Цикл оси л океаны

НИМ, ЧТО нагревание под действием солнечных лучей приводит к испарению воды из океанов и других источников. При этом вода освобождается от минеральных примесей. Водяные пары поднимаются в верхние слои атмосферы, конденсируются в мельчайшие капли облаков и затем выпадают на землю в виде снега или дождя в зависимости от температуры. Затем выпавшая вода либо попадает в реки, озера и другие наземные водоемы, либо впитывается в землю и становится подземной водой. Подземная вода в свою очередь может оказаться когда-нибудь на поверхности и испариться. Цикл повторится снова. [c.81]

Предварительно обрабатывать нефтяные остатки перед гидрообессериванием можно при помощи не только бокситов, но и других дешевых адсорбентов, выгружаемых из предварительных реакторов (до реактора с АКМ) после рабочего цикла. К таким адсорбентам относятся марганцевые конкреции [162], встречающиеся на дне морей и пресноводных водоемов. Только в Тихом океане их запасы оцениваются в 10 т. [c.260]

Допустим, что первая формулировка неправильна. Тогда можно было бы построить периодически действующую машину (работающую циклами так, чтобы машина периодически возвращалась в исходное состояние), которая совершала бы работу за счет теплоты, поглощенной от менее нагретого тела. Например, пароход мог бы двигаться за счет отнятия тепла от воды рек и океанов. Такую машину назвали перпетуум мобиле (вечный двигатель) второго рода. Однако такую машину создать невозможно. Учит -вая это, второй закон термодинамики можно сформулировать так перпетуум мобиле второго рода невозможен. [c.94]

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]

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]

Изучив химию среды в дельтах, обратимся теперь к глобальным химическим циклам в открытом океане. Эта глава начинается с положения, что химия основных ионов в морской воде отлична от химии поверхностных вод континентов (табл. 4.1). Существуют три основных свойства, отражающих это отличие. [c.160]

Из вышеизложенных сравнений становится ясно, что человеческая деятельность существенно изменила круговорот серы между атмосферой, океанами и поверхностью суши. Это изменение неоспоримо более велико, чем описанное ранее для воздействия человека на цикл углерода (см. п. 5.3.3), и его местное и региональное влияние, безусловно, более заметно, о чем рассказывается ниже. [c.242]

На рис. 5.17 показаны измерения содержания в атмосфере газообразных ДМС и МСК, а также SOi [оставшегося после вычитания составляющей, поступающей из морской соли, и называемого не-из-морских-солей (hm -SO )], сделанные в воздухе над Кейп-Грим, Тасмания. Эта местность сильно удалена от области человеческой деятельности, и обычно сюда поступает воздух, который перед тем как быть отобранным для исследования переместился на тысячи километров над Южным океаном. Заметен четкий сезонный цикл с наибольшими значениями для [c.244]

Запасы ядерного топлива на Земле (в литосфере и океанах) представлены в табл. 16.1.1. Легко видеть, что запасы органического топлива ( а 5 10 ) Дж несравнимы с запасами ядерного топлива, и устойчивое будущее мировой энергетики немыслимо без широкого вовлечения ядерного горючего в топливный цикл. При современной мощности мировой энергетики ( Вт или 3 10 Дж/год) разведанных запасов органического топлива хватит не более чем на 100-200 лет, в то время как запасы ядерного топлива достаточны для поддержания мировой энергетики в течение последующих нескольких тысяч лет даже в том случае, если будет использована лишь одна миллионная их часть. [c.251]

В качестве примера губительного воздействия человека на природу мы выбрали отравление им Мирового океана. Этот процесс, если рассматривать его в перспективе, представляется наиболее опасным для жизни на земле. В естественных условиях небольшие изменения мало-помалу распространяются от непосредственно затронутого вида по всем звеньям локальной экологической системы. Это положение остается в силе и для морской среды, если иметь в виду топографически ограниченные наблюдения. Но процессы, происходящие в масштабе Мирового океана, именно в силу его огромности могут привести к смещению природного равновесия. По отношению к загрязнениям масса океана выступает в качестве эффективной буферной емкости. Но именно поэтому на ней сильнее сказывается остаточное действие загрязнений, нарушающих сложившиеся в океане жизненные циклы. Ниже мы коснемся проблем, вызванных скоплением в океане таких ядовитых отбросов, как соединения ртути и свинца, а также органических поли-галогенидов и углеводородов нефти. [c.141]

Подчеркнем, что для описания углеродного цикла было использовано простейшее линейное уравнение, имеющее физический смысл (скорость накопления диоксида углерода в атмосфере определялась как разность источников углерода, например, разложение углеродсодержащих пород, пожары, гниение, химическое выветривание и т.п., и его стоков, например, процессов фотосинтеза на суше и в океане, диффузионного растворения парникового газа в морской воде и т.п.). [c.152]

Земля, утверждают ученые, эволюционирует между двумя этими предельными состояниями, и это обстоятельство является самой сущностью климатических изменений. Альбедо суши зависит от ее влажности и растительного покрова, такая зависимость способствует неустойчивости климата, так как структура теплового баланса Земли меняется по механизму положительной обратной связи повышение температуры ведет к ускоренному испарению с океанов, большему выпадению осадков и увлажнению суши. И следовательно - к большему поглощению солнечной энергии и дальнейшему повышению температуры. Такой процесс является самоподдерживающимся и ведет к изменению глобального климата. Это краткое изложение многостраничного текста, переданного учеными в редакцию "МП". Обосновывая свою гипотезу, они утверждают климат Земли испытывает естественные природные циклы, объяснять их возникновение влиянием человеческой деятельности на изменение климата не нужно. [c.286]

Одновременно с оборонными работами или, вернее, многочисленными идеями этих работ А. Ф. Иоффе высказал в конце 20-х годов ряд новаторских идей, имевших большое значение для нашего мирного строительства, но оставленных, к сожалению, неосуществленными. К ним относятся смелые идеи о техническом использовании разности температур между водой в океане и в атмосфере в арктических областях СССР для обеспечения дешевой энергией двигателей, а также использовании обратного цикла Карно для динамического отопления зданий идея о создании в Арктике больших городов с общей крышей для лучшего сохранения тепла при искусственном освещении и кондиционированном воздухе идея превращения пустынь в цветущие области путем искусственного закрепления почв (разными клеящими веществами, в том числе битумом). Последняя идея и многие другие, не менее интересные, были высказаны и разработаны А. Ф. Иоффе в созданном им в 1932 г., т. е. в период быстрого развития коллективизации. Агрофизическом институте, основная задача которого заключалась [c.23]

Но еще большее многообразие различных циклов превращений мы будем иметь в таких цепных процессах, в которых участвуют как углеводороды, так и аминокислоты (или, вообще говоря, те или иные азотистые соединения). Такого рода условия могли создаваться, например, в тех частях океанов, где имелись поблизости и карбиды и нитриды металлов. Мы уже отмечали, что из огромного многообразия различных цепных процессов, которые могли возникать в этих условиях, преимущественное развитие вследствие нарастания их скорости должны были получать разветвленные (самоиндуктивные) цепные процессы. Условие нарастания скорости [c.275]

Постоянство состава воды в мировом океане свидетельствует о равновесии между процессами поступления и удаления воды. В океаны постоянно втекает речная вода, которая имеет совершенно другой минеральный состав, чем океаническая вода. Например, выветривание горных пород приводит к появлению в речной воде алюминия, кремния, железа или кальция. В морской воде эти элементы постепенно включаются в биологический цикл или удаляются из нее в результате осаждения. Поэтому среднее содержание многих элементов в океанической воде устанавливается в результа1е равновесия между скоростью процессов поступления этих элементов в морскую воду и удаления их из нее. Этим и объясняется более или менее постоянный состав океанической воды. [c.145]

Потребности общества породили химическую технологию, к-рая эволюционирует от использования готовых природных в-в и материалов через их все более сложную модификацию к получению новых хим. продуктов, неизвестных в природе. В производств, сферу вовлекается все большее число хим. элементов (вплоть до трансурановых), достигается более полная комплексная переработка природных в-в, разрабатываются планы использования таких источников сырья, как Мировой океан. Интенсивное хим. воздействие на прир. процессы часто приводит к нарушению установившихся хим. циклов, что осложняет т. н. экологич. проблему — задачу сохранения и науч. регулирования среды обитания. [c.653]

Второй цикл формируется за счет газообмена между атмосферой и океаносферой гидрокарбонат-карбонатная система океанов находится в подвижном равновесии с углекислым газом атмосферы. Это равновесие зависит главным образом от парциального давления СО2 в атмосфере и от температуры (раздел 1.3.2). [c.53]

