Глобальные азота

К алгоритмам координирования относятся и компенсационные алгоритмы. Как уже было отмечено выше, применением последних можно уменьшить экономические потери, вызванные декомпозицией и упрощением глобальной задачи управления. При этом появляются весьма разнообразные возможности. Например, имеется связь между алгоритмами оптимального смешения потоков сырья и стабилизации оптимального отношения азота к водороду (см. наст. гл.). Эта связь заключается в том, что при изменении потоков сырья меняется и отношение азота к водороду. С помощью математической модели завода по производству синтез-газа представляется возможным определить то значение, на которое меняется отношение азота к водороду на входе в аммиачный цикл, если меняются потери сырья. Была выведена формула для расчета необходимого изменения количества подаваемого воздуха во вторичный риформинг. Такое изменение приводит к тому, что среднее значение отношения азота к водороду внутри аммиачного цикла остается постоянным. (Ввиду инерционности аммиачного цикла оказалось достаточным проводить только статическую компенсацию). Для этого используется следующее уравнение [c.375]

ГЛОБАЛЬНЫЙ ЦИКЛ АЗОТА [c.59]

Назовите основные биотические процессы, участвующие в формировании глобального цикла азота. [c.75]

Следует отметить, что климатологи считают значимым изменение средней глобальной температуры уже на 0,1 К, если оно сохраняется длительное время. Увеличение ее на 1 К по их расчетам должно приводить к существенным сдвигам в климатической системе Земли. Как видно из табл. 3.1, такого увеличения температуры можно ожидать в случае одновременного удвоения концентраций только двух газов - метана и оксида азота(1) (закиси азота). [c.80]

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]

Вследствие высокой химической инертности и малой растворимости в воде среднее время жизни оксида азота(1) в тропосфере равно 120-150 годам. Поэтому эта малая газовая составляющая равномерно распределена во всей толще тропосферы. Большой вклад тропических районов в глобальный поток N2 в какой-то мере объясняет незначительную величину широтного градиента в обоих полушариях концентрация N36 сейчас близка к 310 млрд [c.113]

Поступление N0 , в атмосферу в настоящее время в равной мере связано с природными (выделение N0 почвами, образование N0 и NOj при грозовых разрядах и в химических реакциях возбужденных частиц в стратосфере) и антропогенными источниками. Антропогенная эмиссия N0 обусловлена главным образом окислением N2 при сжигании ископаемого топлива и биомассы. Общий поток N0 сейчас оценивается величиной (44 10) Мт N/год, из них (24 5) Мт N/год поступает из антропогенных источников (о глобальном биогеохимическом цикле азота см. разд. 2.4 и 6.2). [c.163]

Представленный в главе 2 глобальный цикл азота также подвергся существенному антропогенному воздействию. В данном разделе нас будут интересовать только газообразные соединения, служащие предшественником азотной кислоты аммиак и оксиды азота(П) и (IV) (N0 и NOj). [c.201]

Оксиды азота активно участвуют в фотохимических реакциях, продуцируя озон и азотную кислоту. Однако из-за относительно невысоких концентраций N0 и N0, в воздухе в настоящее время серьезную проблему представляет не глобальное, а региональное и локальное загрязнение воздуха оксидами азота. [c.71]

В результате бурного развития промышленности в наше время быстро усиливается взаимное влияние промышленных регионов независимо от государственных границ, причем антропогенное воздействие на природу приобретает глобальный характер. С аэрозолями переносятся пылевые выбросы, тяжелые металлы, пестициды, радионуклиды, соединения азота и серы. Около 90 % поллютантов прочно связано с почвенными частицами и более 9 % приходится на водные донные отложения. В рамках различных международных организаций осуществляется работа по наблюдению и оценке изменений в биосфере, в частности под воздействием антропогенной деятельности. [c.306]

Еще одна глобальная проблема связана с разрушением озонного защитного слоя в стратосфере, расходующегося на окисление оксидов азота, выделяющихся из удобрений. Согласно оценкам специалистов разрушение озонного слоя, защищающего землю от солнечной радиации на 15% его высоты, может привести к радиационной смерти всего живого. [c.187]

Не менее опасное воздействие на природу, чем оксиды углерода, азота и серы, оказывают выбросы ТЭС в виде диоксида углерода, вызывая так называемый парниковый эффект. В настоящее время в результате сжигания органических горючих ископаемых на ТЭС в атмосферу Земли ежегодно поступает около 20 млрд т углекислого газа. Содержание его в атмосфере уже сегодня превышает уровень 40-х гг. на 15-20 %. В результате усиливается процесс поглощения биосферой инфракрасного излучения Солнца и тем самым потепления климата Земли. Парниковый эффект может привести к значительному изменению атмосферной циркуляции, таянию льдов, затоплению материков и другим глобальным социальным и экономическим потрясениям [c.640]

Альтернативой HF предлагают так называемые природные хладагенты, которые не разрушают озонового слоя и не способствуют глобальному потеплению. Речь идет об углеводородах (НС) и их смесях, аммиаке, диоксиде углерода, воде, воздухе, азоте, гелии. Натуральным хладагентам были посвящены три совещания под эгидой ЕС и МИХ - в 1994 году в Ганновере, в 1996 году в Дании, в ноябре [c.142]

Существенный теоретический и большой практический интерес представляет изучение элементарных потоков экосферы в большом геологическом круговороте, ряд которых довольно хорошо изучен в количественном отношении, например глобальные круговороты воды, углерода, азота, серы, фосфора, ряда других элементов, потоки энергии и ряда сырьевых материалов [157]. [c.32]

Главными источниками локальной загрязненности являются выбросы промышленных и энергетических предприятий, загрязнения от строительства, разработок месторождений, автомобильного транспорта, отопления и уничтожения отбросов. Загрязненность в глобальных масштабах (регионов) является следствием выбросов окислов серы и азота, оксидантов, углеводородов и некоторых тяжелых металлов и может наблюдаться на расстоянии свыше тысячи километров от источников загрязнения. [c.729]

Разумеется, оксиды азота, непосредственно привносимые в стратосферу, также должны уничтожать озон, и первой осознанной угрозой озонному слою стали большие флотилии сверхзвуковых летательных аппаратов, проникающих в стратосферу и выделяющих оксиды азота в выхлопах двигателей. Ядерные взрывы также дают много оксидов азота, которые выносятся в стратосферу. Вывод о значительном истощении озонного слоя в случае глобальной ядерной войны был сделан в исследовании, предпринятом Национальной академией наук в 1975 г. Конечно, этот экологический результат ядерной войны производит не столь сильное впечатление, как недавно предсказанная перспектива ядерной зимы, но оба эффекта подчеркивают чувствительность атмосферы к внешним воздействиям, ее податливость химическим превращениям. [c.18]

Условия и процессы образования природного газа (ПГ) исключительно разнообразны биохимические и термокаталитические превращения органического вещества (ОВ) химические реакции процессы, протекающие при воздействии на горные породы высоких температур и давлений радиоактивный распад и др. Образующиеся при этом газы по химическому составу весьма различны. Нередко одни и те же процессы приводят к образованию газовых смесей неодинакового состава. Часто одни и те же компоненты способны образовываться за счет разных процессов. Например, метан, азот, оксид углерода(1У) могут быть биохимического генезиса и термокаталитического (абиогенного). Отличить компоненты по генетическому признаку часто практически невозможно. Обладая высокой подвижностью, газы в процессе миграции могут значительно изменять свой первоначальный химический состав в результате процессов сорбции, растворения, окисления и др. В связи с этим генетически чистые ассоциации (скопления) газов в природе практически отсутствуют. Это создает определенные трудности при систематизации ПГ и создании оптимального варианта их классификации. В настоящее время существует более 20 различных классификационных схем, основанных на различиях в происхождении газов, условиях нахождения их в природе, фазовом состоянии и формах проявления, связях газов с породами и флюидами, химическом составе и т. д. Выбор той или иной классификации зависит от полей и задач исследований. Наиболее важными при решении общих и глобальных задач являются генетические [c.20]

Значение денитрификации в природе. Денитрификация-единственный биологический процесс, благодаря которому связанный азот преобразуется в свободный N3. С глобальной точки зрения этот процесс имеет решающее значение для сохранения жизни на земной суше. В нормально аэрируемых почвах и водоемах нитрат представляет собой конечный продукт минерализации. Благодаря своей высокой растворимости в воде и слабому связыванию почвой нитрат-ионы вымывались бы из почвы и накапливались в морской воде содержание молекулярного азота в атмосфере стало бы уменьшаться, и процессы роста растений и продукции биомассы на суше в конце концов прекратились бы. [c.308]

Негативные последствия производственной деятельности, выражающиеся в ухудшении качества среды обитания, и необходимость борьбы с ними стимулировали исследования в области химии атмосферы. Первоначально исследования сосредоточивались на неорганических загрязнителях , таких, как металлы, окись углерода, окислы серы и азота, и образуемые с их участием аэрозоли. Проведенная в индустриально развитых странах инвентаризация промышленных выбросов позволила определить глобальные масштабы поступления в атмосферу этих соединений. В совокупности с данными, полученными при определении фоновых концентраций и при изучении кинетики газофазных реакций в условиях, имитирующих атмосферные, это дало возможность оценить продолжительность пребывания и выявить в большей или меньшей мере сбалансированные циклы превращений отдельных соединений в атмосфере. [c.6]

Азотфиксация по своему значению сопоставима с фотосинтезом, так как для подавляющего большинства живых организмов азот может быть доступен только в связанной форме. Молекулярный азот составляет в атмосфере Земли около 78 % по массе. Связанный азот, выносимый из почвы растениями (порядка ПО млн т в год), частично восполняется за счет внесения минеральных и органических азотных удобрений (около 30 млн т в год). Основное связывание азота происходит путем микробной азотфиксации. Таким образом замыкается глобальный цикл азота. [c.211]

Важное место в круговороте веществ в окружающей среде занимают атмосферные процессы. В первую очередь это касается круговорота кислорода, углерода, азота и серы. Атмосфера - наиболее подвижная часть биосферы, в силу чего воздействие па пее множества рассредоточенных источников загрязнения зачастую приобретает глобальный характер. Попадающие в атмосферу загрязняющие вещества разносятся потоками воздуха па большие расстояния, осаждаются на сушу, попадают в водоемы -происходит рассеяние загрязнителей па большие территории. К тому же продукты трансформации первично выбрасьшаемых в атмосферу веществ могут оказаться гораздо более опасными, чем сами выбросы. [c.26]

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]

В глобальном биогеохимическом цикле азота ведущая роль принадлежит массообмену между педосферой и атмосферой, поскольку протекающие в почвенном покрове процессы обеспечивают образование основных количеств доступных для растений форм азота. Связывание молекулярного азота осуществляется микроорганизмами семейства Azotoba tera ea, свободно обитающими или симбиотичными с некоторыми видами растений (в их числе - все представители семейства бобовых, ольха и др.). Эти бактерии, а также синезеленые водоросли, симбиотически связанные с грибами лишайников или с некоторыми видами папоротников, содержат в клетках энзим нитрогеназу, в состав которого входят атомы молибдена и железа. [c.62]

Основными инфедиентами зафязнения атмосферы являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды и взвешенные частицы. Накоплены статистические данные, позволяющие оценить вклад материков и отдельных фупп сфан в глобальное зафязнение атмосферы этими соединениями (табл. 15). Сводные данные о количестве наиболее распространенных выбросов свидетельствуют о том, что их подавляющая часть приходится на промышленно развитые страны Северной Америки и Европы и в меньшей степени Азии. [c.52]

Сельское хозяйство и климат всегда были неразрывно связаны. Возможное глобальное повышение температуры в новом столетии и последующие изменения в распределении осадков неизбежно скажутся на сельскохозяйственном производстве и демографической ситуации. Грядущие климатические изменения могут быть вызваны ростом концентрации некоторых газов в атмосфере, таких, как диоксид углерода СО2, метан СН4 и закись азота N30. На основании ряда компьютерных моделей разработаны прогнозы увеличения роли эмиссии N30 и СН4 в будущих глобальных изменениях. Около 70 % СН4 и 90 % N30 поступают в атмосферу из почв. Почвы, вместе с тем, могут бьггь и хранилищем этих газов, поэтому соотношение между обеими функциями почвы (эмиссия и связывание газов) имеет существенное значение для определения стратегии улучшения использования земель, когда одновременно стимулируется как продукция газов, так и их поглощение почвой. [c.88]

Изменения климата Земли, вызванные парниковым эффектом, начались, по мнению Международной группы экспертов по изменению климата (IP ), с 1750 года, и сейчас наша планета уже испытывает последствия глобального потепления 1995 год был самым жарким на Земле. Ответственными за изменение климата названы парниковые газы диоксид углерода, метан, окиси азота, другие многоатомные газы, в числе которых все хладагенты, имеющие в своем составе фтор, углерод, водород и серу. [c.140]

Вредные для здоровья людей и окружающей среды выбросы техногенных отходов в атмосферу характеризуются разнообразием свойств и объемов выбросов, часто вызывая загрязнение окружающей среды в глобальном масштабе. Самыми загрязненными промышленными районами, как правило, являются районы добычи и переработки углей (Пенсильвания — США, Рур — ФРГ, Острава — ЧССР и др.). Выбросы соединений серы и азота в атмосферу при сжигании топлива на электростанциях и при других способах переработки углей являются наиболее существенным фактором загрязнения окружающей среды. Заметное влияние оказывают и выбросы диоксида углерода с дымовыми газами. Ежегодные выбросы СО2 в атмосферу достигают примерно 30 млрд. т., а выбросы ЗОг — более 220 млн. т. По сведениям Агентства по охране окружающей среды, только в воздушный бассейн США ежегодно выбрасывается около 15,8 млн. т твердых частиц, 28,5 млн. т оксидов серы, более 24 млн. т оксидов азота, более 95 млн. т оксида углерода и др. [c.294]

Радиоуглерод появляется в результате цепи физико-химических превращений. Высокоэнергетическое первичное космическое излучение, наблюдаемое на границе атмосферы Земли, на 90-95% от глобальной средней интенсивности состоит из галактических космических лучей. Это первичное космическое излучение практически полностью состоит из положительно заряженных частиц — протонов (85%), а-частиц (14%), и ядер более тяжёлых атомов (1 %). В а-частицах и тяжёлых ядрах сосредоточено большое количество энергии и они ответственны за образование от 32% С на геомагнитных полюсах до 48% на экваторе. Солнечные космические лучи состоят в основном из высокоэнергетических протонов, образующихся при вспышках на Солнце. В результате отклонения частиц магнитным полем Земли интенсивность космических лучей минимальна на экваторе и максимальна на геомагнитных полюсах. При столкновении высокоэнергетической первичной заряженной частицы с атомами атмосферных газов происходит расщепление ядер мишени и самой первичной частицы, в результате которого вылетают вторичные протоны, нейтроны, заряженные и нейтральные тг- и х-мезоны, гипероны. Эти высокоэнергетические частицы, распадаясь после ряда преобразований, производят новые расщепления ядер, при которых испускаются вторичные протоны и нейтроны. Радиоактивный углерод формируется в верхних слоях атмосферы в реакциях стабильного изотопа азота N с этими, обра- [c.567]

Почвенные источники первым рассмотрел Адель [2,3]. Его данные вместе с более поздними наблюдениями [95] свидетельствуют о том, что это наиболее вероятный источник. Арнольд [7] с помощью тщательно проведенных экспериментов изучал превращение бактериями в почве ионов NHI или NO3" в N2O и частично в N2. Количество образующегося N2O сильно возрастает при низкой аэрации почвы, например при высоком содержании влаги. При средних условиях общее количество связанного азота в почве преобразуется за время от 100 до 1000 дней. Используя эту величину, а также самые достоверные данные о поверхностном, глубинном и среднем содержании в почве связанного азота. Гуди и Уолщоу получили для интенсивности образования N2O в глобальном масштабе величину (1,6—16) -10 ° молекул см сек. Эта величина близка к той, которая упоминалась выще в качестве характеристики диссоциации N2O, и подтверждает, что почва действительно поставляет основное количество N2O. [c.108]

Микроорганизмы представляют собой, по определению, невидимые человеческому глазу без увеличения суш,ества, которые вез-десуши и проводят в природе колоссальную работу, заключающуюся прежде всего в минерализации отмершего биологического материала (микробный цикл углерода и связанный с ним цикл кислорода). Без микробов было бы невозможно существование глобальных циклов азота и серы. Микроорганизмы, несмотря на их малые размеры и массу, составляют в целом биомассу, больше чем вся остальная биомасса на Земле (растения и животные вместе взятые). [c.4]

Взаимодействия микроорганизмов и растений. Отношения, воз-никаюш,ие между микроорганизмами и растениями, базируются как на обмене метаболитами, так и на обеспечении физического контакта. Микроорганизмы играют сушественную роль в процессах почвообразования, т. е. создают среду обитания для растений. Разложение сложных биологических полимеров микроорганизмами возвращает в окружающую среду соединения, необходимые для роста и развития растений.. Трудно переоценить глобальный процесс связывания молекулярного азота, свойственный только прокариотам, который обогащает почву азотными соединениями. Грибы способны обеспечивать растения соединениями фосфора. Специфические микробные метаболиты могут влиять на скорость роста растений. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология