:

  • развивать умения определять количественный состав растворов;

  • применять математические знания к решению химических задач.

Воспитательная: воспитывать коммуникативные качества учащихся, аккуратность, трудолюбие, толерантность, научное мировоззрение.

Виды деятельности:

  • Работа с текстом учебника;

  • выполнение лабораторного опыта, оформление отчёта с описанием эксперимента, его результатов и выводов;

  • решение задач с использованием физических величин «массовая доля» и «молярная концентрация растворённого вещества».

Демонстрации

  1. Таблица «Плотность растворов некоторых веществ с различной массовой долей растворённого вещества».

  2. Определение плотности раствора при помощи ареометра.

Лабораторный опыт №3.Приготовление раствора заданной молярной концентрации.

Планируемые результаты

Предметные

Умения устанавливать внутри- и межпредметные связи; формулировать определения; записывать формулы и рассчитывать массовую долю и молярную концентрацию растворённого вещества в растворе; проводить расчёты по уравнениям реакций, протекающих в растворе; объяснять выполняемые при расчётах действия.

Метапредметные

Познавательные УУД: умения работать с текстом параграфа, выделять в нём главное, структурировать учебный материал; давать определения понятиям; составлять конспект; применять математические знания к решению химических задач.

Личностные УУД: умение осуществлять рефлексию своей деятельности.

Регулятивные УУД: умения самостоятельно определять цели и составлять планы; использовать все возможные ресурсы для достижения целей.

Коммуникативные УУД: умения находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение.

Личностные

Осознание роли различных наук в изучении и описании окружающего мира.

Тип урока: закрепление знаний

Ход урока

1.Создание проблемной ситуации

Цель: сформировать положительную мотивацию к изучению темы урока с учетом познавательных интересов, развивать умения анализировать ситуацию, выявлять причинно-следственные связи.

  1. Поясните причины холерных бунтов, происходящих в России в 1830-1831 г.г.

  2. Укажите способы борьбы с холерными бунтами

Учащиеся выдвигают версии, потом сверяют их с полученным текстом.

ХОЛЕРНЫЕ БУНТЫ 1830-1831 гг. — выступления, вызванные мерами во время эпидемии холеры: карантинами, запретами передвижений, вооруженными кордонами.

В июне 1830 г. в Севастополе при попытке выселить жителей в карантинный лагерь взбунтовались матросы и мастеровые. Были убиты военный губернатор и ряд командиров. С подходом надежных войск восстание прекратилось. 7 человек были приговорены к расстрелу, более тысячи подверглись физическим наказаниям, каторге и ссылке. Эпидемия холеры распространялась. Появились слухи, будто лекари специально заражают и отравляют людей.

Осенью в Поволжье вспыхнул ряд восстаний, наиболее мощное — в Тамбове, где в ноябре 1830 г. 5-тысячная толпа мещан разгромила больницу и захватила губернатора. Местная стража отказалась стрелять в толпу. После подавления бунта двух его руководителей осудили на каторгу, 8 человек наказали шпицрутенами, Тамбовский батальон стражи отправили на Кавказ. В следующем году холера дошла до столицы. 22 июня 1831 г. громадная толпа мещан, дворовых и низших чиновников уничтожила центральную больницу в Петербурге на Сенной площади, погибли несколько врачей. Полиция бежала, восставших разогнала гвардия.

Наибольшую угрозу представляло июльское выступление военных поселенцев в Старой Руссе и Новгороде. Солдаты убивали или пороли офицеров, чиновников, аптекарей, сами выбирали себе начальников. 25 июля Николай I лично прибыл в Новгород, обещая прощение и разбор жалоб. Восставшие части были разделены, начались аресты. Около 4 тыс. человек наказали плетьми или шпицрутенами, более 100 забили до смерти. Военные поселения в Новгородской губернии упразднили [3].

В результате работы учащиеся выясняют, что причиной бунтов стала эпидемия холеры, использовался силовой способ подавления беспорядков (борьба со следствием).

3. Изучив текст из медицинской энциклопедии, выясните причины заболевания холерой, сделайте выводы о способах лечения болезни, полученные сведения оформите в виде таблицы 1.

ХОЛЕРА. Болезнь вызывается холерным вибрионом одного из двух биотипов (холерным вибрионом V. сomma и вибрионом Эль – Тор). Источниками инфекции являются больные холерой, а также вибриононосители. Заражение происходит в результате проникновения холерных вибрионов через рот, преимущественно с инфицированной некипяченой водой или с грязных рук.

Проникнув через рот в организм человека, часть холерных вибрионов под воздействием кислого содержимого желудка погибает, а другие поступают в тонкий кишечник. Из микробных клеток высвобождаются токсические вещества, в частности холерген, который повышает проницаемость эпителиальных клеток слизистой оболочки и ворсинок тонкого кишечника для электролитов, в том числе натрия, и для воды. Нарушение осмотических процессов приводит к выделению в просвет кишечника из клеток слизистой оболочки тонких кишок большого количества жидкости, возникает рвота. Все это обусловливает значительные потери из организма воды и минеральных солей, состояние обезвоживания, нарушения гемодинамики, сгущение крови, расстройства кислотно-щелочного равновесия, а также кислородное голодание тканей, мышечные судороги, снижение мочевыделительной функции почек.

Лечение. Все больные подлежат обязательной госпитализации. Необходимо по возможности быстрее внутривенным вливаниям специально приготовленных солевых растворов на дважды дистиллированной стерильной воде; в 1 л ее растворяют 5 г хлорида натрия, 4 г бикарбоната натрия и 1 г хлорида калия; все эти соли должны быть химически чистыми, их заготовляют в стерильном виде и соответствующей расфасовке. Вливания следует проводить длительно, добиваясь стойкого клинического эффекта, уменьшения частоты стула, прекращения рвоты, восстановления артериального давления. Для дальнейшего лечения используются антибиотики [2].

Табл.1

Возбудитель

Способ заражения

Лечение

Затем выдаём каждому контрольный лист, в котором указаны все виды работ, и разъясняем, что в него будут выставляться результаты самооценки и/или взаимооценки, а также оценки учителя.

2.Актуализация знаний

Цель: проверить уровень сформированности знаний о способах выражения концентрации растворов, умения проводить расчёты по формулам.

1. Массовая доля растворенного вещества – это отношение

  1. массы раствора к массе вещества

  2. массы воды к сумме масс вещества и раствора

  3. массы вещества к массе раствора

2. Для расчета массовой доли растворенного вещества ω(В) по массе вещества m(В), массе раствора m(p) или массе воды m(h3O) используют формулу:

  1. ω(В)=


  1. ω(B)=

  1. ω(B)=

3. Молярная концентрация растворенного вещества – это отношение

  1. массы вещества к объему раствора

  2. количества вещества к объему раствора

  3. количества вещества к массе воды в растворе

4. Выражение «раствор с массовой долей 3%» означает:

  1. в 100г воды растворено 3г соли;

  2. в 97г воды растворено 3г соли;

  3. в 103г раствора содержится 3г

5. На одной склянке написано «15% HCl», а на другой – «ωHCl=0,15»
Выберите правильное утверждение:

  1. концентрация раствора в первой склянке в 100 раз больше, чем во второй

  2. концентрация раствора во второй склянке меньше, чем в первой

  3. концентрации растворов в обеих склянках одинаковы

6. Число молей КОН в 250мл 0,2М раствора равно:

  1. 0,05

  2. 0,25

  3. 0,50

7. Масса NaOH, содержащаяся в 500мл 0,6М раствора равна

  1. 12г

  2. 24г

  3. 130г

(Ответы: 1-3, 2-2, 3-2, 4-2, 5-3, 6-1, 7-1)

Учащиеся выполняют задание, сверяют ответы с эталоном, каждый правильный ответ оценивают 1 баллом, затем подводят итоги в соответствии со шкалой: 0-4 балла – необходимо повторить определения массовой доли растворенного вещества, молярной концентрации растворов, вспомнить формулы выражения состава раствора и вычисления по этим формулам; 5-7 баллов – можно приступать к выполнению следующего этапа.

3.Экспериментальная часть. Лабораторный опыт № 2. Тепловые явления при растворении. ПТБ.

Цель: совершенствование навыков приготовления растворов, развитие навыков самостоятельного составления плана работы и следования ему.

Задача: При некоторых заболеваниях в кровь вводят 0,9% — ный раствор хлорида натрия (физиологический раствор). Вычислите массы соли и воды, необходимые для приготовления 300г такого раствора. Пользуясь ареометром, определите плотность раствора и вычислите молярную концентрацию растворенного вещества.

Ход работы и выводы запишите в тетрадь.

Если учащийся не смог составить инструктивную карту самостоятельно, он пользуется готовой.

Инструктивная карта для практической работы

1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРА С ОПРЕДЕЛЕННОЙ МАССОВОЙ ДОЛЕЙ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА.

Рассчитайте массу твердого вещества (соли) и объем воды, необходимых для приготовления указанного в задании объема раствора с заданной массовой долей растворенного вещества.

Приготовьте весы:
а) ввинтите металлический стержень в основание,
б) закрепите муфту на стержне,
в) закрепите в муфте коромысло с чашками.

Поместите на левую чашку весов лист фильтровальной бумаги и уравновесьте весы, размещая разновесы на правой чашке.

Поместите соль на фильтровальную бумагу и взвесьте рассчитанную массу соли.

Перенесите навеску соли в колбу.
ВНИМАНИЕ! При отмеривании жидкости глаз наблюдателя должен находиться в одной плоскости с уровнем жидкости.

Отмерьте мерным цилиндром вычисленный объем воды.
Уровень жидкости прозрачных растворов устанавливается по нижнему мениску!

Перелейте воду из цилиндра в колбу с навеской соли.

Размешайте соль стеклянной палочкой с резиновым наконечником.

2. ВЫЧИСЛЕНИЕ МОЛЯРОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИГОТОВЛЕННОГО РАСТВОРА

Подберите из набора ареометров тот, у которого градуировочная шкала будет соприкасаться с уровнем жидкости полученного раствора.

Определите плотность жидкости по градуировочной шкале ареометра

Проведите расчеты и назовите последовательность выполнения операций, пользуясь таблицей:

Расчеты для приготовления растворов

Последовательность операций

1.
2.
3.
n.

Выводы:

Приведите в порядок свое рабочее место.

Работа оценивается в баллах.

При выставлении баллов учитывается самостоятельность при составлении инструктивной карты, успешность работа по ней.

  1. Применение знания

Цель: проверить уровень сформированности знаний учащихся

А1 Для вычисления концентрации растворенного вещества С используют формулу:


V(р-ра)=

С(в-ва)=


С(в-ва)=

С(B)=

А2. Буквой ω обозначается

масса раствора

массовая доля растворенного вещества

масса воды в растворе

концентрация растворенного вещества

А3. Масса растворенного вещества, содержащегося в 100г раствора с массовой долей 2%

0,2г

Ответом на задания части В может быть целое число, слово или формула

В1. Установите соответствие между массой растворенного вещества в 100г раствора и массовой долей вещества (в %)

А) 5г

1) 0,25

Б) 250мг

2) 0,75

В) 10г

3) 5

Г) 750мг

4) 10

А

Б

В

Г

В2. Установите соответствие между количеством некоторого вещества (моль) и молярной концентрацией (моль/л) в растворе объёмом 200мл

А) 0,08

1) 0,1

Б) 0,06

2) 0,2

В) 0,04

3) 0,3

Г) 0,02

4) 0,4

С1. Какой объём 38%-ного раствора НСl (ρ=1,19 г/мл) надо взять, чтобы приготовить из него 2л 2М раствора?

  1. Рефлексия

Цель: обобщить результаты работы по теме: «Выражение количественного состава растворов»

На этапе рефлексии проводится анализ типичных ошибок, по контрольному листу выставляется итоговая оценка по теме.

Учитель предлагает учащемуся закончить предложения

Наибольшие затруднения у меня вызвало…

Больше всего мне понравилось…

Я научился (лась)…

  1. Домашнее задание: Для всех: пользуясь учебником (Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Химия 10 класс. Базовый уровень: Учебник для общеобразовательных учреждений. – 2-е изд. – М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2011, §17), решите задачу 3 (стр. 75), приведите примеры использования растворов в быту и технике.