Второй цикл также не полностью замкнут, поскольку в океанах постоянно происходит осаждение и захоронение углерода в донных осадках в составе карбонатов. По некоторым оценкам скорость накопления углерода в этой форме составляет 0,1 Гт С/год. Из табл. 2.1 видно, что в водах океанов содержится около 1000 Гг органического углерода. Это количество превышает запас углерода в биомассе континентов и близко к его содержанию в гумусе почв. Рассеянное во всей толще океанических вод органическое вещество иногда называют водным гумусом. Важно, что он, как гумус почв и рассеянное органическое вещество горных пород (кероген), недоступен для ассимиляции микроорганизмам. Правда, причины этой недоступности различны. Геополимеры - компоненты почвенного гумуса и кероген - устойчивы по отношению к биохимическому разложению в силу их химического строения (см. раздел 1.4). Напротив, водный гумус образован легко разрушаемыми соединениями - углеводами, аминокислотами и жирными кислотами. Однако их концентрации в морской воде ниже концентрации, соответствующей половине максимальной скорости роста микроорганизмов (примерно 10 мг/л). Это делает невыгодным использование микроорганизмами водного гумуса, и он становится огромным резервуаром углерода (Г. А. Заварзин, 1984). [c.54]

Таким образом, внешние геосферы и биота прошли длительный путь совместной эволюции, в результате которой сложился своеобразный природный "биосферный метаболизм", определяющий химический состав атмосферы, океанов и твердой поверхности нашей планеты. Этот "метаболизм" выступает в виде совокупности взаимосвязанных физических, химических и биологических процессов. Как и любому организму со сложным метаболизмом, биосфере Земли присущ внутренний гомеостазис в отсутствие значительных нарушений (вследствие действия космических, внутрипланетарных или антропогенных факторов) эти процессы определяют природные циклы элементов, сбалансированные во временном интервале менее 1000 лет по всем источникам и стокам. Ключевым звеном поддержания такого квазистационарного состояния является деятельность биоты. [c.75]

Вместе с промышленными и бытовыми сточными водами техногенные соединения фосфора могут поступать в почвы и почвенно-грунтовые воды. Особенности миграции и аккумуляции фосфора в биосфере заключаются в практически полном отсутствии газообразных соединений в биокруговороте, тогда как обязательными элементами биокруговорота углерода, азота, серы являются газообразные соединения. Круговорот фосфора представляется простым, незамкнутым циклом. Фосфор присутствует в наземных экосистемах в качестве важнейшей части цитоплазмы затем органические соединения фосфора минерализуются в фосфаты, которые вновь потребляют корни растений. В процессе разрушения горных пород соединения фосфора поступают в наземные экосистемы значительная часть фосфатов вовлекается в круговорот воды, выщелачивается и поступает в воды морей, океанов. Здесь соединения фосфора включаются в пищевые цепи морских экосистем. [c.62]

Круговорот между резервуарами воды в гидросфере называется гидрологическим циклом. Хотя объем водяных паров, содержащихся в атмосфере, мал (около 0,013 10 км ), вода постоянно движется через этот резервуар. Она испаряется с поверхности океанов (0,423 10 кмУгод) и суши (0,073 10 км год) и переносится с воздушными массами (0,037 10 км /год). Несмотря на короткое время пребывания (см. разд. 2.3) в атмосфере [c.19]

В которой скорости реакций высоки, сильно влияет человеческая деятельность. В наземных средах (гл. 3) во взаимодействии находится множество процессов, связанных с твердыми и жидкими компонентами. Внимание здесь сосредоточено на процессах выветривания и их влиянии на химический состав осадков, почв и континентальных поверхностных вод. Тема выветривания как источника веществ связана с океанами (гл. 4), но ясно, что химический состав этого огромного водного резервуара контролируется множеством других физических, биологических и химических процессов. В гл. 5 рассматривается химия окружающей среды в глобальном масштабе, в ней суммируется информация предыдущих глав и основное внимание посвящено влиянию человека на глобальные химические процессы. Быстрые циклы углерода и серы являются примерами природных химических цикпов, нарушенных в результате человеческой деятельности. В противоположность им реакция между хлорфторуглеродами (ХФУ) и озоном (Оз) стратосферы является примером непредвиденного влияния на природные среды, вызванного химикатами, синтезированными человеком. [c.24]

Идентифицировать механизмы выноса для каждого отдельного компонента сложно вследствие того, что процессы выноса обычно медленные и происходят на больших территориях. Некоторые процессы выноса очень медленные, они действуют в геологических временнЙ1Х масштабах тысяч или миллионов лет и их невозможно измерить в современных океанах. Рассмотрение циклов элементов в геологических временнйхх масштабах еще более осложняется процессами типа изменения климата и тектоники плит, которые влияют на положение океанических бассейнов и уровня моря. Такие крупномасштабные геологические процессы могут иметь существенное влияние на процессы выноса основных ионов из океанов. [c.165]

