Глобальные циклы элементов

Рис. 2.2. Некоторые важнейшие элементы глобального цикла кислорода и его связи с биотической частью цикла углерода и серы (по г. А. Заварзину, 1984)

Рис. 2.8. Геологическая составляющая глобальных геохимических циклов элементов, выщелачиваемых из пород земной коры Цифрами обозначены процессы выветривания (/), водной миграции в форме ионов и в составе взвесей (2), диагенеза при низких температурах (3), образования новых минералов (метаморфизм) (4), плавлепия (5), кристаллизации (6) и выноса осадочного и метаморфического материала па земную поверхность

ГЛОБАЛЬНЫЕ Глава 2 I БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ [c.49]

Глобальные циклы основных биогенных элементов [c.292]

Потоки тяжелых металлов между элементами географической оболочки Земли приведены в таблице 2.5. Из нее видно, что значительные массы металлов - тысячи и миллионы тонн - вовлечены в биотический круговорот. Вынос атомов металлов с континентов в океан осуществляется главным образом с речным стоком. При этом он не компенсируется обратным переносом, следовательно, океаны, а точнее - их донные отложения, продолжают накапливать эти элементы. Таким образом, глобальные биогеохимические циклы всех тяжелых металлов, как и цикл фосфора, характеризуются малой степенью замкнутости. [c.73]

Познание механизма "планетарного метаболизма", количественная оценка динамики глобальных биогеохимических циклов и характеристика их устойчивости по отношению к внешним воздействиям (прежде всего, антропогенным) относятся к наиважнейшим задачам современного естествознания, в том числе экологической химии. При этом важно отметить, что распознание тех или иных негативных изменений возможно лишь в случае достаточно хорошего знания "фоновых" ("нормальных") характеристик геосфер и циклов элементов. [c.8]

Важнейшим элементом глобального цикла кислорода является его биотическая часть выделение при фотосинтезе и потребление при деструкции органического вещества, образующе- [c.55]

Микроорганизмы, обладающие огромным разнообразием ферментных систем и большой лабильностью метаболизма, и являются тем звеном, которое в основном ответственно за самоочищение природных экосистем и может осуществлять биодеградацию природных и синтетических ксенобиотиков, тем самым возвращая основные питательные элементы в глобальный цикл. [c.291]

Конечный эффект заключается в образовании областей с высокой концентрацией взвешенного твердого вещества, известных как максимумы мутности. Максимум мутности является важной областью, поскольку многие реакции в химии окружающей среды включают обмен формами между растворенными и твердыми фазами. Такие реакции могуг оказать существенное влияние на потоки речного материала в океаны и поэтому должны быть количественно оценены в целях понимания глобального цикла элементов. [c.154]

Мировое производство свинца составляет 34 10 т в год и постоянно возрастает, причем выбросы свинца в атмосферу достигают 4,3 10 т в год и его антропогенное поступление значительно превышает природное. При сжигании нефти и бензина в окружающую среду поступает не менее 50 % всего антропогенного свинца, что является важной составляющей в глобальном цикле элемента. Автомобильные выхлопы дают около 50 % общего неорганического свинца, попадающего в организм человека. Другим важным источником антропогенного поступления свинца в окружающую среду является производство черных и цветных металлов, а также горнодобывающая промышленность. Существенное значение, особенно для морских и пресноводных систем, имеют атмосферные выбросы соединений РЬ. [c.98]

О глобальных циклах основных элементов дают представление схемы, представленные на рис. 168—170. Необходимо помнить, что в природе превращения отдельных элементов не происходят автономно, они взаимосвязаны и взаимозависимы. Цикл углерода [c.292]

Глобальные циклы кислорода и водорода тесно связаны между собою, поскольку основные количества водорода входят в состав воды. Поэтому круговорот воды представляет собой форму миграции обоих этих элементов. [c.54]

Почва - главный реактор трансформации и круговорота элементов. Она играет роль центрального звена в глобальном углерод-кислородном цикле и наряду с океаном выполняет функции регулятора состава атмосферы. Поглощение атмосферных осадков почвенным покровом играет важную роль в круговороте пресной воды на земном шаре, в формировании поверхностных стоков и изменении химического состава вод. В почве не только аккумулируется запас воды, необходимый для жизнедеятельности первичных продуцентов на весь период вегетации, но и формируется ее состав это оптимальная среда для укоренения наземных растений. [c.118]

Особенность глобального цикла фосфора, отличающая его от циклов рассмотренных выше элементов, состоит в гораздо меньшей степени замкнутости. Более того, если рассматривать небольшие отрезки времени - десятилетия, столетия и даже тысячелетия, - то может создаться впечатление полного отсутствия цикличности в перемещении фосфора. Эта цикличность проявляется лишь в масштабах геологического времени - миллионов и десятков миллионов лет. [c.68]

Такой характер глобального цикла отличает не только фосфор, но и другие элементы, поступающие во внешние геосферы не в результате дегазации земных недр, а при выщелачивании пород гранитного слоя земной коры. К их числу относятся такие жизненно важные элементы, как кремний, кальций, калий и натрий. Атмосферный перенос в их перемещении играет подчиненную роль, а основная миграция происходит в системе суша -океаны (В. В. Добровольский, 1998). В океанах эти элементы накапливаются в донных отложениях и вновь включаются в активную миграцию после прохождения осадками стадий диагенеза, метаморфизма и выноса на поверхность (рис. 2.8). [c.68]

Как уже говорилось, растительность континентов поглощает значительную часть избыточного антропогенного углерода из атмосферы. Поэтому для прогноза вероятных глобальных изменений важно знать, как изменяется продуктивность континентальных экосистем с увеличением концентрации СО2. Сложность проблемы заключается не только в многообразии экосистем и наличии в каждой их них многочисленных подлежащих количественному учету связей между отдельными элементами (см. упрощенную схему углеродного цикла внутри экосистемы на рис. 3.12). Недостаточно изучены взаимодействия циклов углерода и других элементов-органогенов - азота, фосфора, серы, лимитирующих продуктивность большинства континентальных экосистем. [c.102]

На глобальном уровне рассматривают энерго- и массообмен между атмосферой, сушей и океаном, глобальные биогеохимические циклы и роль биосферы в миграции и трансформации химических элементов и соединений. [c.247]

Открытие гидротермальных систем на дне океана привело к переоценке термического и геохимического бюджета Земли и кардинальному пересмотру биологических процессов на дне океана. Химические реакции между океанической корой и морской водой изменяют как состав коры, так и состав циркулирующей морской воды. Тем самым гидротермальная циркуляция оказывает существенное влияние на глобальный геохимический цикл химических элементов в литосфере и гидросфере. [c.174]

Глобальный цикл азота до настоящего времени изучен только в общих чертах. Оценки потоков этого элемента между различными резервуарами отягощены большими неопределенностями. Так, приводимые разными исследователями значения, характеризующие массообмен азота в системе атмосфера - педосфера, различаются в пять - десять раз (рис. 2.4). [c.59]

Все стадии ядерно-топливного цикла - добыча урановой руды, ее обогащение, изготовление твэлов (тепловыделяющих элементов), производство энергии, регенерация топлива и захоронение радиоактивных отходов - сопряжены с попаданием в окружающую среду радиоактивных веществ. В условиях безаварийной работы атомные электростанции вносят сравнительно небольшой вклад в общую дозу глобального облучения. Согласно оценкам, среднегодовые индивидуальные эффективные дозы населения на территории бывшего СССР за счет АЭС в 1981-1985 гг. составляли 0,17 мкЗв/год, тогда как в случае ТЭС этот показатель был примерно в 12 раз выше (около 2,0 мкЗв/год). [c.264]

В предыдущих главах было показано, что связанные с нарушением эволюционно сложившихся химических равновесий проблемы носят крупнорегиональный и глобальный характер. Это обусловлено тем, что непрерывно увеличивающееся человечество превратилось в мощный фактор, изменяющий биогеохимические циклы элементов. Такие изменения происходят не только вследствие добычи из земных недр и последующего использования огромных количеств рудных и нерудных, минеральных и органических ископаемых. [c.243]

Первичный (I), ИЛИ малый, цикл продолжительностью от нескольких дней до нескольких тысяч лет является поставщиком углерода для второго глобального цикла, продолжительность которого многие миллионы лет. Нефте- и газообразование — не-отьемлемый элемент И цикла. Если преобразование углерода во втором цикле происходит на фоне длительного и устойчивого погружения, то УВ флюиды — обязательный продукт промежуточной стадии глобального углеродного цикла. [c.164]

Если не принимать во внимание незначительный по объему массообмен с космосом и радиоактивный распад, то можно сказать, что общее количество на Земле атомов каждого элемента постоянно, а следовательно, и конечно . В то же время совершенствуюпщеся вот уже несколько миллиардов лет на земной поверхности процессы вовлекают в различные преобразования вещества земной коры огромные массы всех элементов, причем именно циркуляция элементов, замкнутость их глобальных циклов позволяют природе превращать их конечное содержание в бесконечное. [c.29]

В рамках этой книги не представляется возможным дать хотя бы краткое описание поведения всех химических элементов, циркулирующих в географической оболочке Земли. Наше внимание будет сосредоточено на эволюционно сложившихся циклах только важнейших биофильных элементов и так называемых тяжелых металлов . В последующих главах будет показано, как антропогенное нарушение этих циклов влияет на важнейшие характеристики природной среды в глобальных и региональных масштабах. [c.51]

В окружающую среду плутоний попадает в результате испытаний ядерного оружия, при разгерметизации а-источников тепло- и электроснабжения, используемых на летательных аппаратах, а также на некоторых этапах ядерного топливного цикла и при авариях на атомных электростанциях. В период испытаний ядерного оружия с 1945 по 1976 г. в атмосферу поступило около 13 ТБк " Ри, 360 ТБк " Ри, 0,13 ТБк " "Ри и других трансурановых элементов с массовыми числами более 241 [85]. На " "Ри в этих выбросах приходится основная доля активности. Этот радионуклид имеет период полураспада, равный 14,4 года, испускает мягкое р-излучение и переходит в " "Аш, относительное содержание которого в глобальных выпадениях по отношению к " Ри и составило на 1990 г. около 25 %. К 2040 г. этот вклад возрастет примерно в 2 раза [1]. Производство ядерной энергии, переработка ядерного топлива и захоронение отходов вносят гораздо меньший вклад в выбросы плутония в окружающую среду по сравнению с испытаниями ядерного оружия. Значительные количества " Ри поступили в атмосферу в апреле 1964 г., когда разрушилась энергетическая установка на наветационном спутнике, содержащем 0,63 ТБк " Ри, что привело к удвоению концентрации этого радионуклида в околоземной атмосфере [85]. Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. также привела к загрязнению " Ри значительных территорий. [c.292]

Уран и трансурановые элементы Ри, Ат, Ст, Мр, участвующие в ядерном топливном цикле, и радиоактивные продукты их распада могут попадать в природные среды несколькими путями, включая радиоактивные глобальные выпадения от ядерных испытаний в атмосфере, потенциальные выбросы аэрозоля и жидкие сбросы при работе атомных электростанций, переработке отработавшего ядерного топлива и утечку из хранилищ отходов. При производстве ядерного топлива только 15% урана извлекается в виде конечного продукта, а 85% поступает в рудничные воды урановых рудников, отвалов и хвостохранилищ, загрязняя окружающую среду. [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология