Ресурсы и вода: выберите метод очистки, измерьте осадок и извлеките медь
Введено| English | Значение |
|---|---|
| potable water/ˈpəʊtəbl ˈwɔːtə/ | питьевая вода |
| finite resource | невозобновляемый ресурс |
| renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ | возобновляемый ресурс |
| sustainable development/səˈsteɪnəbl dɪˈveləpmənt/ | устойчивое развитие |
| sterilise/ˈsterəlaɪz/ | стерилизовать |
| desalination/dɪˌsælɪˈneɪʃn/ | десалинация |
| reverse osmosis | обратный осмос |
| sedimentation/ˌsedɪmənˈteɪʃn/ | осаждение (отстаивание) |
| sludge/slʌdʒ/ | осадок (иловое отложение) |
| effluent | очищенная вода (сточные воды после очистки) |
| anaerobic digestion | анаэробное сбраживание |
| aerobic biological treatment | аэробная биологическая очистка |
| phytomining | фитоминирование |
| bioleaching | биовыщелачивание |
| leachate/ˈliːtʃeɪt/ | выщелоченный раствор (фильтрат) |
Can clear water be unsafe?
- Clear-looking water may contain dissolved salts, harmful microbes or dissolved chemicals. Choose treatment for what must be removed, rather than assuming one filter solves every problem.
- This lesson covers resources, potable water 饮用水, waste-water branches and HT biological copper recovery. RP8 written knowledge does not replace a supervised practical record.
Match use to replenishment
- Earth's resources provide warmth, shelter, food and transport. Agriculture supplements food, timber and natural fibres; synthetic fibres can supplement or replace cotton or wool. Synthetic does not automatically mean more sustainable.
- A finite resource 有限资源 is not replenished on the time scale of use. A renewable resource 可再生资源 can be replenished, but harvest can still exceed growth. Sustainable development 可持续发展 meets present needs without compromising future generations' ability to meet theirs.
Check units and scale
- Stocks of 20 tonnes and 20 000 tonnes differ by $20\,000/20=1000=10^3$, three orders of magnitude. A stock figure alone does not show sustainability.
- A forest growing 1 200 tonnes yearly but harvested at 2 000 tonnes loses $2000-1200=800$ tonnes per year. Long-term management must address that imbalance and wider environmental effects.
Separate solids, microbes and salts
- Potable water has sufficiently low dissolved salts and harmful microbes to be safe to drink; it is not chemically pure. UK fresh supplies collect from rainfall in ground, rivers and lakes. Choose a suitable source, filter suspended solids, then sterilise 消毒 with chlorine, ozone or ultraviolet.
- Desalination 海水淡化 removes salts by distillation or reverse osmosis 反渗透. Distillation boils and condenses water vapour; reverse osmosis uses pressure and a suitable membrane. Both require substantial energy. Ordinary filtration and sterilising do not remove all dissolved salt.
Какой путь позволяет удалить растворённую соль из морской воды?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Дистилляция отделяет воду путём кипения и конденсации, оставляя большинство растворённых солей. Обычные фильтры удаляют взвешенные частицы, а УФ-излучение подавляет микроорганизмы; ни один из них по отдельности не обеспечивает опреснение. Обратный осмос — ещё один подходящий способ удаления соли.
RP8: measure residue and collect distilled water
- Compare water pH and dissolved-solid residue. Measure a known sample volume, weigh a dry container, evaporate safely, cool and reweigh; repeat to constant mass where appropriate. Residue mass equals final mass minus empty mass.
- A 50.0 cm³ sample leaving 0.120 g gives $c=\dfrac{0.120\ \mathrm{g}}{0.0500\ \mathrm{dm^3}}=2.40\ \mathrm{g/dm^3}$. Distillation must collect cooled vapour; boiling a sample dry alone is not distillation. Never drink laboratory samples or treat residue as a microbial test.
Какие два утверждения делают водное исследование обоснованным?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Вычитание массы и известный объём подтверждают результат по осадку. Для оценки безопасности требуются дополнительные данные; никогда не пейте лабораторные образцы. Дистилляция требует сбора и конденсации пара.
Keep sewage branches distinct
- Screen large objects, remove grit, then use sedimentation 沉降 to separate sludge 污泥 from liquid effluent 出水. Sludge undergoes anaerobic digestion 厌氧消化 without oxygen; the effluent undergoes aerobic biological treatment 好氧生物处理 with oxygen.
- Industrial waste can require extra chemical treatment. Release-quality water is not automatically potable. Suitable ground water often needs less treatment than waste water under comparable local conditions, but source contamination can change the comparison.
Соотнесите термин с его точным значением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте химическую структуру, процесс или границу сравнения для различения терминов.
HT: concentrate compounds, then recover metal
- Phytomining 植物采矿 uses plants to absorb metal compounds; harvest and burn them to get ash containing compounds. Bioleaching 生物浸出 uses bacteria to produce a leachate 浸出液 containing metal compounds. Neither directly yields a pure copper object.
- Recover copper from a suitable solution by iron displacement, $Fe+CuSO_4\rightarrow FeSO_4+Cu$, or electrolysis. Compare reduced rock excavation with processing time, yield, energy and waste. “Biological” does not mean free or impact-free.
Непосредственное сжигание растений, используемых для фитомининга, даёт чистый медный металл в золе.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Золь содержит соединения металлов, а не обязательно чистую медь. Требуется дальнейшая переработка до подходящего раствора и извлечение методом вытеснения железом или электролиза.
Назовите бактериальный процесс, при котором образуется выщелоченный раствор, содержащий соединения металлов.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Биовыщелачивание использует бактерии для получения раствора, содержащего соединения металлов. Оно отличается от фитомининга, при котором соединения накапливаются в растениях перед уборкой урожая и сжиганием.
Transfer to an unfamiliar water sample
- Independent sample: 25.0 cm³ leaves 0.050 g residue, giving $0.050/0.0250=2.00\ \mathrm{g/dm^3}$. This measurement alone cannot establish drinking safety; investigate microbes and any relevant dissolved chemicals.
- Explain a treatment using the impurity and separation mechanism. Then state its limitation: filters remove suspended solids, sterilising controls microbes, and salt removal needs a suitable desalination process.
Choose by source and required quality. Preserve separate waste-water branches, units in residue calculations and the distinction between metal compounds and recovered metal.
А 25.0 см³ проба воды оставляет 0.050 г сухого остатка. Рассчитайте концентрацию остатка в г/дм³.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
25.0 см³ = 0.0250 дм³. Концентрация = масса осадка / объём пробы = 0.050 г / 0.0250 дм³ = 2.00 г/дм³. Это не является показателем микробиологической безопасности.