химический каталог




Введение в химию окружающей среды

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

тредуцирующими бактериями в обмен веществ согласно следующему упрощенному уравнению:

2СНзО(га) + SO^BOJ,,,) -» 2НСОз(ИОЛН) + HS(BOJDO Н(ВОДН).

Этот процесс широко распространен в морских отложениях, но особенно важен в осадках на границе континентов, где накопление органического вещества наибольшее. Восстановление сульфатов протекает на такой глубине (изменяющейся от нескольких миллиметров до метров ниже границы раздела осадок/вода), где морской SO?- может быстро диффундировать или накачиваться организмами, обитающими в отложениях. В результате реакции образуется сульфид водорода (HS-), обладающий высокой реакционной способностью, большая часть которого диффундирует вверх и снова окисляется до SOI" кислородсодержащей морской водой на поверхности осадка. Однако около 10% HS быстро осаждает растворимый Fe (II) в восстанавливающихся осадках, что приводит к накоплению моносульфида железа:

Ре^ВОДЯ) + Н5(ВОДН) —? FeS(TB) + Н(ВОДН). (4.10)

С течением времени моносульфиды железа превращаются в пирит (FeSi); процесс превращения изучен плохо, но, по-видимому, включает поступление серы (S) от промежуточных серосодержащих форм [например, полисульфидов, политионатов или тиосульфата (S203~)], являющихся продуктами и реагентами в цикле востановления серы в микронишах. Реакцию с участием S2Of~ можно обобщить как

FeS(TB) + ЗгО^н) -»FeS2(ra) + SO^KMH). (4.11)

Сульфит (SO]") затем окисляется до SO4"". Осажденный пирит, образующийся как побочный продукт восстановления сульфатов в морских осадках, является главным стоком морского SOj". Наличие пирита в древних морских отложениях показывает, что восстановление SO,(~ происходит уже сотни миллионов лет. В масштабе геологического времени вынос SOj~ из морской воды в результате образования отложений пирита считается практически равным выносу его в результате осаждения эвапоритов. Сравнение количества пирита и скоростей его накопления использовано для расчета современного выноса SO]- по этому механизму и получения оценок в табл. 4.2.

В результате восстановления сульфатов [уравнение (4.9)] образуется также НСОГ и этот анион медленно диффундирует из осадка в морскую воду, составляя около 7 % от потока HCOJ в океаны. Медленная диффузия означает также, что НСОГ может накапливаться до настолько высоких концентраций в поровых водах осадков, что произведение активностей ионов Саг* (из морской воды) и НСОГ превышает произведение растворимости СаС03 [уравнение (4.5)]. Это приводит к выпадению СаСОз в осадке в виде ксенолитов (конкреций).

4.4.7. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Гидротермальная циркуляция морской воды через срединные океанические хребты (вставка 4.7) приводит к изменению химии некоторых главных и микроэлементов в циркулирующей воде. Оценки потоков элементов в этом процессе неопределенны в основном по причине того, что отбор представительных образцов в этих удаленных местах трудоемок и дорог. Оценки потоков основаны на нескольких исследованиях отдельных участков Восточного Тихоокеанского и Атлантического хребтов (рис. 4.11). Глобальные потоки были рассчитаны на основе данных по этим участкам с использованием различных геохимических и геофизических подходов. Основной до сих пор неразрешенной проблемой является точное количественное

I

183

ОКЕАНЫ

определение соотношения гидротермальной активности, происходящей при высоких температурах вблизи оси хребта, по сравнению с низкотемпературной циркуляцией на склонах. Это важно, поскольку температура влияет на степень, скорость и даже направление некоторых химических реакций. Несмотря на эти проблемы, направление потоков от одного участка к другому совпадает для ряда элементов, что обнадеживает. Но все же величины потоков в табл. 4.2 приблизительны.

ВСТАВКА 4.7. ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ ЦИРКУЛЯЦИИ В СРЕДИННЫХ ОКЕАНИЧЕСКИХ ХРЕБТАХ

Базальтовая океаническая кора возникает на срединных океанических хребтах в процессе кристаллизации магмы, поднимающейся из магматических камер, находящихся на небольшой глубине (около 2 км) под хребтом. Магматическую камеру и вновь образованные базальты можно рассматривать как источник тепла, локализованный под хребтам (рис. 1). В процессе последовательного замещения новой океанической корой более старая постепенно смещается вбок от оси хребта со скоростью несколько миллиметров в год. Эта стареющая кора остывает и оседает по мере движения от оси хребта. Образующаяся в результате термальная структура, т. е. локализованный источник тепла, подстилающий хребет с более холодными боковыми областями, способствует конвекции морской воды через трещины и разломы в коре.

ВСТАВКА 4.7. (Продолжение)

Глубинные воды океанов — более холодные (около 4 °С) и плотные по сравнению с вышележащей морской водой. Они просачиваются в трещины базальтовой коры и достигают источника тепла в нижележащей магматической камере. Этот массивный источник тепла нагревает воду, в результате чего она расширяется и становится менее плотной, и направляет ее снова вверх сквозь кору в огромной конвективной ячейке (рис. 2). Можно расс

страница 54
< 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
дачный поселок по новой риге
Отличное предложение в КНС на Samsung SL-C480 - мегамаркет компьютерной техники.
http://www.prokatmedia.ru/notebook.html
ростовая кукла кот леопольд своими руками

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
(22.07.2017)