Рецензия

на урок химии в 10 классе на тему
«Выражение количественного состава раствора»,
разработанный и проведённый учителем химии
Мяоц Светлана Владимировна


Урок проведен в соответствии с требованиями, предъявляемыми Министерством образования РФ к содержанию данного типа уроков.
Цель урока — развить практические умения решать задачи, расширить знания учащихся о значении этих веществ в природе и деятельности человека, сформировать целостную картину о взаимосвязи предметов в школе.
Задачи урока:

Обучающие:

Закрепить знания учащихся о способах выражения состава раствора;

Сформировать понятия о молярной концентрации.

Воспитание мотивации к учению.

Развивающая:

развивать умения определять количественный состав растворов;

применять математические знания к решению химических задач.

Воспитательная: воспитывать коммуникативные качества учащихся, аккуратность, трудолюбие, толерантность, научное мировоззрение.

Тип урока: закрепление новых знаний

Учителем был предложен урок типа «Закрепление знаний», на котором закреплялись и углублялись знания и умения, полученные в процессе изучения темы «Выражение количественного состава раствора» с применением компьютерных технологий, методики развивающего обучения, лабораторного опыта, что способствовало оптимизации процесса контроля за знаниями учащихся.

В ходе урока применены различные формы работы: индивидуальная, групповая. Осуществлялось совершенствование навыков работы с текстом, развитие умений работы в группе, умений делать обобщения, выводы.

Использовалась коммуникативная методика. В течение всего урока прослеживалась четкая связь « учитель-ученик-учитель», что создавало на уроке атмосферу комфорта как для учащихся, так и для учителя. Учащиеся свободно высказывали свои суждения, не боялись ошибиться.
Предложенный план урока выполнен, цели реализованы. Учащиеся показали достаточно высокий уровень знаний и умений учебной деятельности.

Заместитель директора по УВР Ю.В.Батурина

Аннотация

на урок химии в 10 классе на тему
«Выражение количественного состава раствора»»,
разработанный и проведённый учителем химии
Мяоц Светлана Владимировна

Урок проведен в соответствии с требованиями, предъявляемыми Министерством образования РФ к содержанию данного типа уроков.
Цель урока — развить практические умения решать задачи, расширить знания учащихся о значении этих веществ в природе и деятельности человека, сформировать целостную картину о взаимосвязи предметов в школе.
Форма: урок – закрепление знаний.

Данная форма позволяет моделировать все этапы химического исследования при изучении конкретной темы.

На подготовительном этапе класс ставиться проблема, которая позволяет грамотно сочетать теоретическую и экспериментальные .

На данном уроке гармонично сочетаются проблемный метод и химический эксперимент, служащий средством познания научного мира.

Ведущая форма деятельности на уроке – самостоятельная работа обучающихся в парах или группах, выполняющих одинаковые или разные задания (по вариантам), направленные на получение более широкого круга информации всем классом.

Предложенный план урока выполнен, цели реализованы. Учащиеся показали достаточно высокий уровень знаний и умений учебной деятельности.

11.1 Процесс растворения – химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описывать основные свойства растворов и то, как они формируются
  • Предсказать, даст ли данная смесь раствор, на основе молекулярных свойств ее компонентов
  • Объясните, почему некоторые растворы выделяют или поглощают тепло при образовании

В предыдущей главе этого текста были представлены растворы , определяемые как однородные смеси двух или более веществ. Часто один компонент раствора присутствует в значительно большей концентрации, и в этом случае его называют растворителем . Другие компоненты раствора, присутствующие в относительно меньших концентрациях, называются растворенными веществами . Сахар представляет собой ковалентное твердое вещество, состоящее из молекул сахарозы, C 12 H 22 O 11 . При растворении этого соединения в воде его молекулы равномерно распределяются среди молекул воды:

[латекс]\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}(s)\;{\longrightarrow}\;\text{C}_{12 }\text{H}_{22}\text{O}_{11}(водн.)[/latex]

Нижний индекс « aq » в уравнении означает, что молекулы сахарозы являются растворенными веществами и поэтому индивидуально диспергированы в водном растворе (вода является растворителем).{\;\;2-}(водный)[/латекс]

Что касается смеси сахара и воды, то эта смесь также является водным раствором. Его растворенные ионы калия и дихромата остаются индивидуально диспергированными среди молекул растворителя (воды).

Рисунок 1. При смешивании дихромата калия (K 2 Cr 2 O 7 ) с водой образуется гомогенный раствор оранжевого цвета. (кредит: модификация работы Марка Отта)

Посетите эту виртуальную лабораторию, чтобы просмотреть моделирование растворения обычных ковалентных и ионных веществ (сахара и соли) в воде.

Вода так часто используется в качестве растворителя, что слово «раствор» для многих людей стало означать водный раствор. Однако почти любой газ, жидкость или твердое вещество может выступать в качестве растворителя. Многие сплавы представляют собой твердые растворы одного металла, растворенного в другом; например, пятицентовые монеты США содержат никель, растворенный в меди. Воздух представляет собой газообразный раствор, гомогенную смесь азота, кислорода и некоторых других газов. Кислород (газ), спирт (жидкость) и сахар (твердое вещество) растворяются в воде (жидкость) с образованием жидких растворов. В таблице 1 приведены примеры нескольких различных растворов и фаз растворенных веществ и растворителей.

Раствор Раствор Растворитель
воздух О 2 ( г ) Н 2 ( г )
безалкогольные напитки CO 2 ( г ) Н 2 О( л )
водород в палладии Н 2 ( г ) Pd( с )
медицинский спирт Н 2 О( л ) C 3 H 8 O( l ) (2-пропанол)
морская вода NaCl( с ) Н 2 О( л )
латунь Zn( с ) Cu( с )
Таблица 1. Различные типы растворов

Решения обладают следующими определяющими чертами:

  • Однородные; то есть после смешивания раствор имеет один и тот же состав во всех точках (его состав однороден).
  • Физическое состояние раствора — твердого, жидкого или газообразного — обычно такое же, как и у растворителя, как показано в примерах в таблице 1.
  • Компоненты раствора диспергированы в молекулярном масштабе; то есть они состоят из смеси отдельных молекул, атомов и/или ионов.
  • Растворенное вещество в растворе не будет осаждаться или отделяться от растворителя.
  • Состав раствора или концентрации его компонентов можно постоянно изменять в определенных пределах.

Образование раствора является примером самопроизвольного процесса , процесса, который происходит при определенных условиях без потребности в энергии из какого-либо внешнего источника. Иногда перемешиваем смесь, чтобы ускорить процесс растворения, но это необязательно; гомогенный раствор образовался бы, если бы мы подождали достаточно долго. Тема спонтанности имеет решающее значение для изучения химической термодинамики и более подробно рассматривается в одной из последующих глав этого текста. Для целей обсуждения в этой главе достаточно рассмотреть два критерия, согласно которым благоприятствует , но не гарантирует спонтанного образования решения:

  1. уменьшение внутренней энергии системы (экзотермическое изменение, как обсуждалось в предыдущей главе о термохимии)
  2. увеличение беспорядка в системе (что указывает на увеличение энтропии системы, о чем вы узнаете в следующей главе о термодинамике)

В процессе растворения часто, но не всегда происходит изменение внутренней энергии по мере поглощения или выделения тепла.Увеличение беспорядка всегда происходит, когда образуется раствор.

Когда сила межмолекулярного притяжения между растворенными веществами и частицами растворителя в растворе не отличается от силы, присутствующей в разделенных компонентах, раствор формируется без сопутствующего изменения энергии. Такое решение называется идеальным решением . Смесь идеальных газов (или таких газов, как гелий и аргон, поведение которых очень близко к идеальному) является примером идеального решения, поскольку вещества, составляющие эти газы, не испытывают значительного межмолекулярного притяжения.

При соединении контейнеров с гелием и аргоном газы самопроизвольно смешиваются за счет диффузии и образуют раствор (рис. 2). Образование этого раствора, очевидно, связано с увеличением беспорядка, так как атомы гелия и аргона занимают в два раза больший объем, чем тот, который каждый занимал до смешения.

Рис. 2. Образцы гелия и аргона самопроизвольно смешиваются, образуя раствор, в котором увеличивается беспорядок атомов двух газов.

Идеальные растворы могут также образовываться при смешивании структурно сходных жидкостей.Например, смеси спиртов метанола (СН 3 ОН) и этанола (С 2 Н 5 ОН) образуют идеальные растворы, как и смеси углеводородов пентана, С 5 Н 12 и гексан, C 6 H 14 . Помещение метанола и этанола или пентана и гексана в колбы, показанные на рис. 2, приведет к такой же диффузии и последующему смешению этих жидкостей, что и для газов He и Ar (хотя и с гораздо меньшей скоростью), что приведет к образованию растворов с без существенного изменения энергии.Однако, в отличие от смеси газов, компоненты этих растворов жидкость-жидкость действительно испытывают силы межмолекулярного притяжения. Но так как молекулы двух смешиваемых веществ структурно очень сходны, то и силы межмолекулярного притяжения между одинаковыми и разнородными молекулами по существу одинаковы, и поэтому процесс растворения не влечет за собой сколько-нибудь заметного увеличения или уменьшения энергии. Эти примеры иллюстрируют, как одна только диффузия может обеспечить движущую силу, необходимую для самопроизвольного образования раствора.Однако в некоторых случаях относительные величины межмолекулярных сил притяжения между растворенными веществами и растворителями могут препятствовать растворению.

Три типа сил межмолекулярного притяжения имеют отношение к процессу растворения: растворенное вещество-растворенное вещество, растворитель-растворитель и растворенное вещество-растворитель. Как показано на рисунке 3, образование раствора можно рассматривать как пошаговый процесс, в котором энергия расходуется на преодоление притяжения растворенное вещество и растворитель-растворитель (эндотермические процессы) и высвобождается, когда устанавливается притяжение растворенное вещество-растворитель (экзотермический процесс). упоминается как сольватация ).Относительные величины изменений энергии, связанных с этими ступенчатыми процессами, определяют, будет ли процесс растворения в целом выделять или поглощать энергию. В некоторых случаях растворы не образуются, потому что энергия, необходимая для разделения растворенных веществ и растворителей, намного больше, чем энергия, выделяемая при сольватации.

Рисунок 3. На этом схематическом изображении растворения показан пошаговый процесс, включающий эндотермическое разделение растворенных веществ и растворителей (этапы 1 и 2) и экзотермическую сольватацию (этап 3).

Например, кулинарные масла и вода не будут смешиваться в какой-либо заметной степени для получения растворов (рис. 4). Водородная связь является доминирующей силой межмолекулярного притяжения, присутствующей в жидкой воде; молекулы неполярных углеводородов кулинарных масел не способны образовывать водородные связи, вместо этого они удерживаются вместе за счет дисперсионных сил. Формирование водно-масляного раствора потребует преодоления очень сильных водородных связей в воде, а также значительно больших дисперсионных сил между относительно большими молекулами масла.А поскольку полярные молекулы воды и неполярные молекулы масла не будут испытывать очень сильного межмолекулярного притяжения, при сольватации будет выделяться очень мало энергии.

Рисунок 4. Смесь неполярного растительного масла и полярной воды не дает раствора. (кредит: Gautam Dogra)

С другой стороны, смесь этанола и воды будет смешиваться в любых пропорциях, чтобы получить раствор. В этом случае оба вещества способны образовывать водородные связи, поэтому процесс сольватации является достаточно экзотермическим, чтобы компенсировать эндотермическое разделение молекул растворенного вещества и растворителя.

Как отмечалось в начале этого модуля, экзотермические процессы растворения благоприятствуют самопроизвольному образованию раствора, но не гарантируют его. Хотя многие растворимые соединения действительно растворяются с выделением тепла, некоторые растворяются эндотермически. Нитрат аммония (NH 4 NO 3 ) является одним из таких примеров и используется для изготовления мгновенных охлаждающих компрессов для лечения травм, подобных показанному на рис. 5. Тонкостенный пластиковый пакет с водой запечатан внутри большего пакета с твердый NH 4 NO 3 .Когда мешочек меньшего размера разрывается, образуется раствор NH 4 NO 3 , который поглощает тепло из окружающей среды (поврежденный участок, к которому приложен компресс) и создает холодный компресс, уменьшающий отек. Эндотермические растворения, такие как этот, требуют большего подвода энергии для разделения растворенных веществ, чем извлекаются при сольватации растворенных веществ, но, тем не менее, они происходят спонтанно из-за увеличения беспорядка, сопровождающего образование раствора.

Рис. 5. Мгновенный охлаждающий компресс становится холодным, когда определенные соли, такие как нитрат аммония, растворяются в воде — эндотермический процесс.

Посмотрите это короткое видео, иллюстрирующее эндотермические и экзотермические процессы растворения.

Ключевые понятия и резюме

Раствор образуется при физическом соединении двух или более веществ с образованием смеси, гомогенной на молекулярном уровне. Растворитель является наиболее концентрированным компонентом и определяет физическое состояние раствора.Растворенные вещества представляют собой другие компоненты, обычно присутствующие в концентрациях меньших, чем концентрация растворителя. Растворы могут образовываться эндотермически или экзотермически, в зависимости от относительных величин сил межмолекулярного притяжения растворенного вещества и растворителя. Идеальные растворы образуются без заметного изменения энергии.

Химия Упражнения в конце главы

  1. Чем растворы отличаются от соединений? Из других смесей?
  2. Какие из основных характеристик растворов можно увидеть в растворах K 2 Cr 2 O 7 , показанных на рисунке 1?
  3. При растворении KNO 3 в воде полученный раствор значительно холоднее, чем вода была изначально.

    (a) Является ли растворение KNO 3 эндотермическим или экзотермическим процессом?

    (b) Какие выводы вы можете сделать о межмолекулярных притяжениях, участвующих в этом процессе?

    (c) Является ли полученный раствор идеальным?

  4. Приведите пример каждого из следующих типов решений:

    (а) газ в жидкости

    (b) газ в газе

    (c) твердое тело в твердом состоянии

  5. Укажите наиболее важные типы межмолекулярного притяжения в каждом из следующих растворов:

    (а) Решение на рис. 1.

    (b) NO( l ) в CO( l )

    (c) Cl 2 ( г ) в Br 2 ( л )

    (d) HCl( водн. ) в бензоле C 6 H 6 ( l )

    (e) Метанол CH 3 OH( л ) в H 2 O( л )

  6. Предскажите, будет ли каждое из следующих веществ более растворимо в воде (полярный растворитель) или в углеводороде, таком как гептан (C 7 H 16 , неполярный растворитель):

    (а) масло растительное (неполярное)

    (б) изопропиловый спирт (полярный)

    (c) бромид калия (ионный)

  7. При образовании некоторых растворов выделяется тепло; тепло поглощается при образовании других растворов. Дайте молекулярное объяснение различиям между этими двумя типами самопроизвольных процессов.
  8. Растворы водорода в палладии могут быть образованы при воздействии на металлический Pd газа H 2 . Концентрация водорода в палладии зависит от давления подаваемого газа H 2 , но более сложным образом, чем это может быть описано законом Генри. При определенных условиях 0,94 г газообразного водорода растворяется в 215 г металлического палладия.

    а) Определите молярность этого раствора (плотность раствора = 1.8 г/см 3 ).

    (b) Определите моляльность этого раствора (плотность раствора = 1,8 г/см 3 ).

    (c) Определите массовую долю атомов водорода в этом растворе (плотность раствора = 1,8 г/см 3 ).

Глоссарий

сплав
твердая смесь металлического элемента и одного или нескольких дополнительных элементов
идеальное решение
раствор, который образуется без сопутствующего изменения энергии
сольватация
экзотермический процесс, при котором устанавливаются межмолекулярные силы притяжения между растворенным веществом и растворителем в растворе
самопроизвольный процесс
физическое или химическое изменение, происходящее без добавления энергии из внешнего источника

Решения

Ответы на упражнения по химии в конце главы

1. {\;\;-}[/latex] ионов сильнее, чем между ионами и молекулами воды (взаимодействия ион-ион имеют более низкую, более отрицательную энергию). Следовательно, процесс растворения увеличивает энергию молекулярных взаимодействий и расходует тепловую энергию раствора, чтобы компенсировать разницу. (в) Нет, идеальный раствор образуется без заметного выделения или расхода тепла.

5. а) ионно-дипольные силы; б) диполь-дипольные силы; в) дисперсионные силы; г) дисперсионные силы; (e) водородная связь

7.Тепло выделяется, когда общие межмолекулярные силы (IMF) между молекулами растворенного вещества и растворителя сильнее, чем общие IMF в чистом растворенном веществе и в чистом растворителе: при разрушении более слабых IMF и формировании более сильных IMF выделяется тепло. Тепло поглощается, когда общее количество IMF в растворе слабее, чем общее количество IMF в чистом растворенном веществе и в чистом растворителе: разрушение более сильных IMF и формирование более слабых IMF поглощает тепло.

Растворенный кислород — системы измерения параметров окружающей среды

Что такое растворенный кислород?

Растворенный кислород относится к уровню свободного, несоставного кислорода, присутствующего в воде или других жидкостях.Это важный параметр при оценке качества воды из-за его влияния на организмы, живущие в водоеме. В лимнологии (науке об озерах) растворенный кислород является важным фактором, уступающим только самой воде ¹. Слишком высокий или слишком низкий уровень растворенного кислорода может нанести вред водным обитателям и повлиять на качество воды.

Несоставной кислород или свободный кислород (O2) — это кислород, который не связан ни с каким другим элементом. Растворенный кислород — это присутствие этих свободных молекул O2 в воде.Связанная молекула кислорода в воде (h3O) находится в соединении и не учитывается при определении уровня растворенного кислорода. Можно себе представить, что молекулы свободного кислорода растворяются в воде примерно так же, как соль или сахар при перемешивании ².

Несвязанные молекулы кислорода в воде

Растворенный кислород и водная жизнь

Растворенный кислород важен для многих форм водной жизни.

Растворенный кислород необходим многим формам жизни, включая рыб, беспозвоночных, бактерии и растения. Эти организмы используют кислород для дыхания, подобно организмам на суше.Рыбы и ракообразные получают кислород для дыхания через жабры, в то время как растениям и фитопланктону требуется растворенный кислород для дыхания при отсутствии света для фотосинтеза 4 . Количество необходимого растворенного кислорода варьируется от существа к существу. Донным кормящимся, крабам, устрицам и червям требуется минимальное количество кислорода (1–6 мг/л), в то время как мелководным рыбам требуется более высокое количество кислорода (4–15 мг/л)⁵.

Микробы, такие как бактерии и грибы, также нуждаются в растворенном кислороде.Эти организмы используют DO для разложения органического материала на дне водоема. Микробное разложение является важным фактором повторного использования питательных веществ. Однако при избытке разлагающегося органического материала (от умирающих водорослей и других организмов) в водоеме с нечастым или нулевым оборотом (также известным как стратификация) кислород при более низких уровнях воды будет израсходован быстрее ⁶.

Откуда берется?

Как растворенный кислород попадает в воду

Растворенный кислород попадает в воду через воздух или как побочный продукт растений.Из воздуха кислород может медленно диффундировать через поверхность воды из окружающей атмосферы или быстро смешиваться с аэрацией, естественной или искусственной 7 . Аэрация воды может быть вызвана ветром (создающим волны), порогами, водопадами, сбросом грунтовых вод или другими формами проточной воды. Искусственные причины аэрации варьируются от воздушного насоса в аквариуме до вращающегося вручную водяного колеса и большой плотины.

Растворенный кислород также образуется как побочный продукт фотосинтеза фитопланктона, водорослей, морских водорослей и других водных растений 8 .

Растворенный кислород в результате фотосинтеза

Растворенный кислород может попасть в воду как побочный продукт фотосинтеза.

В то время как большая часть фотосинтеза происходит на поверхности (мелководные растения и водоросли), большая часть процесса происходит под водой (морскими водорослями, подповерхностными водорослями и фитопланктоном). Свет может проникать в воду, хотя глубина, на которую он может проникнуть, варьируется из-за растворенных твердых веществ и других светорассеивающих элементов, присутствующих в воде. Глубина также влияет на длины волн, доступные растениям: красный цвет быстро поглощается, а синий свет виден на расстоянии более 100 м.В чистой воде уже не хватает света для фотосинтеза дальше 200 м, и водные растения перестают расти. В мутной воде эта фотическая (светопроницаемая) зона часто гораздо мельче.

Независимо от доступных длин волн цикл не меняется ⁹. В дополнение к необходимому свету CO2 легко поглощается водой (он примерно в 200 раз более растворим, чем кислород), а образующийся в качестве побочного продукта кислород остается растворенным в воде¹⁰. Основная реакция водного фотосинтеза сохраняется:

CO2 + h3O → (Ch3O) + O2

Поскольку водный фотосинтез зависит от света, количество производимого растворенного кислорода достигает пика в дневное время и снижается ночью ⁸.

Насыщение растворенным кислородом

Не все глубины воды достигают 100% насыщения воздухом

В стабильном водоеме без стратификации растворенный кислород остается при 100% насыщении воздуха. 100% насыщение воздуха означает, что вода удерживает в равновесии как можно больше молекул растворенного газа. В равновесии процентное содержание каждого газа в воде будет эквивалентно процентному содержанию этого газа в атмосфере, то есть его парциальному давлению ¹³. Вода будет медленно поглощать кислород и другие газы из атмосферы, пока не достигнет равновесия при полном насыщении 10 .Этот процесс ускоряется ветровыми волнами и другими источниками аэрации³.

В более глубоких водах DO может оставаться ниже 100% из-за дыхания водных организмов и микробного разложения. Эти более глубокие уровни воды часто не достигают 100% равновесия насыщения воздухом, потому что они недостаточно мелкие, чтобы на них воздействовали волны и фотосинтез на поверхности ³. Эта вода находится ниже невидимой границы, называемой термоклином (глубина, на которой температура воды начинает снижаться)¹¹.

Что влияет на растворимость кислорода?

Концентрации растворенного кислорода уменьшаются по мере повышения температуры

Два водоема, которые на 100% насыщены воздухом, не обязательно имеют одинаковую концентрацию растворенного кислорода. Фактическое количество растворенного кислорода (в мг/л) зависит от температуры, давления и солености ¹.

Во-первых, растворимость кислорода уменьшается с повышением температуры ¹. Это означает, что более теплая поверхностная вода требует меньшего количества растворенного кислорода для достижения 100% насыщения воздуха, чем более глубокая, более холодная вода.Например, на уровне моря (1 атм или 760 мм рт. ст.) и 4 ° C (39 ° F) 100% насыщенная воздухом вода будет содержать 10,92 мг / л растворенного кислорода. ³ Но если поднять температуру до комнатной, 21°C (70°F), при 100% насыщении воздуха будет только 8,68 мг/л DO ³.

Второй растворенный кислород экспоненциально уменьшается по мере увеличения уровня соли ¹. Вот почему при одинаковом давлении и температуре соленая вода содержит примерно на 20 % меньше растворенного кислорода, чем пресная ³.

Концентрация растворенного кислорода уменьшается по мере увеличения высоты (снижается давление)

В-третьих, концентрация растворенного кислорода будет увеличиваться по мере увеличения давления ¹.Это относится как к атмосферному, так и к гидростатическому давлению. Вода на более низких высотах может содержать больше растворенного кислорода, чем вода на больших высотах. Это соотношение также объясняет возможность «перенасыщения» вод ниже термоклина — при более высоком гидростатическом давлении вода может удерживать больше растворенного кислорода без его утечки ¹. Газонасыщенность снижается на 10% на каждый метр увеличения глубины за счет гидростатического давления ¹². Это означает, что если концентрация растворенного кислорода составляет 100% насыщения воздуха на поверхности, она будет только при 70% насыщении воздуха тремя метрами ниже поверхности.

Таким образом, более холодные и глубокие пресные воды способны удерживать более высокие концентрации растворенного кислорода, но из-за микробного разложения, отсутствия контакта с атмосферой для диффузии и отсутствия фотосинтеза фактические уровни DO часто намного ниже 100% насыщения ¹⁰ . Теплая соленая вода на мелководье достигает 100% насыщения воздухом при более низкой концентрации, но часто может достигать уровня более 100% из-за фотосинтеза и аэрации. Мелководья также остаются ближе к 100% насыщению из-за контакта с атмосферой и постоянной диффузии ¹⁰.

При значительном проявлении фотосинтеза или резком изменении температуры вода может достигать уровня растворенного кислорода, превышающего 100% насыщения воздуха. На этих уровнях растворенный кислород будет рассеиваться в окружающей воде и воздухе, пока не достигнет уровня 100% ³.

Как вода может быть насыщена более чем на 100%?

Закон Генри, определяющий концентрацию растворенного кислорода при 20°С и 100% насыщении воздухом (1 кг воды = 1 л воды)

100% насыщение воздухом является точкой равновесия газов в воде.Это происходит потому, что молекулы газа диффундируют между атмосферой и поверхностью воды. Согласно закону Генри, содержание растворенного кислорода в воде пропорционально процентному содержанию кислорода (парциальному давлению) в воздухе над ней 13 . Поскольку кислорода в атмосфере около 20,3%, парциальное давление кислорода на уровне моря (1 атм) равно 0,203 атм. Таким образом, количество растворенного кислорода при 100% насыщении на уровне моря при 20°С составляет 9,03 мг/л¹⁰.

Уравнение показывает, что вода останется при 100% насыщении воздухом при равновесии.Однако есть несколько факторов, которые могут повлиять на это. Водное дыхание и разложение снижают концентрацию растворенного кислорода, в то время как быстрая аэрация и фотосинтез могут способствовать перенасыщению. В процессе фотосинтеза в качестве побочного продукта образуется кислород. Это увеличивает концентрацию растворенного кислорода в воде, потенциально повышая ее насыщение выше 100% ¹⁴. Кроме того, выравнивание уровня воды является медленным процессом (за исключением случаев сильного взбалтывания или аэрации). Это означает, что уровни растворенного кислорода легко могут превышать 100% насыщения воздуха в течение дня в фотосинтетически активных водоемах ¹⁴.

Растворенный кислород часто достигает более 100% насыщения воздуха из-за активности фотосинтеза в течение дня. Перенасыщение воды может быть вызвано быстрой аэрацией из плотины.

Перенасыщение, вызванное быстрой аэрацией, часто наблюдается у плотин гидроэлектростанций и крупных водопадов ¹². В отличие от небольших порогов и волн, вода, перетекающая через плотину или водопад, захватывает и уносит с собой воздух, который затем погружается в воду. На больших глубинах и, следовательно, при большем гидростатическом давлении этот вовлеченный воздух превращается в раствор, потенциально повышая уровень насыщения более чем на 100% ¹².

Быстрые изменения температуры также могут привести к тому, что показания растворенного кислорода превысят 100 % ¹⁴. С повышением температуры воды растворимость кислорода уменьшается. Прохладной летней ночью температура озера может достигать 60°F. При 100%-ном насыщении воздуха уровень растворенного кислорода в этом озере будет составлять 9,66 мг/л. Когда восходит солнце и нагревает озеро до 70°F, 100% насыщение воздуха должно равняться 8,68 мг/л DO ³. Но если нет ветра, чтобы сдвинуть равновесие, озеро все еще будет содержать исходное 9,66 мг/л DO, т. е. насыщение воздуха 111%.

Типичные уровни растворенного кислорода

Концентрации растворенного кислорода могут колебаться ежедневно и сезонно.

Концентрация растворенного кислорода постоянно зависит от диффузии и аэрации, фотосинтеза, дыхания и разложения. В то время как вода уравновешивается до 100% насыщения воздуха, уровни растворенного кислорода также будут колебаться в зависимости от температуры, солености и изменения давления ³. Таким образом, уровни растворенного кислорода могут варьироваться от менее 1 мг/л до более 20 мг/л в зависимости от того, как взаимодействуют все эти факторы.В пресноводных системах, таких как озера, реки и ручьи, концентрации растворенного кислорода будут варьироваться в зависимости от времени года, местоположения и глубины воды.

Колебания пресной воды: Пример 1

В реке Помптон в Нью-Джерси средние концентрации растворенного кислорода колеблются от 12–13 мг/л зимой и падают до 6–9 мг/л летом ⁸. В той же реке наблюдаются ежедневные колебания до 3 мг/л из-за производства фотосинтеза ⁸.

Уровни растворенного кислорода часто стратифицируются зимой и летом, меняясь весной и осенью по мере выравнивания температуры в озере.

Колебания пресной воды: пример 2

Исследования в Крукед-Лейк в Индиане показывают, что концентрации растворенного кислорода меняются в зависимости от времени года и глубины от 12 мг/л (поверхность, зима) до 0 мг/л (глубина 32 м, конец лета), при заполнении озера обороты весной и осенью, выравнивающие уровни растворенного кислорода около 11 мг/л для всех глубин ¹.

В реках и ручьях концентрация растворенного кислорода зависит от температуры.

Реки и ручьи, как правило, остаются близкими к 100% или немного выше 100%-ного насыщения воздухом из-за относительно больших площадей поверхности, аэрации из-за порогов и стока грунтовых вод, а это означает, что их концентрации растворенного кислорода будут зависеть от температуры воды ¹.В то время как подземные воды обычно имеют низкий уровень растворенного кислорода, ручьи, питаемые подземными водами, могут содержать больше кислорода из-за притока более холодной воды и вызываемого ею перемешивания ¹⁵. Стандартные методы исследования воды и сточных вод определяют растворенный в ручьях кислород как сумму побочных продуктов фотосинтеза, дыхания, повторной аэрации, накопления за счет притока грунтовых вод и поверхностного стока ¹³.

Морская вода содержит меньше кислорода, чем пресная вода, поэтому концентрация DO в океане, как правило, ниже, чем в пресной воде.В океане среднегодовые концентрации растворенного кислорода в поверхностных водах колеблются от 9 мг/л у полюсов до 4 мг/л у экватора с более низкими уровнями растворенного кислорода на больших глубинах. Вблизи экватора концентрация растворенного кислорода ниже, поскольку соленость выше ¹⁶.

Уровни растворенного кислорода на поверхности океана: (данные: World Ocean Atlas 2009; фото предоставлены Plumbago; Wikipedia Commons)

В некоторых штатах действуют законы о стандартах качества воды, требующие минимальных концентраций растворенного кислорода; в Мичигане эти минимумы составляют 7 мг/л для холодноводного рыболовства и 5 мг/л для тепловодной рыбы 17 ; в Колорадо, «Водная жизнь в холодной воде класса 1» требует 6 мг/л, а «Водная жизнь в теплой воде класса 1» требует уровня растворенного кислорода не менее 5 мг/л 15 .Чтобы имитировать идеальные экологические системы, пресноводным аквариумам в идеале требуется около 8 мг/л DO для оптимального роста, а требования к морским аквариумам варьируются от 6-7 мг/л DO в зависимости от уровня солености ¹⁸. Другими словами, растворенный кислород должен быть близок к 100% насыщению воздуха.

Примеры пресноводных организмов и потребности в растворенном кислороде

Минимальные потребности в растворенном кислороде пресноводных рыб

Холодноводные рыбы, такие как форель и лосось, больше всего страдают от низкого уровня растворенного кислорода 19 . Средний уровень растворенного кислорода для взрослых лососевых составляет 6,5 мг/л, а минимальный – 4 мг/л¹². Эти рыбы, как правило, стараются избегать мест, где растворенный кислород составляет менее 5 мг/л, и начинают умирать при воздействии уровня растворенного кислорода менее 3 мг/л в течение более пары дней ¹⁹. Для икры лосося и форели уровень растворенного кислорода ниже 11 мг/л задержит их вылупление, а ниже 8 мг/л ухудшит их рост и снизит выживаемость. ¹⁹ Когда содержание растворенного кислорода падает ниже 6 мг/л (что считается нормальным для большинства других рыб), подавляющее большинство икры форели и лосося погибает.¹⁹

Синежаберный, большеротый окунь, белый окунь и желтый окунь считаются тепловодными рыбами и зависят от уровня растворенного кислорода  выше 5 мг/л 21 . Они будут избегать районов, где уровни DO ниже 3 мг/л, но, как правило, не начинают страдать от смертельных исходов из-за истощения кислорода, пока уровни не упадут ниже 2 мг/л 22 . Средние уровни DO должны оставаться около 5,5 мг/л для оптимального роста и выживания ¹².

Судак также предпочитает уровни более 5 мг/л, хотя они могут выжить при уровне растворенного кислорода 2 мг/л в течение короткого времени.²⁴ Маски нуждаются в уровне выше 3 мг/л как для взрослых особей, так и для яиц ²⁵. Карпы более выносливы, и хотя они могут наслаждаться уровнем растворенного кислорода выше 5 мг/л, они легко переносят уровни ниже 2 мг/л и могут выжить при уровнях ниже 1 мг/л ²⁶.

Пресноводные рыбы, наиболее устойчивые к уровням растворенного кислорода, включают жирноголового гольяна и северную щуку. Северная щука может выживать при концентрации растворенного кислорода всего 0,1 мг/л в течение нескольких дней, а при концентрации 1,5 мг/л бесконечно долго ²⁷. Толстоголовые гольяны могут выживать при концентрации 1 мг/л в течение длительного периода с минимальным воздействием на размножение и рост.

Что касается донных микробов, то изменения РК их мало волнуют. Если весь кислород на их уровне воды будет израсходован, бактерии начнут использовать нитраты для разложения органических веществ, процесс, известный как денитрификация. Если весь азот израсходован, они начнут восстанавливать сульфат ¹⁷. Если органическое вещество накапливается быстрее, чем разлагается, отложения на дне озера просто обогащаются органическим материалом. ²⁸.

Примеры морских организмов и потребности в растворенном кислороде

Минимальные потребности морских рыб в растворенном кислороде

Морские рыбы и организмы более устойчивы к низким концентрациям растворенного кислорода, так как соленая вода имеет более низкое 100% насыщение воздухом, чем пресная вода.В целом уровень растворенного кислорода в морской воде примерно на 20% меньше, чем в пресной воде ³.

Это не означает, что морские рыбы могут полностью обходиться без растворенного кислорода. Полосатый окунь, белый окунь и американский шэд нуждаются в уровне растворенного кислорода более 5 мг/л, чтобы расти и процветать ⁵. Красный хек также чрезвычайно чувствителен к уровню растворенного кислорода и покидает свою излюбленную среду обитания вблизи морского дна, если его концентрация падает ниже 4,2 мг/л²⁹.

Потребность в растворенном кислороде рыб в открытом и глубоководном океане отследить немного сложнее, но в этой области были проведены некоторые исследования.Марлин плавает в районах с концентрацией растворенного кислорода не менее 3,5 мг/л, тогда как марлины и парусники ныряют на глубины с концентрацией растворенного кислорода 1,5 мг/л ³⁰. Точно так же белые акулы также ограничены в глубине погружения из-за уровня растворенного кислорода (выше 1,5 мг / л), хотя многие другие акулы были обнаружены в районах с низким содержанием растворенного кислорода ³³. Выслеживаемая рыба-меч предпочитает мелководье в течение дня, греясь в насыщенной кислородом воде (7,7 мг/л) после погружения на глубину с концентрацией около 2,5 мг/л ³⁴. Тунец-альбакор обитает на срединно-океанических уровнях, и ему требуется как минимум 2 особи. 5 мг/л ³⁵, в то время как палтус может поддерживать минимальный порог переносимости растворенного кислорода в 1 мг/л ³⁶.

Многим тропическим морским рыбам, в том числе рыбе-клоуну, рыбе-ангелу и морскому окуню, требуется более высокий уровень растворенного кислорода, как, например, обитателям коралловых рифов. Коралловые рифы встречаются в эвфотической зоне (там, где свет проникает в воду – обычно не глубже 70 м). Более высокие концентрации растворенного кислорода обычно обнаруживаются вокруг коралловых рифов из-за фотосинтеза и аэрации из-за водоворотов и прибойных волн ³⁷. Эти уровни DO могут колебаться в пределах 4–15 мг/л, хотя обычно они остаются на уровне 5–8 мг/л, циклически переключаясь между дневным фотосинтезом и ночным дыханием растений ³⁸.С точки зрения насыщения воздуха это означает, что растворенный кислород вблизи коралловых рифов может легко колебаться в пределах 40-200% ³⁹.

Ракообразные, такие как крабы и лобстеры, являются бентосными (донными) организмами, но все же нуждаются в минимальном уровне растворенного кислорода. В зависимости от вида минимальные требования к DO могут варьироваться от 4 мг/л до 1 мг/л ¹³. Несмотря на то, что мидии, устрицы и моллюски обитают на дне, им также требуется минимум 1-2 мг/л растворенного кислорода 29 , поэтому они обитают в более мелких прибрежных водах, которые получают кислород из атмосферы и источников фотосинтеза.

Последствия необычных уровней растворенного кислорода

Если концентрация растворенного кислорода упадет ниже определенного уровня, уровень смертности рыб возрастет. Чувствительные пресноводные рыбы, такие как лосось, не могут размножаться даже при уровне ниже 6 мг/л¹⁹. В океане прибрежные рыбы начинают избегать районов, где содержание растворенного кислорода ниже 3,7 мг/л, а отдельные виды полностью покидают район, когда уровни DO падают ниже 3,5 мг/л²⁹. При концентрации ниже 2,0 мг/л беспозвоночные также уходят, а при концентрации ниже 1 мг/л даже бентические организмы демонстрируют снижение скорости роста и выживаемости ²⁹.

Убийство рыбы / Winterkill

Убийство рыбы происходит, когда гибнет большое количество рыбы в водоеме. Это может быть видовая или общеводная смертность. Гибель рыбы может происходить по ряду причин, но часто одним из факторов является низкий уровень растворенного кислорода. Морская гибель — это гибель рыбы, вызванная длительным снижением содержания растворенного кислорода из-за ледяного или снежного покрова на озере или пруду ²⁰.

Истощение растворенного кислорода является наиболее распространенной причиной гибели рыб

Когда водоем перепроизводен, кислород в воде может расходоваться быстрее, чем он может быть восполнен.Это происходит, когда водоем перенаселен организмами или происходит массовое отмирание цветения водорослей.

Гибель рыбы чаще встречается в эвтрофных озерах: озерах с высокой концентрацией питательных веществ (особенно фосфора и азота) ⁴¹. Высокий уровень питательных веществ способствует цветению водорослей, что на начальном этапе может повысить уровень растворенного кислорода. Но чем больше водорослей, тем больше дыхания растений, потребляющих DO, и когда водоросли умирают, бактериальное разложение резко возрастает, используя большую часть или весь доступный растворенный кислород.Это создает бескислородную или обедненную кислородом среду, в которой рыбы и другие организмы не могут выжить. Такие уровни питательных веществ могут возникать естественным путем, но чаще они вызваны загрязнением стоками удобрений или плохо очищенными сточными водами ⁴¹.

Вымерзание происходит, когда дыхание рыб, растений и других организмов превышает производство кислорода в результате фотосинтеза ¹. Они возникают, когда вода покрыта льдом и поэтому не может получать кислород путем диффузии из атмосферы. Если лед затем покроется снегом, фотосинтеза также не произойдет, и водоросли будут полностью зависеть от дыхания или отомрут.В этих ситуациях рыба, растения и разложение потребляют растворенный кислород, и его нельзя пополнить, что приводит к гибели рыбы зимой. Чем мельче вода и чем продуктивнее (высокий уровень организмов) вода, тем выше вероятность вымерзания ²⁰.

Газово-пузырьковая болезнь

Нерка с газопузырьковой болезнью

Так же, как низкий уровень растворенного кислорода может вызвать проблемы, то же самое может вызвать и его высокая концентрация. Перенасыщенная вода может вызвать газопузырьковую болезнь у рыб и беспозвоночных ¹².Значительная смертность возникает, когда насыщение растворенным кислородом остается выше 115–120% воздуха в течение определенного периода времени. Полная гибель молоди лосося и форели происходит менее чем за три дня при 120% насыщении растворенным кислородом ¹². Беспозвоночные, хотя и страдают от газовой пузырчатки, обычно могут переносить более высокие уровни перенасыщения, чем рыбы ¹².

Длительные периоды перенасыщения могут наблюдаться в сильно аэрированных водах, часто вблизи гидроэлектростанций и водопадов, или из-за чрезмерной активности фотосинтеза.Цветение водорослей может вызвать насыщение воздуха более чем на 100% из-за большого количества кислорода в качестве побочного продукта фотосинтеза. Это часто сочетается с более высокой температурой воды, что также влияет на насыщение. ¹² При более высоких температурах вода становится на 100 % насыщенной при более низких концентрациях, поэтому более высокие концентрации растворенного кислорода означают еще более высокий уровень насыщения воздуха.

Мертвые зоны

Мертвая зона – это область воды с небольшим содержанием растворенного кислорода или вообще без него. Они названы так потому, что водные организмы не могут там выжить.Мертвые зоны часто возникают вблизи плотных населенных пунктов, таких как эстуарии и прибрежные районы Мексиканского залива, Северного, Балтийского и Восточно-Китайского морей. Они также могут встречаться в больших озерах и реках, но более известны в океаническом контексте.

Гипоксические и бескислородные зоны по всему миру (фото предоставлено НАСА)

Эти зоны обычно являются результатом бума роста водорослей и фитопланктона, подпитываемого удобрениями. Когда водоросли и фитопланктон умирают, микробы на морском дне используют кислород, разлагая органическое вещество ³¹. Эти бескислородные условия обычно носят стратифицированный характер и возникают только в нижних слоях воды. В то время как некоторые рыбы и другие организмы могут ускользнуть, моллюски, молодь рыб и икра обычно погибают ³².

Естественные гипоксические состояния (с низким содержанием кислорода) не считаются мертвыми зонами. Местная водная жизнь (включая донные организмы) приспособилась к повторяющимся условиям с низким содержанием кислорода, поэтому неблагоприятные последствия мертвой зоны (массовая гибель рыб, внезапное исчезновение водных организмов и проблемы роста/развития рыб и беспозвоночных) не исчезают. происходят ³¹.

Такие естественные зоны часто встречаются в глубоких бассейнах озер и на более низких уровнях океана из-за стратификации водной толщи.

Растворенный кислород и стратификация водяного столба

Стратификация разделяет водоем на слои. Это расслоение может быть основано на температуре или растворенных веществах (а именно, соли и кислороде), причем оба фактора часто играют роль. Стратификацию воды обычно изучают в озерах, хотя она имеет место и в океане.Это также может произойти в реках, если бассейны достаточно глубоки, и в эстуариях, где есть значительное разделение между источниками пресной и морской воды.

Стратификация озера

Стратификация озера

Самый верхний слой озера, известный как эпилимнион, подвергается воздействию солнечной радиации и контакту с атмосферой, сохраняя его более теплым. Глубина эпилимниона зависит от температурного обмена, обычно определяемого прозрачностью воды и глубиной перемешивания (обычно инициируемого ветром) ¹¹.В этом верхнем слое водоросли и фитопланктон участвуют в фотосинтезе. Между контактом с воздухом, возможностью аэрации и побочными продуктами фотосинтеза растворенный кислород в эпилимнионе остается насыщенным, близким к 100%. Точные уровни DO варьируются в зависимости от температуры воды, количества происходящего фотосинтеза и количества растворенного кислорода, используемого для дыхания водными организмами.

Под эпилимнионом находится металимнион, переходный слой, который колеблется по толщине и температуре.Граница между эпилимнионом и металимнионом называется термоклином – точкой, в которой температура воды начинает неуклонно падать ¹¹. Здесь могут возникнуть два разных исхода. Если свет может проникать за пределы термоклина и в этих слоях происходит фотосинтез, металимнион может достичь кислородного максимума ¹¹. Это означает, что уровень растворенного кислорода в металимнионе будет выше, чем в эпилимнионе. Но в эвтрофных или богатых питательными веществами озерах дыхание организмов может истощать уровни растворенного кислорода, создавая металимнетический кислородный минимум ⁴².

Следующий слой — гиполимнион. Если гиполимнион достаточно глубокий, чтобы никогда не смешиваться с верхними слоями, он известен как монимолимнион. Гиполимнион отделен от верхних слоев хемоклином или галоклином. Эти клины отмечают границу между кислородной и бескислородной водой и градиентами солености соответственно. ¹¹. Хотя в лабораторных условиях можно сделать вывод, что при более низких температурах и более высоком давлении вода может удерживать больше растворенного кислорода, это не всегда так. В гиполимнионе бактерии и грибы используют растворенный кислород для разложения органического материала ⁶.Этот органический материал происходит из мертвых водорослей и других организмов, которые опускаются на дно. Растворенный кислород, используемый при разложении, не заменяется – нет контакта с атмосферой, аэрации или фотосинтеза для восстановления уровня DO в гиполимнионе ¹¹. Таким образом, процесс разложения «использует» весь кислород в этом слое.

Если рассматриваемое озеро является голомиктическим «смешивающимся» озером, все слои смешиваются по крайней мере один раз в год (обычно весной и осенью), когда температуры слоев озера выравниваются.Этот круговорот перераспределяет растворенный кислород по всем слоям, и процесс начинается снова.

Стратификация океана

Стратификация океана

Стратификация океана бывает горизонтальной и вертикальной. Литораль, или прибрежная зона, больше всего подвержена влиянию эстуариев и других источников притока.⁴⁴ Она имеет тенденцию быть мелководной и иметь приливы с колебаниями уровня растворенного кислорода. Сублитораль, также известная как неритическая или демерсальная зона, также считается прибрежной зоной.В этой зоне концентрации растворенного кислорода могут варьироваться, но они не колеблются так сильно, как в прибрежной зоне.

Это зона, где растет много коралловых рифов, а уровни DO остаются близкими к 100% насыщения воздуха из-за водоворотов, прибойных волн и фотосинтеза 45 . В этой зоне также обитает большинство океанических бентосных (донных) организмов. Океанические донные рыбы не обитают на самых больших глубинах океана. Они обитают на морском дне вблизи берегов и океанических шельфов, оставаясь в верхних слоях океана.

За демерсальной зоной находятся батиальные, абиссальные и хадальские равнины, которые довольно схожи с точки зрения постоянно низкого содержания растворенного кислорода.

В открытом океане выделяют пять основных вертикальных слоев: эпипелагический, мезопелагический, батипелагический, абиссопелагический и хадальпелагический ⁴⁴. Точные определения и глубины являются субъективными, но следующая информация общепризнанна. Эпипелагический также известен как поверхностный слой или фотическая зона (куда проникает свет). Это слой с самым высоким уровнем растворенного кислорода из-за действия волн и фотосинтеза.Эпипелагическая часть обычно достигает 200 м и окаймлена набором клин.

Эти клины могут перекрываться или существовать на разных глубинах. Как и в озере, термоклин разделяет слои океана по температуре. Галоклин разделяется по уровням солености, а пикноклин разделяет пласты по плотности ¹⁶. Каждый из этих клинов может влиять на количество растворенного кислорода, которое могут удерживать слои океана.

Мезопелагическая, т. е. «сумеречная» зона, простирается от 200 до 1000 м. В зависимости от прозрачности воды часть света может проникать, но для фотосинтеза этого недостаточно ⁴⁴. В пределах этой толщи может возникать зона минимума кислорода (ОМЗ). ОМЗ развивается из-за того, что организмы используют кислород для дыхания, но он слишком глубок, чтобы пополняться за счет побочных продуктов фотосинтеза кислорода или аэрации от волн. Эта зона имеет тенденцию существовать на глубине около 500 м ⁴⁵. Мезопелагическая зона граничит с хемоклинами (клинами, основанными на уровнях химического состава, например, кислорода и солености) с обеих сторон, что отражает различные уровни растворенного кислорода и солености между слоями.

Ниже мезопелагиали находится афотическая зона (зоны).Эти слои имеют более низкие уровни растворенного кислорода, чем поверхностные воды, потому что фотосинтез не происходит, но могут иметь более высокие уровни, чем OMZ, потому что происходит меньше дыхания.

Батипелагическая, «полуночная» зона находится между 1000-4000 м, и здесь все еще могут жить многие существа. Нижний слой океана — абиссопелагический, который существует ниже 4000 м. Гадопелагический — это название зоны глубоководных океанских желобов, открывающихся ниже абиссальной равнины, таких как Марианская впадина ⁴⁴.

Стратификация эстуария

Стратификация растворенного кислорода в эстуарии зависит от солености (выраженной в PSU).

Стратификация эстуария основана на распределении солености. Поскольку соленая вода содержит меньше растворенного кислорода, чем пресная вода, это может повлиять на распространение водных организмов. Чем сильнее течение реки, тем выше концентрация кислорода. Эта стратификация может быть горизонтальной, когда уровни растворенного кислорода падают от внутренней части суши к открытому океану, или вертикальной, когда пресная, насыщенная кислородом речная вода плавает над морской водой с низким содержанием растворенного кислорода ⁴⁶.Когда стратификация четко определена, пикноклин отделяет более пресную воду от соленой воды, способствуя разделению концентрации растворенного кислорода в каждом слое.

Единицы измерения растворенного кислорода и отчетность

Преобразование единиц измерения растворенного кислорода при 21 °C (70 °F) и 1 атмосфере (760 мм рт. ст.)

Содержание растворенного кислорода обычно указывается в миллиграммах на литр (мг/л) или в процентах от воздуха насыщенность. Однако в некоторых исследованиях DO указывается в частях на миллион (ppm) или в микромолях (umol).1 мг/л равен 1 ppm. Соотношение между мг/л и % насыщения воздуха обсуждалось выше и зависит от температуры, давления и солености воды. Один микромоль кислорода равен 0,022391 миллиграмма, и эта единица обычно используется в исследованиях океана ⁴⁷. Таким образом, 100 мкмоль/л O2 равны 2,2 мг/л O2.

 

 

Расчет растворенного кислорода по % насыщения воздуха

Для расчета концентрации растворенного кислорода по насыщенности воздуха необходимо знать температуру и соленость пробы.Барометрическое давление уже учтено, так как парциальное давление кислорода влияет на процент насыщения воздуха 7 . Соленость и температура затем могут быть использованы в законе Генри для расчета концентрации DO при 100% насыщении воздуха 10 . Однако проще пользоваться таблицей растворимости кислорода. На этих диаграммах показана концентрация растворенного кислорода при 100% насыщении воздуха при различных температурах и солености. Затем это значение можно умножить на измеренный процент насыщения воздуха для расчета концентрации растворенного кислорода 7.

O2 мг/л = (измеренный % DO)*(значение DO из таблицы при температуре и солености)

Пример:
70% измеренное DO 5,69 мг/л DO

Процитировать эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «Растворенный кислород». Основы экологических измерений. 19 ноября 2013 г. Интернет. < https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/dissolved-oxygen/ >.

Дополнительная информация

Что происходит, когда парламент распускается?

Законопроект о досрочных парламентских всеобщих выборах — законопроект о проведении досрочных всеобщих выборов 12 декабря в обход ограничений на инициирование досрочных выборов в Законе о парламентах с фиксированным сроком — получил королевскую санкцию.

Теперь парламент будет распущен в 00:01 6 ноября 2019 года. 

Что такое растворение?

Роспуск является формальным термином для прекращения деятельности парламента. Это происходит накануне всеобщих выборов нового парламента.

Чем роспуск отличается от отсрочки, перерыва и отсрочки?

Роспуск  приводит к закрытию парламента.

Пророгация сигнализирует об окончании парламентской сессии – парламентского «года».Это завершает почти все парламентские дела, включая большинство законопроектов, всех предложений и парламентских вопросов. Затем парламент снова собирается, когда начинается новая сессия, отмеченная речью королевы, в которой излагается новая программа законодательства. Основное различие между роспуском и приостановкой состоит в том, что после приостановки тот же «Парламент» (включая тех же депутатов) собирается снова, тогда как после роспуска происходят выборы и формируется новый «Парламент».

Перерывы  являются обычными перерывами в парламентской деятельности.Парламент обычно закрывается каждую ночь и по выходным. Они не влияют на обычную деятельность парламента.

Перерывы  – это перерывы в течение года, когда Палата Парламента не собирается. Технически это форма отсрочки и формально называется «периодической отсрочкой». В обеих палатах правительство предлагает даты перерывов, которые депутаты или коллеги должны утвердить голосованием. Хотя депутаты и коллеги не будут встречаться в основных палатах во время перерывов, другие парламентские дела, такие как работа отдельных комитетов и обсуждение парламентских вопросов, могут продолжаться.

Когда распускается парламент?

Закон о парламентах с фиксированным сроком полномочий (FPTA) 2011 года требует, чтобы парламент был распущен в начале 25-го рабочего дня до всеобщих выборов. В нем говорится, что парламент не может быть распущен в любое другое время.

Закон также определяет, когда должны проводиться всеобщие выборы. Обычно всеобщие выборы должны проводиться каждые пять лет. Однако также возможно проведение досрочных выборов, если:

  • две трети депутатов согласны с предложением о досрочных выборах, или
  • Депутаты голосуют против правительства в официальном вотуме недоверия в соответствии с FTPA и не выносят вотум доверия правительству в течение 14 календарных дней.

До принятия Закона о парламентах с фиксированным сроком правительство имело право назначать выборы в любое время по своему выбору.

Парламент также может быть приостановлен до того, как он будет «распущен» перед всеобщими выборами, чтобы досрочно завершить парламентские дела и позволить депутатам сосредоточиться на избирательной кампании. Если парламент был распущен, он не может быть приостановлен, поскольку больше нет парламента, который можно было бы приостановить.

Кто принимает решение о роспуске парламента?

Процесс роспуска парламента зависит от того, как были назначены выборы:  

  • Если выборы были назначены в связи с истечением пятилетнего срока полномочий парламента, предусмотренного Законом о парламентах с фиксированным сроком полномочий, то парламент автоматически распускается в начале 25-го рабочего дня до даты выборов, установленной законом. .Это положение также применяется к Закону о проведении досрочных всеобщих выборов в декабре 2019 года.
  • Если депутаты соглашаются на досрочные выборы, дата роспуска (и досрочных всеобщих выборов) объявляется прокламацией , изданной королевой по совету правительства (по сути, позволяя правительству устанавливать дату роспуска). выборы). Так было в преддверии всеобщих выборов 2017 года. 18 апреля 2017 года депутаты большинством в две трети голосов проголосовали за досрочные всеобщие выборы.Прокламация с указанием даты выборов и роспуска была объявлена ​​25 апреля 2015 г., а парламент был распущен 3 мая 2017 г. 

Что означает роспуск депутатов?

После роспуска парламента все места в Палате общин становятся вакантными. Это означает, что депутатов больше нет. Те, кто были депутатами до роспуска, перестают представлять своих избирателей и теряют доступ к парламентским помещениям и ресурсам. Они больше не называют себя членами парламента.

Место спикера в парламенте также становится вакантным, и он должен баллотироваться на переизбрание в качестве депутата. Однако по соглашению «спикер, добивающийся переизбрания», не встречает сопротивления со стороны основных политических партий.

Что означает роспуск для парламентской деятельности (включая законодательство)?

Когда парламент распускается, все незавершенные парламентские дела падают, включая любые законопроекты, не получившие королевской санкции. Законопроекты не могут быть перенесены из одного парламента в другой, что отражает соглашение о том, что ни один парламент не может связывать своих преемников.Это отличается от отсрочки, когда правительство может принять решение о переносе законопроектов между парламентскими сессиями.

Чтобы предотвратить падение незавершенных парламентских дел, правительства обычно стараются завершить как можно больше незавершенных дел в период между назначением выборов и роспуском (или приостановкой) парламента — известный как период «отмывания». Ускоренное принятие законодательства во время «отмывания» требует сотрудничества оппозиционных депутатов и коллег, и нередко в законопроекты вносятся поправки, удаляющие спорные элементы и повышающие вероятность их принятия.Например, в 2017 году более половины пунктов Закона о финансах (№2) было удалено, чтобы обеспечить его принятие до роспуска, а другие спорные законопроекты, такие как Закон о тюрьмах и судах, были полностью исключены.

Продолжительность периода промывки варьируется. В преддверии выборов 2017 года период промывки длился 13 дней, в течение которых 13 правительственных законопроектов получили королевскую санкцию.

Закон о парламентах с фиксированным сроком полномочий был разработан, чтобы обеспечить большую уверенность в дате всеобщих выборов, позволяя планировать парламентские дела с учетом дат выборов и уменьшая необходимость спешки с незаконченными парламентскими делами во время уборки.Однако Закон не дает такой определенности, если будут назначены досрочные всеобщие выборы, что требует периода промывки.

В настоящее время в парламенте находится 14 правительственных законопроектов, в том числе законопроект о домашнем насилии, который был «перенесен» с предыдущей парламентской сессии. Неясно, будет ли у парламента достаточно времени для того, чтобы законопроект о домашнем насилии попал в свод законов в любой период «отмывки». В противном случае он упадет, и его придется заново вводить с нуля в следующем парламенте.

Также остается неясным, сможет ли парламент принять законопроект об историческом институциональном насилии (Северная Ирландия), который позволит выплачивать компенсацию жертвам исторического институционального насилия, до роспуска парламента.

Законопроект о бюджете Северной Ирландии (необходимый в связи с отсутствием исполнительной власти в Северной Ирландии), скорее всего, станет законом до роспуска парламента. Как и предыдущее законодательство Северной Ирландии, этот законопроект проходит через парламент в ускоренном порядке.

Что означает роспуск правительства?

Министры правительства остаются на своих постах и ​​продолжают руководить своими департаментами после роспуска парламента. Они заменяются только тогда, когда новое правительство формируется после всеобщих выборов.

По соглашению роспуск также знаменует собой начало периода пурда, времени во время избирательной кампании, когда существуют ограничения на то, что может делать правительство — как в инициировании политики, так и в использовании официальных ресурсов.

Что роспуск будет означать для Brexit?

Роспуск будет означать, что законопроект о соглашении о выходе, необходимый для реализации правительственного соглашения о выходе во внутреннем законодательстве, будет отклонен.

Законопроект затем придется повторно вносить с нуля в следующий парламент, если следующее правительство пожелает ратифицировать проект Соглашения о выходе. Это связано с тем, что маловероятно, что у парламента будет достаточно времени для принятия законопроекта в любой период «отмывки» до роспуска парламента.Правительство также заявило, что не будет пытаться принять законопроект до роспуска.

Почему важен кислород, растворенный в воде

Растворенный кислород (DO) – это кислород, растворенный в воде. Кислород растворяется путем диффузии из окружающего воздуха; аэрация воды, сбившейся с водопадов и порогов; и как побочный продукт фотосинтеза. Упрощенная формула приведена ниже:

фотосинтез (в присутствии света и хлорофилла):

8

O 2

диоксида углерода

+

+

вода

— ————>

Oxygen

+

+

+

продуктов, богатых углеродами

CO 2

H 2 O

C 6 H 12 O 6 o 6

Рыба водные животные не могут расщеплять кислород из воды (h3O) или других кислородсодержащих соединений. Только зеленые растения и некоторые бактерии могут делать это посредством фотосинтеза и подобных процессов. Практически весь кислород, которым мы дышим, производится зелеными растениями. В общей сложности три четверти запасов кислорода на Земле производится фитопланктоном в океанах.

Температурный эффект

Если вода слишком теплая, в ней может не хватать кислорода. Когда в этом районе слишком много бактерий или водных животных, они могут перенаселиться, используя DO в больших количествах.

Уровень кислорода также может быть снижен из-за чрезмерного удобрения водных растений стоками с полей, содержащими фосфаты и нитраты (ингредиенты удобрений). В этих условиях увеличивается численность и размеры водных растений. Затем, если погода станет пасмурной на несколько дней, дышащие растения будут использовать большую часть доступного РК. Когда эти растения умирают, они становятся пищей для бактерий, которые, в свою очередь, размножаются и потребляют большое количество кислорода. И это истощает весь кислород.

Количество DO, необходимое водному организму, зависит от его вида, физического состояния, температуры воды, присутствующих загрязняющих веществ и многого другого. Следовательно, невозможно точно предсказать минимальные уровни растворенного кислорода для конкретных рыб и водных животных. Например, при 5 o C (41 o F) форель потребляет около 50-60 миллиграммов (мг) кислорода в час; при 25 o C (77 o F) им может понадобиться в пять или шесть раз больше. Рыбы — хладнокровные животные. Они используют больше кислорода при более высоких температурах, потому что скорость их метаболизма увеличивается.

Многочисленные научные исследования показывают, что 4-5 частей на миллион (ppm) DO — это минимальное количество, которое будет поддерживать большую и разнообразную популяцию рыб. Уровень DO в хороших рыболовных водах обычно составляет в среднем около 9,0 частей на миллион (ppm).

На графике ниже показано влияние температуры в DO

Воздействие на окружающую среду

Общая концентрация растворенных газов в воде не должна превышать 110 процентов. Концентрации выше этого уровня могут быть опасны для водных организмов. Рыбы в водах, содержащих избыточное количество растворенных газов, могут страдать от «пузырьковой болезни»; однако это очень редкое явление. Пузырьки или эмболы блокируют ток крови по кровеносным сосудам, вызывая смерть. Также могут возникать внешние пузыри (эмфизема), которые видны на плавниках, коже и других тканях. Водные беспозвоночные также страдают от газопузырьковой болезни, но на более высоких уровнях, чем смертельные для рыб.

Для хорошего качества воды необходимо достаточное количество растворенного кислорода.Кислород является необходимым элементом для всех форм жизни. Процессы очистки природного потока требуют адекватного уровня кислорода для обеспечения аэробных форм жизни. Когда уровень растворенного кислорода в воде падает ниже 5,0 мг/л, водная жизнь подвергается стрессу. Чем ниже концентрация, тем больше стресс. Уровень кислорода, который остается ниже 1-2 мг/л в течение нескольких часов, может привести к массовой гибели рыбы.

Однако с биологической точки зрения уровень кислорода является гораздо более важным показателем качества воды, чем фекальные колиформы.Растворенный кислород абсолютно необходим для выживания всех водных организмов (не только рыб, но и беспозвоночных, таких как крабы, моллюски, зоопланктон и т. д.). Кроме того, кислород влияет на огромное количество других показателей воды, не только биохимических, но и эстетических, таких как запах, прозрачность и вкус. Следовательно, кислород является, пожалуй, наиболее устоявшимся показателем качества воды.

Загрязнение реки

На приведенном ниже графике вы можете увидеть процентное содержание кислорода, растворенного в реке Темзе в период (1890-1974 гг.), гавани Нью-Йорка в период (1910-1997 гг.) ), и река «Рейн» в период (1945-1997 гг.).Здесь мы можем видеть, как уровень кислорода в некоторых крупных реках вернулся к прежнему высокому уровню после десятилетий низкого уровня. Это имеет последствия как для морских организмов, так и для человека. Повышенный уровень процентного содержания растворенного кислорода улучшил возможности водной жизни.

Источник: Эколог-скептик; измерение реального состояния мира . Автор: Бьорн Ломборг

Как растворенный кислород влияет на водоснабжение

Высокий уровень растворенного кислорода в коммунальном водоснабжении хорош, потому что он улучшает вкус питьевой воды.Однако высокие уровни DO ускоряют коррозию водопроводных труб. По этой причине в промышленности используется вода с минимально возможным содержанием растворенного кислорода. Вода, используемая в котлах очень низкого давления, имеет не более 2,0 частей на миллион DO, но большинство операторов котельных стараются поддерживать уровень кислорода на уровне 0,007 частей на миллион или меньше.

Растворенный кислород – обзор

25.1 Природа сточных вод (нечистоты)

Максимум клоаки, «самый большой коллектор» в Риме, когда-то имел достаточную мощность, чтобы обслуживать город с населением в один миллион человек. Эта канализация и подобные ей просто собирали отходы и сбрасывали их в ближайшее озеро, реку или океан. Этот прием сделал города более пригодными для жизни, но его успех зависел от переноса проблемы загрязнения из одного места в другое. Хотя это работало достаточно хорошо для римлян, сегодня это не работает. Нынешняя плотность населения слишком высока, чтобы допустить простую зависимость от переноса. Таким образом, современные сточные воды очищаются перед сбросом в окружающую среду. Во второй половине девятнадцатого века конструкция канализационных систем позволяла собирать их с очисткой, чтобы уменьшить воздействие на природные воды.Сегодня более 15 000 очистных сооружений очищают около 150 миллиардов литров сточных вод в день только в Соединенных Штатах. Кроме того, септики, которые также были введены в конце девятнадцатого века, обслуживают примерно 25% населения США, в основном в сельской местности.

Бытовые сточные воды в основном представляют собой комбинацию человеческих фекалий, мочи и «серых вод». Серая вода возникает в результате мытья, купания и приготовления пищи. В систему также может поступать вода от различных производств и предприятий.Люди выделяют 100–500 граммов сырой массы фекалий и 1–1,3 литра мочи на человека в день (Bitton, 2011). Основные органические и неорганические компоненты неочищенных хозяйственно-бытовых сточных вод представлены в таблице 25.1.

Таблица 25.1. Типичная композиция необработанных отечественных сточных вод

2 8 A 90 788 8 50
Концентрация
Умеренная Высокий
350 720 1200
растворится, всего 250 500 850
Летучие 105 200 325
Взвешенные твердые частицы 100 220 350
Летучие 80 164 164 275
5 20
110 110 220 400
Общий органический углерод 80 160 290
Химический кислород спрос 250 500 1000
20 20 40 85
органических 8 15 35
бесплатный аммиак 12 25 25
0
0
Nitrates 0 0 0
Phosphorus (всего в P) 4 8 15
1 3 5
5
5 10

от Pepper et alt. (2006б).

Количество органических веществ в бытовых отходах определяет степень необходимой биологической очистки. Для оценки количества органического вещества используются три теста: биохимическое потребление кислорода (БПК); химическое потребление кислорода (ХПК); и общий органический углерод (TOC).

Главной задачей обработки бытовых отходов является снижение БПК, которое может быть в виде твердых веществ (взвешенных веществ) или растворимых. БПК – количество растворенного кислорода, потребляемого микроорганизмами при биохимическом окислении органических (углеродсодержащие БПК) и неорганических (аммиак) веществ.Методология измерения БПК мало изменилась с момента ее разработки в 1930-х годах.

5-дневный тест БПК (обозначается как БПК 5 ) представляет собой измерение количества кислорода, потребляемого смешанной популяцией гетеротрофных бактерий в темноте при 20°C в течение 5 дней. В этом испытании аликвоты сточных вод помещают в бутыль для определения БПК объемом 300 мл (рис. 25.1) и разбавляют фосфатным буфером (pH 7,2), содержащим другие неорганические элементы (N, Ca, Mg, Fe), и насыщают кислородом. Иногда акклиматизированные микроорганизмы или обезвоженные культуры микроорганизмов, продаваемые в виде капсул, добавляют в городские и промышленные сточные воды, в которых может не быть достаточного количества микрофлоры для проведения теста на БПК.В некоторых случаях в пробу добавляют ингибитор нитрификации для определения только углеродистого БПК.

Рисунок 25.1. бутылка БПК.

Концентрацию растворенного кислорода определяют в момент времени 0 и после 5-дневной инкубации с помощью кислородного электрода, химических процедур (например, теста Винклера) или манометрического БПК-аппарата. Тест на БПК проводится на серии разведений образца, причем разбавление зависит от источника образца. Когда вода для разбавления не засеивается, значение БПК выражается в миллиграммах на литр в соответствии со следующим уравнением (APHA, 1998).

(уравнение 25. 1) БПК (мг/л) = D1−D5P

где:

D 1 = исходный растворенный кислород (DO), DO = DO 5 9012 900 сут , и

P = десятичная объемная доля использованных сточных вод.

Если вода для разбавления засеяна:

(уравнение 25.2) БПК (мг/л) = (D1−D5)−(B1−B5)fP

где:

9 D = начальная DO разбавления пробы (мг/л)

D 5 = конечная DO разбавления пробы (мг/л)

5 P = доля используемого десятичного объема пробы

B 1 = Первоначальный Управляющий элемент управления (мг / л)

9

B 5 = Final Do Control Control (MG / L), и

F = отношение семян в образце к семенам в контроле = (% семян в D 1 )/(% семян в B 1 ).

Из-за истощения источника углерода углеродистый БПК достигает плато, называемого предельным углеродистым БПК (рис. 25.2). Тест БПК 5 обычно используется по нескольким причинам:

Рисунок 25.2. Углеродистый и азотистый БПК.

Для определения количества кислорода, которое потребуется для биологической очистки органических веществ, присутствующих в сточных водах

Для определения размера необходимой установки для обработки отходов

Для оценки эффективности процессов очистки

Для определения соответствия разрешениям на сброс сточных вод

Типовой БПК 5 неочищенных сточных вод колеблется от 110 до 440 мг/л (см. расчет 2 мг/л).1). Обычная очистка сточных вод сократит это на 95%.

Пример расчета 25.1

Расчет БПК

Определите 5-дневную БПК (БПК 5 ) для пробы сточных вод, когда 15 мл пробы сточных вод добавляют в бутыль для БПК, содержащую 300 мл воды для разбавления, и растворенный кислород составляет 8 мг/л. Через пять дней концентрация растворенного кислорода составляет 2 мг/л.

Используя уравнение 25.1:

БПК(мг/л)=D1−D5PD1=8мг/LD5=2мг/LP=15мл300мл=5%=0,05БПК5=8−20,05=120мг/л

Химическое потребление кислорода (ХПК) представляет собой количество кислород, необходимый для полного окисления всего органического углерода до CO 2 и H 2 O.ХПК измеряется окислением бихроматом калия (K 2 Cr 2 O 7 ) в присутствии серной кислоты и серебра и выражается в миллиграммах на литр. Как правило, 1 г углеводов или 1 г белка приблизительно эквивалентны 1 г ХПК. В норме отношение БПК/ХПК составляет примерно 0,5. Когда это отношение падает ниже 0,3, это означает, что образец содержит большое количество органических соединений, которые плохо поддаются биологическому разложению.

Другим методом измерения органического вещества в воде является определение общего содержания органического углерода.ООУ определяют путем окисления органического вещества теплом и кислородом с последующим измерением выделившегося CO 2 с помощью инфракрасного анализатора. И TOC, и COD представляют собой концентрацию как биоразлагаемых, так и небиоразлагаемых органических веществ в воде.

Патогенные микроорганизмы почти всегда присутствуют в бытовых сточных водах (табл. 25.2). Это связано с тем, что инфицированные люди могут выделять большое количество патогенных микроорганизмов. Как симптоматические, так и бессимптомные люди могут выделять патогены.Например, концентрация ротавируса может достигать 10 10 вирионов на грамм стула или 10 12 в 100 г стула (таблица 25.3). Инфицированные люди могут выделять кишечные патогены в течение нескольких дней или даже нескольких месяцев. Концентрация кишечных патогенов в неочищенных сточных водах изменяется в зависимости от:

Таблица 25.2. Типы и номера микроорганизмов, как правило, найдены в необработанных отечественных сточных водах

6 Организм 4 8 настоящее сальмонеллы 1 8 7
Концентрация (за мл)
10 5 -10 6
FeCal Colifys 10 4 -10 5 -10 5
10 4 -10 4
2 10 2 -10 3
Shigella
10 0 -10 2
клостридий Perfringens 10 1 -L0 3
Giardia кист 10 −1 –10 2
Cryptosporidium цисты 9 0081 10 -1 -10 1
10 -2 -10 -2
Enteric Virus 10 1 -L0 2

От Pepper et al. (2006б).

Таблица 25.3. Заболеваемость и концентрация энтеровых вирусов и простейших в фекалиях в Соединенных Штатах

6 концентрация в стул (на грамм)

Cryptosporidium
патоген патоген
10-40 10 3 -10 8 8
Гепатит Вирус 0,1 10 8
Rotavirus 10-29 10 10 -10 12
Лямблии 3.8
18-54 A
10 6
10 6
0.6-20
27-50 A
10 6 -10 7
10 6 -10 7 7

Заболеваемость инфекцией в сообществе

социально-экономический статус населения

Время год

Потребление воды на душу населения

Пик заболеваемости многими кишечными инфекциями приходится на сезон в умеренном климате. Таким образом, наибольшая заболеваемость энтеровирусной инфекцией приходится на конец лета и начало осени. Пик ротавирусной инфекции обычно приходится на раннюю зиму, а пик заражения Cryptosporidium приходится на раннюю весну и осень. Причина сезонности кишечных инфекций до конца не выяснена, но определенную роль могут играть несколько факторов. Это может быть связано с выживанием разных агентов в окружающей среде в разные времена года. Giardia , например, очень хорошо переносит зимние температуры.В качестве альтернативы могут быть задействованы различия в экскреции среди животных-резервуаров, как в случае с Cryptosporidium . Наконец, вполне может быть, что большее воздействие загрязненной воды, например, при плавании, является объяснением повышенной заболеваемости в летние месяцы.

Концентрации кишечных патогенов в сточных водах развивающихся стран намного выше, чем в промышленно развитых странах. Например, средняя концентрация энтеровирусов в сточных водах в США оценивается в 10 3 на литр (таблица 25. 4), тогда как концентрации до 10 5 на литр наблюдались в Африке и Азии.

Таблица 25.4. Ориентировочные уровни энтеровых организмов в сточных водах и загрязненные поверхности воды в Соединенных Штатах

6 Сырые поток 8 Giardia
Организм Концентрация (на 100 мл)
Загрязненные поток воды
Colifys 10 9 9 10 5
0
10 2 1-10
10-10 2 0.1–1
Cryptosporidium 1–10 0,1–10 2

Из U.S.

Процесс растворения

9.3 Процесс роспуска

Цель обучения

  1. Описать процесс растворения на молекулярном уровне.

Что происходит на молекулярном уровне, чтобы растворить растворенное вещество в растворителе? Ответ частично зависит от растворенного вещества, но есть некоторые общие черты для всех растворенных веществ.

Вспомним правило, согласно которому подобно растворяется подобно . Как мы видели в разделе 9.1 «Растворы», это означает, что вещества должны иметь подобные межмолекулярные силы для образования растворов. Когда растворимое вещество вводится в растворитель, частицы растворенного вещества могут взаимодействовать с частицами растворителя. В случае твердого или жидкого растворенного вещества взаимодействия между частицами растворенного вещества и частицами растворителя настолько сильны, что отдельные частицы растворенного вещества отделяются друг от друга и, окруженные молекулами растворителя, входят в раствор.(Газообразные растворенные вещества уже разделены на составляющие их частицы, но концепция окружения частицами растворителя все еще применяется. ) Этот процесс называется сольватацией. Процесс, при котором частицы растворенного вещества окружены частицами растворителя. и проиллюстрировано на рисунке 9.4 «Решение». Когда растворителем является вода, используется слово гидратацияСольватация молекулами воды, а не сольватация.

В случае молекулярных растворенных веществ, таких как глюкоза, частицы растворенного вещества представляют собой отдельные молекулы.Однако, если растворенное вещество является ионным, отдельные ионы отделяются друг от друга и окружаются частицами растворителя. То есть катионы и анионы ионного растворенного вещества разделяются при растворении растворенного вещества. Этот процесс называется диссоциацией. Процесс разделения катионов и анионов ионного растворенного вещества при растворении растворенного вещества. Сравните диссоциацию простого ионного растворенного вещества, показанную на рис. 9.5 «Ионная диссоциация», с процессом, показанным на рис. 9.4 «Сольвация». .

Диссоциация растворимых ионных соединений придает растворам этих соединений интересное свойство: они проводят электричество. Из-за этого свойства растворимые ионные соединения называются электролитами. Ионные соединения, растворяющиеся в воде. Многие ионные соединения полностью диссоциируют и поэтому называются сильными электролитами. Ионные соединения, которые полностью ионизуются при растворении. Хлорид натрия является примером сильного электролита. электролит. Некоторые соединения растворяются, но диссоциируют лишь частично, и растворы таких растворенных веществ могут лишь слабо проводить электричество. Эти растворенные вещества называются слабыми электролитами. Ионные соединения, которые не полностью ионизуются при растворении.. Уксусная кислота (CH 3 COOH), входящая в состав уксуса, является слабым электролитом. Растворяемые вещества, растворяющиеся на отдельные нейтральные молекулы без диссоциации, не сообщают своим растворам дополнительной электропроводности и называются неэлектролитами. Соединение, которое при растворении совершенно не ионизируется. является примером неэлектролита.

Примечание

Термин электролит используется в медицине для обозначения любого из важных ионов, растворенных в водном растворе в организме. Важные физиологические электролиты включают Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ и Cl .

Пример 10

Следующие вещества в той или иной степени растворяются в воде. Классифицируйте каждый как электролит или неэлектролит.

  1. хлорид калия (KCl)
  2. фруктоза (C 6 H 12 O 6 )
  3. спирт изопропиловый [CH 3 CH(OH)CH 3 ]
  4. гидроксид магния [Mg(OH) 2 ]

Раствор

Каждое вещество может быть классифицировано как ионное или неионное растворенное вещество.Ионные растворенные вещества являются электролитами, а неионогенные растворенные вещества являются неэлектролитами.

  1. Хлорид калия представляет собой ионное соединение; поэтому, когда он растворяется, его ионы разделяются, что делает его электролитом.
  2. Фруктоза — это сахар, похожий на глюкозу. (Фактически у него та же молекулярная формула, что и у глюкозы.) Поскольку это молекулярное соединение, мы ожидаем, что оно неэлектролит.
  3. Изопропиловый спирт представляет собой органическую молекулу, содержащую функциональную группу спирта.Связь в соединении полностью ковалентная, поэтому, когда изопропиловый спирт растворяется, он разделяется на отдельные молекулы, но не на ионы. Таким образом, это неэлектролит.
  4. Гидроксид магния является ионным соединением, поэтому при растворении он диссоциирует. Таким образом, гидроксид магния является электролитом.

Примечание

Чтобы определить, являются ли некоторые электролиты сильными или слабыми, требуется больше информации, чем представлено в этой главе.Мы рассмотрим это в главе 10 «Кислоты и основания».

Упражнение по развитию навыков

    Следующие вещества в той или иной степени растворяются в воде. Классифицируйте каждый как электролит или неэлектролит.

  1. нитрат железа(III) [Fe(NO 3 ) 3 ]

Упражнение по обзору концепции

  1. Объясните, как процесс сольватации описывает растворение растворенного вещества в растворителе.

Ответить

  1. Каждая частица растворенного вещества окружена частицами растворителя, уносящими растворенное вещество из его исходной фазы.

Ключ на вынос

  • При растворении растворенного вещества его отдельные частицы окружаются молекулами растворителя и отделяются друг от друга.

Упражнения

  1. Опишите, что происходит, когда ионное растворенное вещество, такое как Na 2 SO 4 , растворяется в полярном растворителе.

  2. Опишите, что происходит, когда растворенное молекулярное вещество, такое как сахароза (C 12 H 22 O 11 ), растворяется в полярном растворителе.

  3. Классифицируйте каждое вещество как электролит или неэлектролит.Каждое вещество в той или иной степени растворяется в H 2 O.

    1. NH 4 НЕТ 3
    2. СО 2
    3. NH 2 CONH 2
    4. HCl
  4. Классифицируйте каждое вещество как электролит или неэлектролит. Каждое вещество в той или иной степени растворяется в H 2 O.

    1. CH 3 CH 2 CH 2 OH
    2. Ca(CH 3 CO 2 ) 2
    3. я 2
    4. КОН
  5. Будут ли растворы каждого растворенного вещества проводить электричество при растворении?

    1. AgNO 3
    2. CHCl 3
    3. BaCl 2
    4. Ли 2 О
  6. Будут ли растворы каждого растворенного вещества проводить электричество при растворении?

    1. CH 3 COCH 3
    2. Н(СН 3 ) 3
    3. CH 3 CO 2 C 2 H 5
    4. FeCl 2

ответы

  1. Каждый ион ионного растворенного вещества окружен частицами растворителя, несущими ион из связанного с ним кристалла.

    1. электролит
    2. неэлектролит
    3. неэлектролит
    4. электролит

Что произойдет, если компания будет распущена: все, что нужно знать

Что произойдет, если компания будет распущена? Компания юридически прекращает свое существование как хозяйственное общество после ее ликвидации.3 мин чтения

1. Ликвидация компании
2. Типы роспуска
3. Ликвидация активов
4. Распределение доли между акционерами

Обновлено 3 ноября 2020 г.:

Роспуск компании

Под ликвидацией компании понимается формальная ликвидация бизнеса. В дополнение к прекращению деятельности, процесс роспуска включает в себя различные другие формальности. Обычно вам необходимо подать статьи о роспуске или аналогичный документ государственному секретарю.Ликвидация прекращает существование компании, но вы все равно должны:

  • Завершение операций
  • Ликвидировать активы
  • Предпримите другие шаги, чтобы положить конец его существованию

Влияние ликвидации на акционеров компании зависит от ее финансового положения. Акционеры могут:

  • Вернуть свои первоначальные инвестиции
  • Ничего не получать
  • Придется платить деньги, если компания станет неплатежеспособной

Первым шагом к началу процесса роспуска является проведение собрания совета директоров и принятие решения о роспуске компании. Как только акционеры одобрят решения совета директоров, вы можете подать документы о роспуске. Вы должны подать этот документ в том же штате, где была зарегистрирована ваша компания. Возможно, вам также придется заполнить некоторые другие формы, в зависимости от требований вашего штата.

Типы растворения

Расторжение может быть как добровольным, так и принудительным.

Добровольное роспуск:

Добровольное роспуск обычно включает следующие основные шаги:

  • Подача статьи о роспуске или аналогичного документа в штат.
  • Прекращение хозяйственной деятельности.
  • Ликвидация оставшихся активов компании.
  • Погашение всех непогашенных долгов, претензий и налогов.
  • Распределение свободных средств среди акционеров.

Вынужденное роспуск :

Когда любой из акционеров компании подает иск с требованием о ее роспуске, суд может издать приказ о роспуске компании. Обычно это происходит, когда отношения между акционерами таковы, что мешают деятельности компании.

В некоторых штатах, таких как Аризона, агентство штата распускает компанию, если она не соответствует требованиям штата к подаче документов. Такой роспуск обычно называют административным роспуском. Часто это означает, что компания прекращает свое существование без ведома ее акционеров. Это может привести к существенным неблагоприятным последствиям. Например, акционеры могут нести личную ответственность за обязательства, возникшие в результате продолжения деятельности после роспуска.

Ликвидация активов

После ликвидации компания должна ликвидировать свои активы.Ликвидация относится к процессу продажи или аукциона неденежных активов компании. Обратите внимание, что только те активы, которыми владеет ваша компания, могут быть ликвидированы. Таким образом, вы не можете ликвидировать активы, которые используются в качестве залога для кредитов. Активы, используемые в качестве обеспечения по кредитам, должны быть переданы банку или кредитору, выдавшему кредит, либо вы должны погасить кредит перед продажей таких активов.

Распределение акций

Заключительный этап ликвидации включает в себя распределение оставшихся активов компании между владельцами (a.к.а. акционеры). В состав активов могут входить деньги, хранящиеся на банковских счетах или полученные от отчуждения неденежных активов компании. Выплата акционерам компании производится на пропорциональной основе, т. е. в соотношении их долей владения.

Если дела у компании идут хорошо, у нее могут остаться денежные средства и активы после выплаты налогов и обязательств. В таких случаях оставшаяся сумма суммируется и делится между акционерами на основе их доли владения. В обмен на возврат своих инвестиций (полностью или частично) акционеры возвращают компании свои акции, которые затем аннулируются.

Если компания возвращает какие-либо деньги своим акционерам, но при этом имеет непогашенный долг, кредитор может подать в суд, и акционеры могут быть вынуждены вернуть полученные суммы. Если есть какие-либо неуплаченные налоги, акционеры могут быть привлечены к личной ответственности по уплате этих налогов.

Если сумма, распределяемая среди акционеров, составляет 600 долларов США или более, вы также должны оформить форму 1099-DIV. Эта форма IRS сообщает о сумме инвестиций, возвращенных компанией. Сумма распределения, которую получает акционер, не облагается налогом, если она не превышает первоначальные инвестиции.

Если какой-либо акционер получает сумму распределения меньше, чем его или ее первоначальные инвестиции, он или она может заявить о потере капитала в своей годовой налоговой декларации. Если полученная сумма распределения превышает его или ее первоначальные инвестиции, избыточная сумма будет рассматриваться как краткосрочный или долгосрочный прирост капитала, в зависимости от периода инвестирования. Инвестиции, удерживаемые в течение одного года или менее, будут облагаться краткосрочным налогом на прирост капитала, тогда как инвестиции, удерживаемые более года, будут облагаться долгосрочным налогом на прирост капитала.

Если вам нужна помощь в том, чтобы узнать, что произойдет в случае роспуска компании, вы можете опубликовать свою юридическую потребность на торговой площадке UpCounsel.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.