В среднем как глобально, так и в течение годового цикла незагрязненные океаны находятся в близком к устойчивому состоянии относительно захвата/высвобождения СО2. Это не означает, что за большие периоды времени не происходит изменений в скоростях зтих процессов. Действительно, считается, что намного более низкий уровень атмосферного СО2, который согласно данным по кернам льда существовал в прошлом (до 200 10 % в период последнего оледенения), являлся причиной, по крайней мере частично, увеличения захвата СО2 океанами из-за их более холодных по сравнению с нa тoяшJiM временем вод. [c.222]

Размеры резервуаров. Упрощенный вариант цикла утлерода приведен на рис. 5.9. Самыми большими резервуарами углерода являются морские отложения и осадочные породы на суше (20 ООО ООО ГтС), где он находится в основном в виде СаСО . Однако ббльшая часть этого материала не взаимодействует с атмосферой и подвергается круговороту через твердую часть Земли в геологических временнйхх масштабах (см. разд. 3.1). Поэтому он играет лишь второстепенную роль в рассматриваемом здесь кратковременном цикле углерода. Следующим по величине резервуаром является морская вода (около 39000 ГтС), где углерод находится в основном в растворенной форме в виде НСОГ и НСОз". Однако глубинная часть океанов, где содержится основное количество углерода (38100 ГтС), как обсуждалось в п. 5.3.2, не взаимодействует с атмосферой так быстро. Запасы углерода в ископаемых топливах и ельцах тоже существенны, и [c.228]

Возможность протекания реакции теломеризации объясняется специфически мягким действием 81 — С1-связей на связи 81—0, при котором 81—0-связи в линейных сил океанах не расщепляются, а в диметилциклосилоксане размыкается лишь одна связь, независимо от числа связей 81—0 и 81—С1 в реагирующей системе. Эта реакция протекает необратимо в результате энергии напряженности цикла. Сравнительно с органохлорсиланами апротонные кислоты являются значительно более жесткими реагентами по отношению к силоксановым связям и вызывают их расщепление как в циклических, так и в линейных диметилсилокеанах [11], причем этот процесс имеет обратимый характер, а состав реакционного продукта определяется соотношением связей 81-0 и 81—С1 в исходной смеси. Именно в этом и заключается принципиальное отличие и новизна реакции теломеризации по отношению к большему числу известных в настоящее время реакций расщепления силоксановых связей [14]. [c.163]

Гидрологический цикл описывает движение воды в природе. Вода, испаряющаяся с поверхности океана, переносится воздушными массамц над сушей. Испарение материковых вод и воды растений увеличивает количество содержащейся в атмосфере влаги, которая в конце концов осаждается в виде дождя или снега, Дождевые осадки могут просачиваться в грунт, присоединяться к поверхностным водам, использоваться растениями или вновь испаряться. Грунтовые и поверхностные водные потоки текут в океан, и гидрологический цикл повторяется. [c.6]

В перспективе не исключена возможность преобразования тепловой энергии океана в электрическую энергию, а затем методом электролиза использования этой энергии для получения водорода. В тропических океанах температурный градиент между теплой водой на поверхности океана и холодной водой в промежуточном слое (на глубине 600—500 м ниже поверхности) составляет 22—24°С. Такой перепад температуры дает теоретический КПД по циклу Карно примерно 7 %. В настоящее время цикл Непкт, в котором аммиак используют в качестве рабочей жидкости, может быть реализован в качестве промышленного процесса. Однако, имея в виду необходимость перекачивания значительных объемов воды, здесь трудно ожидать КПД выше 1—2 %, а учитывая систему электролиза, этот КПД едва лишь превысит 0,8—1,6 %. [c.423]

Итак, явление химического взаимодействия между живыми организмами имеет общий характер. Это взаимодействие начинается, очевидно, на уровне биосферы. Ежегодно в воздушное пространство планеты поступает около 1 млрд. т летучих органических веществ [37]. Уриссон и сотр. [381 измерили количество растительного воска, образующего аэрозоли вокруг хвойных лесов профильтровав 1980 м воздуха, они получили 18 мг воска, состоящего преимущественно из углеводородов. Особенно интенсивное распыление кутикулярного воска в окружающий воздух характерно для сосен. Возможно, здесь имеет место эффект острия иглы, создающий электрическое поле, которое и диспергирует воск до состояния аэрозоля. Голубоватый ореол, наблюдаемый иногда над хвойным лесом, может быть обусловлен именно таким твердым аэрозолем. Количество органического вещества, выносимого реками в океан, тоже весьма значительно, так же как и количество вещества, выпускаемого в океан его обитателями — в первую очередь планктоном [39, 40]. Растворенная или мелко диспергированная в воде океана органическая материя определенно играет роль питательной среды и участвует в сложных биохимических циклах. Некоторые из солюби л и зованных органических веществ могут иметь иное предназначение. При посредстве этих веществ (для которых предложен термин химические телемедиаторы) поддерживается биологическое равновесие между обитателями океана [41 ]. Эти телемедиаторы, ответственные за взаимоотношения между особями одного и того же или разных видов, чрезвычайно интересны для химической экологии. [c.33]

Поскольку на земной поверхности основной технобНо-геохимический поток направлен в рамках большого геологического круговорота веществ для 70% суши в океан и для 30% — в замкнутые бессточные депрессии, но всегда от более высоких отметок к более низким, в результате действия гравитационных сил соответственно идет и дифференциация вещества земной коры от высоких отметок к низким, от суши к океану. Обратные потоки (атмосферный перенос, деятельность человека, тектонические движения, вулканизм, миграция организмов) в какой-то мере усложняют это общее нисходящее движение вещества, создавая локальные миграционные циклы, но не меняют его в целом. [c.33]

Рис. 13-1. Круговорот двуокиси углерода и круговорот кислорода между двумя областями биосферы Земли-фотосинтезирующей и гетеротрофной. Масштабы этого круговорота огромны. За год в биосфере совершает круговорот свыше 3,5 10 т углерода. Баланс между образоваю1ем и потреблеш1ем СОг-один из важных факторов, определяющих климат на Земле. Содержание СО2 в атмосфере возросло за последние 100 лет примерно на 25% из-за все более усиливающегося сжигания угля и нефти. Некоторые ученые утверждают, что дальнейшее увеличение количества атмосферной СОг повлечет за собой повышение средней температуры атмосферы ( парниковый эффект ) не все, однако, согласны с этим, поскольку трудно определить точно количества СОг, образующейся и вовлекаемой в повторные циклы в биосфере, а также поглощаемой океанами. Для того чтобы вся атмосферная СОг была пропущена через растения, требуется около 300 лет.

Состояние разработки процессов производства электроэнергии по циклу Ранкина с использованием фреонов изложено в следующем порядке геотермальные и гидротермальные электростанции, холодильные установки, работающие на энергии солнца, электростанции, работа которых основана на использовании температурного градиента тропических морей м океанов, электростанции, работающие на отходящем тепле и на ожиженном природном газе. [c.67]

В данном случае производство энергии по циклу Ранкина основано на превышающем 20° С перепаде температур воды на поверхности морей и океанов 30°С) и на глубине 500 м (ниже 10°С). [c.76]

Цикл углекислого газа в природе имеет большое значение для климата Земли даже малые изменения в фотостационарном состоянии, возможно, происходившие в истории Земли, вызывали далеко идущие последствия. Возможно, нанример, что в доледниковую эпоху концентрация двуокиси углерода в воздухе была выше, чем теперь, и климат был мягче (так как углекислый газ препятствует уходу инфракрасной радиации с Земли). Фотосинтез был, таким образом, интенсивнее, чем теперь, и растительный покров гуще. Удаление углекислого газа при минерализации каменного угля и нефти, образование карбонатных пород и возрастание концентрации щелочноземельных металлов в океанах вызвали снижение фотосинтеза и падение температуры, что способствовало наступленнк) ледникового периода. [c.24]

Биологическая фиксация азота играет первостепенную роль в поддержании в почве уровня связанного азота. Как показано на фиг. 241, за возвращение в почву связанного азота взамен того, который уносится в океан путем эрозии, выщелачивания и орошения, и того, который уходит в атмосферу вследствие денитрификации, ответственны различные биологические агенты. Важная в количественном отношении и легко демонстрируемая азотфиксация в этом цикле осуществляется симбиотической системой бобовых растений и бактерий, я ивущих в их корневых клубеньках. Свободнон<ивущие бактерии [c.589]

Эффективность действия катализаторов при размыкании циклов зависит от вида радикалов, содержащихся в циклосил океанах,, ж убывает в следующем порядке [78] [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология