химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

лее длительных периодов снабжение почвы катионами осуществляется из нижележащей подстилающей породы. Обычно дождевая вода имеет кислую реакцию (см. вставку 2.12), и почвенные воды дополнительно подкисляются из-за образования Н+ в результате разложения органического вещества [уравнения (3.10)—(3.14)]. Таким образом, подкисление может быть природным процессом, хотя кислотные дожди (см. раздел 2.9) сильно увеличили скорости этих процессов во многих районах земли.

Подкисление пресной воды особенно заметно в горных областях с большим количеством дождевых осадков (и следовательно, высоким потоком кислоты), на крутых склонах (где результатом является короткое время пребывания воды в почве) и кристаллических породах, где медленны процессы выветривания и снабжения катионами. Несмотря на то, что кислотные дожди являются широко распространенным явлением, подкисленные пресные воды встречаются не так часто и контролируются как скоростью поступления из атмосферы так и типом пород (рис. 3.26). В процессе всех реакций выветривания, за исключением окисления сульфидов (см. п. 3.4.2), потребляются ионы водорода, смещая рН в нейтральную область. Следовательно, древние реки, дренирующие мощные, богатые катионами почвы низин, имеют более высокий рН и более низкие концентрации алюминия.

Последствия подкисления пресных вод в горных областях могут быть драматичны. В период между 1930 и 1975 годами средний рН озер в горах Адирондак на северо-востоке США уменьшился с 6,7 до 5,1, что было результатом сильного снижения рН дождевой воды (см. рис. 3.26). Подкисление озерной воды вызвало гибель рыбы и других животных. О подобных проблемах сообщалось из Скандинавии и Шотландии. Кроме осложнений с пресной водой, с кислотным гидролизом связана гибель лесов в высокогорных областях вследствие обеднения почв в результате прямой потери катионов с опадением древесных листьев.

Хотя алюминий растворим при высоких рН, щелочные воды не распространены, поскольку они адсорбируют из атмосферы кислые газы, например С02 и S02. Однако реки с щелочной реакцией и подвижным алюминием известны. Промышленный процесс получения алюминия из боксита включает выщелачивание металла сильными растворами гидроксида натрия (NaOH). На Ямайке в результате разгрузки отходов от перераРис. 3.27. Места взятия проб в районе р. Рио-Кобре (Южная Ямайка) и соотношения концентраций растворенного алюминия к натрию, а также значения рН в этих местах. Неопубликованные данные с любезного разрешения Т. Д. Джикелса и А. Гринуэя.

ботки боксита образовывались потоки пресной воды с высоким рН дополнительно к высоким концентрациям натрия и алюминия. По течению этих водных потоков величина рН падала примерно до 8, и отношение растворенный алюминий : натрий уменьшалось по мере осаждения алюминия (рис. 3.27). Значение рН для химии воды хорошо демонстрируется также процессами загрязнения грунтовых вод (см. п. 3.7.6).

3.7.4. Биологические процессы

В ручьях и небольших реках биологическая активность в воде слабо влияет на ее химический состав, поскольку любые воздействия устраняются из-за быстрого течения. Напротив, в крупных реках и озерах со слабым течением основные изменения в химическом составе воды могут быть вызваны биологической активностью.

Все фотосинтезирующие растения поглощают свет и превращают его в химическую энергию с помощью молекулы хлорофилла. Освобождаемая энергия используется затем для

134 ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 135

Органическое вещество, образующееся в поверхностных водах, опускается в глубинные воды, где оно окисляется, еще более понижая концентрацию кислорода. В некоторых случаях содержание кислорода падает ниже уровня, необходимого для поддержания жизни животных. Скорость потребления кислорода увеличивается по мере того как возрастает количество поступающего органического вещества по причине как усиленного фотосинтеза в поверхностных водах, так и из-за прямого стока органических отходов, т. е. сточных вод. Дельта Темзы, Чеза-пикская бухта, (см. п. 4.2.4) и Балтийское море (см. вставку 4.9) служат примерами водоемов, на которые оказывают воздействие низкие концентрации кислорода, в то время как особый случай стратификации в африканском озере Ниос обсуждается во вставке 3.14.

ВСТАВКА 3.14. Катастрофа, обусловленная газом, в озере Ниос: природная опасность, связанная со стратификацией озера

В укрытых от ветра местностях воды глубоких озер расслаиваются из-за различий в плотности. Это вызвано либо растворенными в воде газами или солями, либо поверхностным нагревом, в результате чего поверхностные слои воды плавают на глубинных плотных слоях (гипо-лимнон) (рис. 1). Со временем такая стратификация может разрушиться сама собой, что позволяет слоям переворачиваться и перемешиваться. В районах с умеренным климатом переворачивание обычно происходит осенью, когда поверхностные слои охлаждаются и опускаются, замещая при этом придонные воды. В тропиках сезонные переворачивания слоев воды не распространены из-за слабых сезонных изменений погоды. Однако

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Скидка за клик в KNS, промокод "Галактика" - SUA500PDRI - 3 минуты пешком от метро Дубровка, есть своя стоянка.
Кроватка Foppapedretti Cristallino
посуда glasslock купить
клапан h732n

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.02.2017)