химический каталог




Введение в химию окружающей среды

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

ка, т. е. валового количества С02, попадающего в атмосферу в результате расчистки, минус валовое количество С02, фиксированное вновь выросшими растениями и заново посаженными лесами.

Необходимо также знать, могут ли концентрации атмосферного С02, увеличившиеся в результате сжигания ископаемого топлива и расчистки земель (показанные на рис. 5.1-5.3), привести к усиленному росту растений. Конечно, культуры, растущие в парниках в режиме повышенной концентрации С02, дают лучшие урожаи. Однако экстраполяция таких наблюдений на природные среды вызывает сомнения. Хотя С02 необходим для процесса фотосинтеза, в большинстве полевых ситуаций он вряд ли служит лимитирующим фактором для роста растений, поскольку доступность воды и таких питательных веществ, как

азот (N) и фосфор (Р), гораздо более жизненно необходима. Было бы неправильным отбрасывать возможное влияние концентрации С02 на рост растений, поскольку возможны случаи, когда повышенные уровни С02, наблюдаемые в настоящее время и даже более высокие в будущем, могут быть достаточными, чтобы обеспечить усиленный рост. Одно из предположений состоит в том, что повышение концентрации С02 ведет к более эффективному использованию воды растениями, которые могут потом LL расти в областях, прежде слишком засушливых для них. В Области с повышенной концентрацией С02, влияющие на В рост растений, активно изучаются в настоящее время. Размах ™ исследований колеблется от использования растений, произрастающих в горшках в контролируемых (тепличных) средах, через мелкомасштабные, частично полевые исследования до крупномасштабных полевых испытаний, проводимых как часть проекта Глобальные изменения и экосистемы суши в рамках . программы 1GBP. В таких крупномасштабных экспериментах большие области (500 м2) полевых культур подвергаются повышенным концентрациям С02 и/или изменениям других составляющих, важных для роста, и контролируется отклик за короткие и длинные периоды времени, которые могут составлять до ; нескольких сезонных циклов (рис. 5.5). Результаты таких исследований по ОССВ («обогащение свободным С02 из воздуха») представляют сейчас значительный интерес, поскольку в отличие от более мелкомасштабных и ограниченных попыток они

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

223

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

225

ВСТАВКА 5.1. ПРОСТАЯ РАМОЧНАЯ МОДЕЛЬ ЗАХВАТА ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ОКЕАНАМИ

Чтобы рассчитать, какое количество антропогенного диоксида углерода (С02) могут поглотить океаны из атмосферы, обычно необходимо построить модель системы. В простейшей из этих моделей океаны разделяют на ряд резервуаров (количество их составляет от единиц до нескольких сотен), между которыми перетекает вода, содержащая растворенный углерод (С). Основные элементы таких моделей показаны на рис. 1.

Для резервуаров, относящихся к сравнительно хорошо перемешанным атмосфере и поверхностным слоям океанов, поток углерода между ними считается пропорциональным содержанию в них углерода.

Атмосфера (хорошо перемешана)

Обмен первого порядка — потоки пропорциональны концентрациям в верхнем резервуаре

Поверхностный слой в океанах (хорошо перемешан)

В глубинных океанических водах, где циркуляция гораздо более медленная, вертикальное перемешивание обычно моделируют в виде процесса диффузии. Кроме того, модель мажет включать простую циркуляцию с непосредственным привносом из поверхностных вод на дно океана, уравновешенную движением воды вверх через глубинные океанические воды, чтобы отразить процессы конвекции. Пространственное и глубинное распределение радиоактивных веществ, таких, как изотоп "С (см. вставку 1.1) (поступающих как из космических лучей, так и в результате ядерных взрывов в 1950-х и 1960-х), может быть использовано для оценки скоростей обмена С02 между атмосферой и поверхностными слоями океанов, его диффузии в глубинные океанические воды и транспорта в процессе вертикальной циркуляции.

Для хорошо перемешанных резервуаров записывается уравнение сохранения вещества, в котором приход ,4С в результате привноса в резервуар (атмосферу или поверхностные слои океана) уравновешивается выносом в другие резервуары плюс радиоактивным распадом (см. вставку 2.6) микроэлемента во время его нахождения в резервуаре. Для глубинных океанических вод сохранение вещества описывается частичным дифференциальным уравнением адвекции-диффузии. Берется тот коэффициент диффузии, который лучше всего соответствует измеренному глубинному распределению |4С в океанах.

Используя эту модель, захват С02 ископаемых топлив океанами можно оценить, продлевая вперед во времени предполагаемую до-индустриальную величину устойчивого состояния и в то же время прибавляя к модельной атмосфере ежегодное поступление С02 от сжигания ископаемых топлив. На каждой временнбй ступени рассчитываются потоки углерода между различными резервуарами, и соответственна, изменяются профили содержания и концентраций углерода. С помощью подобных моделей рассчитано, что в настоящее время океанами поглощается около 35% антропогенного С02.

Вертикальная циркуляция

страница 66
< 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
свадебный букет из радужных роз москва
Рекомендуем компанию Ренесанс - чердачные складные лестницы купить - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 299
аренда контейнера для интернет магазина

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
(10.12.2016)