химический каталог




Введение в химию окружающей среды

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

ми. Также очевидно, что изменения в циклах углерода и серы могут влиять на климат, воздействуя на такие переменные, как облачность и температура. За последние несколько сотен лет человеческая деятельность нарушила оба эти, а также другие круговороты. Антропогенное влияние на природные циклы, по существу, копирует и в некоторых случаях усиливает или ускоряет то, что в любом случае делает природа.

В этой главе изучаются глобальные циклы углерода, серы и ХФУ на или вблизи поверхности Земли. Они были выбраны в качестве примеров потому, что являются химическими веществами, широко распространенными в атмосфере, и потенциально могут воздействовать на крупные регионы, если не на всю планету (см. разд. 2.3).

5.3. Цикл углерода

Самым важным компонентом природного цикла углерода является газообразный диоксид углерода (С02), поэтому практически весь данный раздел будет посвящен этому соединению и продуктам его реакций.

5.3.1. Летопись атмосферы

Лучше всего начать наши исследования с атмосферы, поскольку запись наблюдений здесь наиболее полная, а исторические изменения хорошо документированы. На рис. 5.1 показаны среднегодовые значения концентрации С02 в атмосфере, измеренные в Мауна Лоа (Гавайи) и на Южном полюсе. Из графика видно, что концентрация атмосферного С02 отчетливо возрастала со временем и что это всемирное явление. Скорость прироста несколько изменяется от года к году, составляя от 1 до 2 ? 1 0 4 %, или около 0,5% в год.

Данные на рис. 5.1 покрывают период 1958—92 гг., в течение которого использовались надежные аналитические методы. Для того чтобы продлить запись дальше в прошлое, надо привлечь данные измерений, полученные с помощью более грубых (по современным стандартам) методов во второй половине прошлого столетия и в первой половине этого. Такие более ранние данные показаны на рис. 5.2 вместе с лучшими недавними оценками из Мауна Лоа. Более надежным способом продления записи назад, в прошлое, считается выделение и анализ пузырьков воздуха, заключенных в кернах льда, собранного на полярных ледяных шапках. В основе этого метода лежит то, что захваченные пузырьки воздуха отражают состав атмосферного воздуха на момент образования льда. Датируя различные слои кернов, из которых были выделены пузырьки воздуха,

216

ГЛАВА 5

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

217

• Компиляция ранних наблюдений 1 i ' Концентрации, измеренные в кернах льда

Мауна Лоа

260

2000

Рис. 5.2. Измерения содержания СО; в воздухе атмосферы и керновльда. По Crane & Liss (1985).

можно установить прошлое состава атмосферы. Результаты полученных этим методом измерений на ледниковой шапке в западной Антарктике также показаны на рис. 5.2. В середине восемнадцатого столетия, до того как произошла основная индустриализация (и сельскохозяйственное развитие), атмосфера содержала, по-видимому, около 280 • 10"4% С02. За последующие 250 лет и частично с начала 1850 г. концентрация С02 возрастала примерно экспоненциально вследствие сжигания ископаемого топлива человеком и вовлечения земель в сельскохозяйственное использование. В настоящее время (1995 г.) уровень концентрации близок к 360 ? 10~4%, что отражает превышение почти на 30 % над предындустриальной концентрацией.

Детальные исследования данных по Мауна Лоа, где измерения проводятся ежемесячно (рис. 5.3), дают кривую сильных и систематических сезонных изменений концентрации. Подобные сезонные изменения были обнаружены и в других местах, хотя амплитуда колебаний меняется с широтой и между полушариями. Эти сезонные изменения будут обсуждаться далее в связи с биологическим круговоротом С02 (п. 5.3.2).

На рис. 5.3 показаны также результаты расчетов, по которым концентрация атмосферного С02 с 1958 г. предсказана на основе допущения, что весь С02, производимый с этого времени в

355 350 .

#

S 340

о о

« 335

I 330

X

о

* 325 320 315

результате сжигания ископаемого топлива, остался в атмосфере. Очевидно, что в атмосфере наблюдается только около половины привнесенного в результате сжигания ископаемого топлива С02 — это означает, что оставшаяся часть должна была быть абсорбирована в другом резервуаре. Это упрощенный вывод, поскольку здесь предполагается, что остальные резервуары не изменялись в размерах и что между ними и атмосферой не было обмена в течение обсуждаемого периода. Несмотря на эти упрощения, приведенный расчет побуждает нас исследовать другие резервуары и, таким образом, подчеркивает важность рассмотрения системы как единого целого, а не как не связанных между собой природных составляющих.

218 ГЛАВА 5

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ 219

S.3.2. Природные и антропогенные источники и стоки

Существует три основных источника и стока атмосферного С02 в приповерхностных средах: биосфера суши (включая пресные воды), океаны и антропогенная эмиссия в результате сжигания ископаемого топлива и другой промышленной деятельности. В ненарушенном состоянии резервуар1 биосферы суши и океана обмениваются С02 с атмосферой путем практически сбалансированного д

страница 64
< 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
экибана курсы
китайские подвесные фонарики оптом
уволен по.п.1 ч.2.ст.82№342-фз что обозначает в онлайн
3 х стаканная проба

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
(08.12.2016)