химический каталог




Введение в химию окружающей среды

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

известно, что в озере Баромби Мбо, Камерун, Западная Африка, слои воды переворачиваются в конце августа — сентябре, по-видимому, из-за облачности в дождливый сезон, когда уменьшается нагрев солнцем поверхностных вод.

В том случае, если кислород израсходован, бактерии используют другие окисляющие агенты для потребления органического вещества (см. вставку 3.5). Эти альтернативные окислители используются в порядке, зависящем от выхода энергии. Восстановление нитратов (денитрификация) энергетически выгодно бактериям, но в природных пресных водах оно обычно ограничено из-за низких концентраций нитратов. Однако в результате антропогенного привноса концентрации нитратов в реках и подземных водах возросли (см. п. 3.7.5), что увеличило доступность нитратов для восстановления бактериями.

136

ГЛАВА 3

ВСТАВКА 3.14. (Продолжение)

Озеро Ниос, вулканическое кратерное озеро в Камеруне, также стратифицировано по плотности, в основном по причине повышенного содержания растворенного диоксида углерода (СОг) в глубинных водах. Вероятно, С02, дегазирующийся из магмы на небольшой глубине земной коры, в течение некоторого времени постоянно просачивается в придонные воды, где накапливается до концентраций, близких к насыщению.

21 августа 1986 г. примерно 1 • 109 м3 С02 вышло из придонных вод в виде огромного облака. Диоксид углерода, который в 1,5 раза тяжелее воздуха, перетек в близлежащие долины, вызывая удушье у тысяч людей. Причина этого гибельного выброса газа неизвестна. Может быть, местное землетрясение или накопление и опускание потока холодной дождевой воды после сильного дождя вызвало быстрое переворачивание слоев воды, что привело к высвобождению С02 из придонных вод (рис. 2). Или же дегазирование произошло без полного переворачивания слоев воды в озере. В случае, если местное пересыщение по С02 привело к спонтанному образованию пузырьков газа, местное падение давления могло вызвать цепную реакцию, ведущую к дапьнейшему дегазированию С02. Такую цепную реакцию могло побудить любое незначительное движение вверх глубинных озерных вод, вызванное, например, волнением (рис. 3).

1

1

. I

I

jf В) Физическсе . перемешивание (падение камней, |турбчдитиый гкжж!)

А 1

а)Ппотные .

холодные воды ? . ? -;

(дождевые воды, «Х.,.,....~

поверхностный сток) б) Выравнивание J

опускаются и ' ? температуры а период;.

леремешиваютсян - - Рис. 2. Разнообразные механизмы, вызывающие переворачивание слоев воды.

Вода, обогащенная СО' (близкая к насыщению)

aj Весна / раннее лето 1966 г.

... Питающий .. ^ ,

;> магматический,™УЛ,

• выход ? \+\

б; Август 1986 г.

\—

спонтан! образование пузырьков СО2 аследстаиЕ местного грреоыцчния

физическое перемешивание.... ' (дожди, поверхностный СТОК ?) вызывает переворачивание слоев

Пересыщение по СО*

СО2

Наловленное вверх движение СО2 вызывает падение давления '?

Рис. 3. Озеро Ниос, 1986 г.

138 ГЛАВА 3

Железо и марганец (Мп), оба потенциальные акцепторы электрона, распространены в виде нерастворимых оксидов Fe(III) и Mn(rV). В восстановительной обстановке (при примерно тех же окислительно-восстановительных потенциалах, что и восстановление нитратов) эти оксиды могут быть восстановлены до растворимых Fe(II) и Мп(П). Действительно, железо растворимо только при низких окислительно-восстановительных условиях и в кислой среде (вставка 3.15).

Восстановление сульфатов в пресных водах не служит значительным механизмом потребления органического вещества, поскольку уровень растворенных сульфатов там обычно низкий. Однако в морской воде сульфатов много, и процесс их восстановления очень важен (см. п. 4.4.6). В некоторых богатых органическим веществом речных и болотных осадках существенным деструкционным процессом может быть метаногенез. Известно, что восстановленный продукт реакции, метан (СН4), являющийся парниковым газом (см. п. 5.3.4), выделяется в виде пузырей из некоторых заболоченных земель, включая рисовни-ки, что вносит значительный вклад в резервуар атмосферного СН„ (см. разд. 2.3).

ВСТАВКА 3.15. Диаграммы Eh-pH

Кислотность (рН) и окислительно-восстановительный потенциал (Eh) могут определять поведение элементов и их соединений в окружающей среде. Теоретически возможно бесконечное разнообразие сочетаний Eh-pH, хотя величина рН большинства сред на Земле находится междуОи 14, обычно междуЗи 10. Окислительно-восстановительный потенциал ограничен присутствием воды. В сильно окислительных условиях (Eh 0,6-1,2 В) вода распадается на ионы кислорода и водорода, а в сильно восстановительных условиях (Eh 0,0 до -0,6 В) вода восстанавливается до водорода. Диаграммы Eh-pH используются для наглядного изображения влияния изменений кислотности или окислительно-восстановительных условий. Типичной является диаграмма для железа (рис. 1). Линии соответствуют условиям, при которых формы, находящиеся по обе их стороны, присутствуют в равных концентрациях. Точное положение линий изменяется в зависимости от а

страница 41
< 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
ручка врезная italian handles арт.35.900.аа
Полки для гостиной ETAGE купить
сколько стоит в москве выучится на космитолога визажиста
Компания Ренессанс: лестницы на второй этаж в леруа мерлен фото и цены - доставка, монтаж.

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
(03.12.2016)