Углерод та її соединения

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦИИ.

реферат.

на задану тему: «Вуглець та його сполуки «.

Школа № 15.

Учня 9 класу «Б».

Боярських Сергея.

р. то Ангарськ — 2003 г.

Роль сполук вуглецю в природе.

За сучасних умов, коли у світі інтенсивно розвивається промисловість, сільське господарство й різко зростає споживання природних енергетичних ресурсів, природа не витримала хамського, нещадного ставлення до неї і закричала. Закричала отже схоже почула всі разом. У своїй роботі хочу розглянути причини одній з «сльозин» природи, її характері і способи стирання її з обличчя природы.

Отже, людство стало перед проблемою зміни клімату планети зза, з так званого, «парникового эффекта».

Роль вуглекислого газу створенні «парникового ефекту». Вуглекислий на газ і парниковий эффект.

Хто ж «парниковий ефект»? Є кілька точок зору визначення «парникового ефекту». Розглянемо окремі. Так, доктор геолого-минеральных наук, професор В. А. Красилов дає таке определение:

«Парниковий ефект — розігрівання нижніх верств атмосфери — виникає у результаті поглинання частини теплового випромінювання Землі молекулами вуглекислого газу, водяної пари, метану, хлорфторуглеродов і деяких інших газов.».

І визначення, дану у екологічному словнику в підручнику «Екологія России»:

«Парниковий ефект — потепління клімату Землі внаслідок підвищення вмісту у приземному прошарку атмосфери вуглекислого газу, метану, пилу. Суміш пилу й газів діє, як поліетиленова плівка над парником: добре пропускає сонячне світло, що йде до грунту, але затримує рассеиваемое грунтом тепло, внаслідок під плівкою створюється теплий микроклимат.».

Якось при обкладинці популярного західнонімецького журналу «Шпігель» було зображено знаменитий Кельнський собор, зусебіч оточений водою. У цьому це була не рейнська вода, а морська — підсумок пророкованого потепління Землі, спроба наочно зобразити можливі підсумки кліматичних изменений.

Справді, деякі явища останніх змушують замислитися: а чи не почалося вже це потепління? 1988 рік побив усі рекорди кліматичних «ненормальностей», а п’ять років в 80-ті роки були справді теплими на уходящее століття. У 1988 року за багато десятиліть спека у Нью-Йорку не спадала сороковини, ртутний стовпчик не спускався нижче 31(C. Небувала спека була і Лос-Анджелесі, але їй передував лютий — незвична для Каліфорнії хвиля холоду. Восени цього року страшний ураган в Карибському море позбавив притулку 500 тис. людина не тільки на Ямайці. Сувора посуха влітку цього року США призвела до того, що збір зерна вперше упав нижче його споживання, експорт його йшлося лише з допомогою старих запасів, врожайність зернових нинішнього року впала на 1/3 — небувале історія стійкого землеробства США явища. До цього слід додати, що в ж року 2/3 території Бангладеш було затоплено у результаті затяжних мусонних дощів, повінь залишило без притулку 25 млн. людина (майже ¼ населення цієї країни). На Антарктиді від величезного льодового шита шостого континенту відколовся гігантський айсберг довжиною 130 км — провісник і символ загрожує потепління. Спекотно був у ці «ненормальні» роки у Європі. Директор однієї з інститутів НАСА (США) попередив тоді: «Найімовірніше, що тепличний ефект вже действует».

«Парниковий ефект» чи «гринхауз-эффект».

Мільярди тонн вуглекислого газу щогодини вступають у атмосферу в результаті спалювання вугілля й нафти, газу і дров, мільйони метану піднімаються у повітря від розробок газу, з рисових полів Азії (гази полів зрошення, які утворюються при гнитті органічних речовин під дією метанобразующих бактерій за умов обмежений доступ повітря, водяної пари). Усе це — «парникові газы».

Як кажуть, в обох визначеннях зазначений головне джерело біди — вуглекислий газ. За винятком викидів, у атмосфері Землі перебуває 2,3(1012 т діоксиду вуглецю. Коли ж може розташовуватися «природний» і «антропогенний» CO2? Виявляється основні резервуари CO2 — стратосфера і тропосфера, де CO2 рівномірно розподілено до висоти 7 км, і навіть глибинні верстви океану; тимчасовий резервуар — біосфера. У стратосферу на рік надходить 2,5(1016 т CO2, в тропосферу — 3,1(1016 т, в перемешиваемый шар океану — 2,0(1016 т. Час затримки у тих резервуарах 40 років, 2 року й 1 рік соответственно.

З курсу біології знаємо, що CO2 є джерелом харчування рослин — грає величезну роль фотосинтезі. Ось і нехай її буде багато. Навколо буде пахнути флора. Але ні, все вчені світу вимагають зниження викидів у повітря діоксиду вуглецю. Чому?! По хімічної стійкості діоксид вуглецю, на відміну інших газов-загрязнителей, більш стійкий у атмосфері, він поглинається гидросферой, витрачається фотосинтез і вивітрювання силікатних порід, будівництва коралів, проте ці регулятори дати раду з техногенними викидами. Нагромадження CO2 у атмосфері призведе до потепління, якому супроводжувати танення полярної криги, підйом рівня Світового океану, затоплення густонаселених приморських низовин і аж острівних держав, спустелення, иссушение основних сільськогосподарських районів Північного півкулі. Такого роду побоювання були істотно підкріплені оприлюдненими 1990 року доповіддю першого робочого групи Міжнародного пленуму по кліматичним змін, складеним 170 авторитетними фахівцями з 24 країн (і ще 200 вчених були притягнуто до рецензированию доповіді). З їхнього одностайному думці парниковий ефект вже дав потепління на 0,3−0,6(С (0,5© наприкінці 19 століття. Подвоєння змісту CO2 у атмосфері відбудеться революції у 2035 р. Відповідне глобальне потепління становитиме різним оцінкам від 1,5(C до 4,5(C, а, швидше за все, близько 2,5(C. На той час очікується підйом рівня моря від 8 див до 29 див (близько 20 див) і по 65 див до 2100 р. На великих просторах Євразії й Північної Америки, включаючи основні житниці, встановиться летне-сухой климат.

Виявлено тісний зв’язок між концентрацією CO2 і температурами в екваторіальній області. Обидва показники зростають і знижуються узгоджено, причому зміни концентрації CO2, яка бере участь у створенні парникового ефекту, кілька місяців відстає від потеплений і похолодань тропічних морів. Звідси випливає, що — або першопричиною короткострокових варіацій змісту CO2 є зміни температури, або обидва явища зазнають впливу невідомого метеорологічного фактора.

Виявлена зв’язок двох параметрів підтверджує давно висловлену ідею, за якою зростання температур повинен спричинить з того що поверхню суші та океану віддає частина накопиченої ними CO2, що, на свій чергу, сприяє новому потеплению.

Наукове прогнозування передбачає ряд спостережень, історичний матеріал, з урахуванням якого виявити ті чи інші закономірності. У на відміну від нього повсякденний прогноз є просту картину в майбутнє, перенесення сучасної ситуації вперед. Так, епізодичне зниження рівня Каспію незалежності до середини 1970;х років спонукало осіб, приймаючих рішення, перенести підприємства ближчі один до узбережжю чекаючи ще більшого падіння майбутньому. Через війну сучасний підйом Каспію призвів до багато миллиардному ущербу.

Парниковая модель кліматичних змін, приймаюча як точку відліку початок нинішнього століття і предсказывающая сучасний рівень техногенного на атмосферу не враховуючи інших чинників, належить до прогнозів останнього типу. На відміну від нього, моделі, які спираються на історичний матеріал, прогнозують природні процеси, яким протистояти неможливо. До них лише пристосуватися ціною великих чи менших потерь.

Відомо, у минулому клімат істотно відрізнявся від сучасного і що природні кліматичні коливання відбувалися за певної періодичністю, що дається взнаки, зокрема, як чергування льодовикових і межледниковых епох. Останній льодовиковий максимум датований 18 тис. років тому, чому ми живемо за умов межледниковая, розпочатого близько 11 тис. років тому. З огляду на цієї періодичності відбуваються щодо короткочасні коливання, подібні малому климатическому оптимуму 1000 років як розв’язано, малому льодовиковому періоду 200−250 тис. років тому я, і ще більше дрібні до 4- 5 і 2-х літніх циклів. Це історичний матеріал, дозволяє прогнозувати аналогічні (хоча й цілком ідентичні) коливання в майбутньому. Точність прогнозу залежить від якості інформації про климатах минулого, яке, як було зазначено визнали нараді «Климаты минулого й кліматичний прогноз» (Москва, інститут охорони навколишнього середовища і заповідної справи, 1992 р.), у багатьох випадках бажає лучшего.

Техногенні впливу відбуваються не так на статичному, але в динамічному тлі природних процесів. Близько 1000 років як розв’язано клімат був тепліше на 0,5(C. Чи є підстави приписувати сучасне потепління того ж масштабу техногенним газам? Очевидно, немає, оскільки 40−60 роки, перший етап масових викидів CO2 ознаменувалися помітним похолоданням. Різко зрослі техногенні викиди 80-х по сверхточным супутниковими вимірам за десятиліття (1979;1988 рр.) не дали парникового эффекта.

Моделі парникового потепління, вирішуючи рівняння з безліччю невідомих, не беруть до уваги зворотного зв’язку між потеплінням і реакцією планетарних систем атмосфери, біосфери і гідросфери — зміни хмарності, продуктивності рослинних співтовариств, циркуляції біологічних вод.

Нещодавно виявлено безсумнівна зв’язок між змістом CO2 у атмосфері і поширенням аномально теплих поверхневих вод в Тихому океані, що його Ель-Ніньо, які із періодичністю в 4−5 років та викличним аномальні кліматичні явища — теплі зими на Алясці, посухи у Африці - практично з усього кулі. Виявилося, що спочатку Ель-Ніньо концентрація CO2 зменшується, та був збільшується, перевищуючи техногенну добавку. Спад CO2 можна пояснити придушенням апвеллинга — підйому холодних глибинних вод, які виділяють CO2 у повітря, а пік — зменшенням розчинності CO2 при підвищенні температури (альтернативний біологічний механізм, гаданий Дж. Киплингом та інші авторами, малоймовірний, оскільки тимчасової інтервал коливань CO2 недостатній для істотною реакції биосферы).

Подальшим підтвердженням ролі океанічній циркуляції як основного регулятора змісту CO2 у атмосфері з’явилися ряди спостережень, що б як хорошу кореляцію CO2 з температурою, а й запізніле розуміння коливань CO2 на виборах 4 місяці стосовно температурі поверхневих вод і 1 місяць з відношення до температури повітря. Стає ще більше очевидним, що у системі «CO2 — температура» провідний чинник — температура, а чи не CO2 і що відбувається збільшення концентрації CO2 (включаючи техногенний джерело) пояснюється потеплінням, а чи не навпаки. Ці дані як вносять суттєві корективи в традиційні уявлення про роль океану в регуляції газового складу і підтримці теплового балансу атмосфери, а й наближають нас до спільного поясненню кліматичних коливань. Ель-Ніньо пов’язані з короткочасними змінами швидкості обертання Землі внаслідок гравітаційних впливів інших небесних тіл, які є пусковим механізмом хвильових процесів в земних оболонках, включаючи Світовий океан і биосферу.

Відомо, що у зміні кліматичних ситуацій льодовикового періоду виражені цикли прецессий, нахилу екліптики і эксцентриситета земної орбіти. Зміст CO2 у атмосфері геологічного минулого по пухирцям повітря на льодах Антарктиди, випробуваних станції Схід, корелює з температурою льодовикових і межледниковых епох. Ці дані було використано на утвердження парникової моделі. Але тут виникає запитання про причини й наслідках. Оскільки техногенного джерела був, то залишається біосфера, продуктивність якої у межледниковье зростала (стік, а чи не приплив CO2), і океан, підвищення якого, очевидно і лежало джерелом CO2.

Серед віддаленіших геологічних періодів певний інтерес представляє крейдової - 130 — 65 млн. років як розв’язано. Постійних полярної криги в крейдовому періоді був (хоча були сезонні). Складені фитоклиматические схеми дають ставлення до кліматичної зональности безледниковой планети й дозволяють зробити деякі висновки прогнозного характеру. Екваторіальна зона приблизно сучасних межах відрізнялася сухістю і температурою нижче сучасної (крайній ксероморфизм рослин, хвойні в низинних рослинних формациях).

Область переважного поширення жестколистных чагарникових формацій, интерпретируемая як зона летне-сухого клімату, охоплювала 50(з. ш. в Азії, і заході Північної Америки. На атлантичному узбережжі її північний кордон піднімалася до 60(. Дані річним кільцям приросту деревини і склеритам на лусці риб свідчить про нетривалий сухий сезон. Разом про те, до цієї зоні приурочені найбільші поховання крейдових динозаврів, які свідчать про високої продуктивності жестколистной растительности.

Зона листопадних лісів простиралася далеко за полярний коло, по крайнього заходу до 80(с. ш. У його межах намічалася незначна диференціація за змістом теплолюбних компонентів, причому на полярних широтах знову зростала роль вечнозеленных рослин i, судячи з кількості родовищ, чисельності динозаврів, залишки яких відомі Шпіцбергені, північної Камчатці, північному схилі Аляски.

По загальної продуктивності крейдова рослинність чи істотно відрізнялася від сучасного, оскільки слабка облесенность екваторіальній зони могла компенсуватися полярними лісами. Разом про те потужний вулканизм крейдяного періоду, вдесятеро превышавший сучасну вулканічну активність, служив джерелом парникових газів, не уступавшим техногенному.

Отже, ми підійшли до другого поділу, довівши, що у створенні парникового ефекту грають роль як природні і антропогенні источники.

Основные забруднювачі атмосферы.

Природные источники.

При виверженнях вулканів разом із лавою їх виливається і вуглекислий газ такому достатку, що ніхто після одного виверження Везувію їм задушений тисячі зайців та інших маленьких тварин. У той самий час криниці та льохи у Неаполі, далеко віддаленому від вулкана виявилися наповненими вуглекислим газом. Вуглекислий газ постійно виділяється сильними струменями з грунту навіть в місцевостях, де вулканічна діяльність давно прекратилась.

Скільки століть функціонує як постійно чинного генератора вуглекислого газу неаполітанська «Собача печера», без згадки яку не минало одного підручника хімії і географії, навряд можна визначити це; «диво природи» згадувалося як Ван-Гельмгольтом, а й в «Природною історії» Плінія, створеної початку нашої ери. Такі самі печери перебувають у Иеллоустонском заповіднику (США). Птахи та комахи, залетающие у яких у пошуках притулку, гинуть. Величезні кількості вуглекислого газу доставляються у надрах Землі у повітря і ключами, изливающимися в місцевостях, де діють чи колись діяли вулканы.

Природні джерела вуглекислого газу називаються мофетами. Мофеты притаманні останньої, пізньої стадії загасання вулканів, у якій перебуває у частковості знаменитий кавказький вулкан Ельбрус. Тому там спостерігаються численні виходи пробивающихся крізь снігу і льоди гарячих джерел, насичених вуглекислим газом. Найвідоміші з мінеральних джерел (углекислотных) перебувають у Кисловодську (Назран), де їх використовують у лікувальних цілях (лікування шлунково-кишкового тракта).

Поза земної кулі вуглекислий газ виявлено спектроскопическим шляхом в атмосфері Венери. Атмосфера найближчій до Землі планети позбавлена кисню і водяних парів й цілком складається з вуглекислого газу. При атмосферному тиску, що становить близько половини тиску, панівного на нашої планеті, і середній температурі близько 70(C Венера являє нам, приблизний вид Землі, вона була до появи у ньому рослинного покрова.

Авиация.

Група Л. Майкелис — управління енергетичних технологій, Харуэлл, Великобританія (ж. «Природа» № 2, 1993 р.) переглянула висновки про вступ парникових газів у атмосферу, зроблені на 1990 року Міжурядової комісією зі зміни климата.

На думку: літаки сприяють парниковому ефекту увосьмеро сильніше автомашин й у 22 рази більше, ніж міжміський електричний залізничному транспорті. На кожне пасажирське місце у літаку «доводиться» 684 грама вуглекислого газу на 1 км зробленого шляху, на одного пасажира легковика, минулого те відстань — лише 83 грама, а швидкісного електропоїзда — 31 грам. Так з таб. 1 видно, скільки викидається вуглекислого газу двигунах космічного корабля «Шаттл» за 1 полет.

|продукты згоряння, |висота приземного |тропосфера |стратосфера | |кг |прикордонного шару | | | |CO2 |0 — 0,5 |0,5 — 1,3 |13 — 50 | | |55 075 |172 570 |147 684 |.

Таблиця 1, Кількість вуглекислого газу шарах атмосферы.

Особливе занепокоєння велике оксидів азоту, виділених авіадвигунами під час польотів в розквіті 10−12 км. Піддаючись там фотохимическим реакцій, його утворює озон, який породжує парниковий ефект. На рівні Землі 1 грам газу впливу втричі перевершує то кількість вуглекислого газу, а верхніх шарах атмосфери в 335 раз більше. Передусім це пов’язано з нижчими температурами верхньої атмосфери, замедляющими хімічні реакції і тим самим парникове вплив як-от озон, газів зі порівняно коротким терміном «жизни».

Викиди оксидів азоту відповідальні приблизно за 2/3 усіх проданих літаком парникових газів; інші на «совісті» вуглекислого газу. Найбільше вплив на температуру Землі, має озон, які перебувають на висоті близько 12-ї км, де проходить переважна більшість самолетов.

Отже, хоча літаки у Європі виробляють певне, трохи більше 3% викиду оксидів азоту, їх внесок у парниковий ефект дорівнює внеску всіх інших джерел цього газу. Проблема погіршується швидким зростанням авіасполучень: кількість літаків, які сідають чи які злітають, наприклад, в аеропортах Великобританії, протягом останніх 20 років удвоилось.

Але проблему вже намагаються вирішувати. Як відомо, переважна більшість оксидів азоту авиапроисхождения утворюється в двигуні за нормальної температури 1700(C. Провідна авіабудівна компанія «Ролс-Ройс» (Великобританія) початку розробляти двигун, який спалює паливо на кілька етапів — без високих температур, але зі старою эффективностью.

До цього часу авіаконструктори, підвищуючи ефективність у витраті пального, ішли шляху збільшення тиску і температур, внаслідок викид вуглекислого газу скоротився, але зросла вступ у атмосферу оксидів азоту. За оцінками спеціалістів, повна зміна концепцій і налагодження випуску екологічно чистих літаків зажадає як великих витрат, а й тривалого времени.

Машиностроительное предприятие.

Сучасне машинобудування розвивається з урахуванням великих виробничих об'єднань, які включають заготівельні і кузнечнопресові цехи, цехи термічної і механічного оброблення металів, цехи покриттів і велике ливарне производство.

Найбільш великими джерелами шаліі газовыделения у повітря в ливарних цехах є вагранки, печі, ділянки складування і переробки шихты.

Газовыделения вуглекислого газу при заливанню металом форм та його охолодженні можна визначити з цієї таблиці 2. | |удільні газовыделения для марки | |речовина |зв'язувальної речовини мг/кг смеси (час | | |ОФ — 1 |БС — 40 |УКБ | |діоксид вуглецю CO2 |688 |3260,0 |8563,0 | |порівнювати оксид вуглецю CO |920,0 |496,0 |1921,0 |.

Примечание:

1. ОФ-1, БС-40, УКБ — це смоли для якнайшвидшого затвердіння состава.

2. 80% газовыделения всіх шкідливі речовини посідає перші 20 хвилин після заливання металу у формы.

ТЭС.

Щороку до довкілля нашої планети надходить до 2(1020 Дж теплоти, що супроводжується викидом у повітря 18(109 тонн вуглекислого газу. Основними джерелами теплових викидів є процеси спалювання органічного палива (нафти, газу на ТЕС) і об'єкти ядерної енергетики (АЕС). Теплові викиди спричиняють зростання середньорічний температури атмосфери Землі, зниження снежно-ледяного покриву як наслідок, до зменшенню отражательной здібності (альбедо) планети. Усе це стимулює підвищення середньої температури земної поверхні. За даними частина Національної академії наук США, до середини 21 століття температура атмосфери Землі зросте приблизно за 5,5(C. Тому з допомогою танення льодовиків і полярної криги у найближчі 25 років очікується підвищення рівня Світового океану на 10 см.

Аналіз викидів теплоти у повітря від сукупності промислових об'єктів на регіональному рівнях показує, типові наявність регіонів з тепловыделением від 10−20 Вт/м2 площею до 104 км².

Транспорт.

Автотранспорт є також джерелом забруднення атмосфери, кількість машин безупинно зростає особливо великих містах; а разом про те зростає валовий викид шкідливих продуктів у повітря. Автотранспорт в на відміну від промислових підприємств належить до які йшли джерелам загрязнения.

Токсичними викидами ДВС (двигуна внутрішнього згоряння) є які відпрацювали і картерные гази, пари палива з карбюратора і паливного бака.

Основна частина токсичних домішок вступає у атмосферу з відпрацювали газами ДВС. Дослідження складу відпрацьованих газів ДВС показують, що у них кілька десятків компонентів, окремі в таблиці 3. |компоненти |зміст компоненти, |примітка | | |обсяг частки, % | | |CO2 |5,0−12,0 |1,0−10,1 |нетоксичні | |N2 |74−77 |76,0−78 | | |CO |0,5−12,0 |0,01−0,50 |токсичні | |CnHm |2,0−3,0 |0,009−0,5 | | | | | | |.

У цілому нині 50% викидів діоксиду вуглецю у світі поставляє електроенергетика, ¼ — промисловість, 1/5 — транспорт.

Борьба з викидами вуглекислого газу та їх учет.

Першої країною, яка виступила із заявою про готовність скоротити викиди парникових газів була Великобританія. Її приклад підхопили і інших країнах. На переговори з кліматичної конвенції найбільш рішучу позицію зайняли Скандинавські країни, Нідерланди, Швейцарія (яка заявила скороченні викидів вуглекислого газу на 2,5% до 2000 р.), ФРН, Франція, Союз малих острівних держав. Менше ентузіазму виявили США, Канада, Росія, Японія, Саудівська Аравия.

Для боротьби з викидами вуглекислого газу атмосферу вдаються за допомогою до процесів очищення знешкодження технологічних і вентиляційних викидів. Процеси ці різні, отже різняться способи очищення, так как:

1. гази, выбрасываемые у повітря разом із вуглекислим газом, дуже різноманітні зі свого составу.

2. мають високої температури утримують дуже багато пилу, що утрудняє процес очищення вимагає додаткової підготовки відведених газов.

3. концентрація газу вентиляційних і рідше технологічних викидах зазвичай переменна і низка.

А, щоб почати боротися з викидами треба достеменно знати присутній интересуемый нас газ викидах чи ні. І цього створено высокочувствительный детектор для виміру вуглекислого газа.

Зазвичай надійність вимірів вмісту у атмосфері вуглекислого газу, що грає настільки значної ролі у створенні парникового ефекту, знижує присутність у повітрі водяних парів. Очевидно, японським хімікам Н. Мидзуно і М. Ивамото (Хоккайдский університет, Саппоро) удалося створити детектор, устраняющий цей недолік. Раніше у Японії велися експерименти з порошком оксидів металів, електричне опір змінюється в разі, коли діоксид вуглецю адсорбируется з їхньої поверхні. Ще 1990 р. група під керівництвом Н. Ямадзо (Університет Кюсю) показала, що опір порошкоподібного оксиду олова, вміщеного між платиновими електродами, зростає за його продувке сумішшю вуглекислого газу з гелієм за нормальної температури 100C. Аналогічний ефект спостерігався з допомогою барію. Однак у таких випадках чутливість до вуглекислому газу була незначною і ще більше слабшала у присутності водяних паров.

Пізніше було встановлено, що високої чутливістю до вуглекислому газу має суміш індію з оксидами кальцію, що добре ідентифікувати цей парниковий газ навіть у присутності водяної пари. Оксид індію отримували шляхом гідролізу хлориду індію у присутності розчину аміаку; осад нагрівали до 850C. Отримане речовина ще активніше реагувало на вуглекислий газ, якщо до нього додавали приблизно 5% оксиду кальцію. Виготовлений цій основі детектор спромігся вимірювати концентрації вуглекислого газу, які перевищують 2 тис. частин на 1 млн. навіть у присутності 1,8% водяних паров.

Отже, здатність оксиду індію реагувати малі концентрації вуглекислого газу пов’язані з присутністю інших оксидів, причому оксид кальцію підвищує чутливість найбільше; далі йдуть оксиди стронцію і барію; оксиди металів — нікелю, магнію і калію — наполовину, а цинку, натрію, празеодима і неодима удесятеро менш чувствительны.

Сподіваються створення приладів, здатних з великою точністю реєструвати його присутність серед атмосфері вуглекислого газа.

Очищення й подальша утилізація вуглекислого газу проходить через різноманітних фільтри. Вдаються також розсіюванню выбросов.

Для контролю у Росії використовуються такі прилади (табл. 4). | |метод |обумовлений |яка вимірюється |похибка,% | |тип прибора|измерения |речовина |концентрація, | | | | | |мг/м3 | | |ФЛ-5601 |фотоколориметр|углекислый газ|0−20 |10 | | |ический | | | | |КУ-3 |кондуктометрич|углекислый газ|0−500 |5,0 | | |еский | | | | |ГАИ-2 |оптикоабсорбци|углекислый газ|0−5 |4 | | |онный | | | |.

У Росії її ГДК (ГДК) за змістом вуглекислого газу встановлено, США — 9000 мг/м3. Завдяки суворому обліку порушень ГДК і високим штрафів США викиди вуглекислого газу на 1 млрд. доларів національний продукт протягом останніх 10 років зменшилися з 470 до 350 тис. м3. Скорочення викидів вуглекислого газу на 60% обійдеться приблизно 21 012 $.

У ФРН валовий національний продукт з 1973 р. по 1985 р. збільшився на 26%, а викиди вуглекислого газу скоротилися на 11%.

Океаническая вода як пожирач вуглекислого газа.

Відповідно до підрахунків фахівців, приблизно за 60% вуглекислого газу, щорічно що надходить атмосферу Землі, надовго залишається в повітряному просторі, сприяючи парниковому ефекту, інше кількість поглинається суші й у Світовому океані. Проте механізм та активні учасники цього процесу досі викликають дискусії серед специалистов.

Нещодавно групу працівників Плимутской морської лабораторії (Великобританія) на чолі з Вотсоном досліджувала вплив скупчень планктону в північно-східній частини в Атлантичному океані на поглинання вуглекислого газу його поверхневими водами. Як засвідчили виміру, це вплив дуже істотно, причому зміст вуглекислого газу воді, обумовлене активністю цих мікроорганізмів, може різнитися на 10% в пунктах, віддалених друг від друга всього на 20 км. Усі колишні оцінки інтенсивності поглинання вуглекислого газу Світовим океаном не враховували такий біологічний чинник", і, отже, були хибні. Протягом багато часу фахівці основним поглиначем вуглекислого газу вважали Південний океан, і у 1990 р. з’явилися свідоцтва, що у Північній півкулі існують райони, де цей процес іде дуже активно.

Процес розчинення вуглекислого газу — при застосуванні 13.

Колосальна значення океану полягає у тому, що він, будучи «легкими» планети, пробуцирует своїм фітопланктоном майже половину всього кисню атмосфери. У обмінному процесі між атмосферою і океаном, тобто у «подиху» океану бере участь 100 млрд тонн CO2. Під час цієї життя, яка населяє океан, асимілює на рік у середньому 126 млрд. тонн CO2. Проти 20 млрд. тонн, ассимилируемых життям суші. Океан, як насос, поглинає своїми холодними водами CO2 в полярних широтах і віддає їх у нагрітих екваторіальних і тропічних зонах. Саме тому тиск CO2 у сфері тропіків завжди трохи вище, ніж у високих широтах. Світовий океан як середовище життя цікавить насамперед тому, що тут, по думці багатьох учених, зародилася життя, що у тривалий процес еволюції дала колосальне розмаїття форм. Розмаїття форм життя на землі разюче, хоча вона грунтується однією типі хімічного процесу — фотосинтезі, у результаті якого в рослинах з неорганічних речовин створюється органічне. Велике частина рослинного світу океану це мікроскопічні фитопланктоновые організми прикріплені на дно водні рослини займають дуже невелику частину), які переважно і є первинної продукцією моря. Обсяг щорічної продукції фітопланктону в Світовому океані оцінюється величиною 500 млрд. тонн. За підсумками первинної продукції розвиваються й інші морські організми — бактерії, зоопланктон, риби, морські звірі. Для розвитку фітопланктону крім енергії сонячного світла необхідні неорганічні компоненти. До складу організмів входить до 60 хімічних елементів, проте 90−95% маси організмів складається з 6 елементів, званих биофильными (жизнелюбивыми) чи біогенними. Це вуглець, кисень, водень, фосфор, кремний.

Схема обміну вуглецю між його сполуками в океане.

Атмосфера.

CO2 водні CO2 H2CO3 HCO3- CO32- рослини розчинені органічні вода речовини залишки тварини CaCO3.

CaCO3 організмів кріст. раст. органічні CaCO3 тв. CaCO3 тв. вещества.

На великих глибинах, де фотосинтез через брак світла припиняється, йде освіту CO2 з допомогою розкладання органічного речовини внаслідок розпаду. У верхньому 500 метровому шарі окислюється в середньому до 87% первинної продукції. У донні опади потрапляє 0,1% органічного речовини. У океані щорічно осідає все внесене ріками кількість гидрокарбонатов 1,7 млрд. тонн кальцію (0,5 млрд. тонн) і частково магнію (0,36 млрд. тонн).

Неравномерное споживання вуглекислоти наземними системами.

Ґрунти — одне з найважливіших природних ресурсів, який людство активно використовує невідь-скільки років. Ґрунти, майже суцільним килимом що покривають поверхню земної суші, є хіба що «шкіру Землі», яка охороняє гірські породи від інтенсивного руйнації. Ґрунти — непросто субстрат, у якому ростуть рослини, у яких відбуваються активні біологічні, хімічні і її фізичне процеси, регулюючі обмін речовиною і енергією між літосферою, гидросферой, атмосферою. Розподіл грунтів, як і багатьох інших біологічних систем, підпорядковуються закону природної зональности, багато в чому що з кліматичними параметрами. Які ж поведуться грунту до умов парникового ефекту? Втратять чи чорноземи своє родючість? Що буде пов’язаний із тундровыми ґрунтами, формувалися на вічній мерзлоті, якщо вона відтане велику глибину? Буде швидкість зміни грунтів дорівнює швидкості зміни клімату? Як у умовах наростаючого парникового ефекту проявляться зміни грунтів пов’язані коїться з іншими антропогенними впливами на природу — ирригаций, зведенням лісів, здобиччю з корисними копалинами, кислотними осадками?

Досвіду з вивчення цієї проблеми мало. Але зрозуміло, що локальні зміни передаються на грунту суміжних територій через поверхневі і грунтових вод, проте з значно меншою швидкістю і менші простору, ніж це має місце у інших природних середовищах (повітря, в воде).

Найбільш суттєві зрушення спостерігатимуть, певне, у ґрунтах північних широт де за прогнозам, потепління клімату і підвищення опадів значно перевищать відповідні середні і глобальные.

У тундрі і лісотундрі (північніше 70(с.ш.) де очікується, що сьогодні середня температура підніметься на 4−5(C (переважно по рахунок зимових температур) і зросте кількість опадів (на 50−100 мм) кордону лісотундри і північної тайги почнуть повільно зрушуватися на північ, означає щебнистых і піщаних грунтах посиляться процеси подзолообразования, але в важких глинистих породах, особливо у низинах — глеевые процеси чи заболачивание.

У тайговій зоні Східного Сибіру можуть посилитися протаивание грунтів і грунтів, і навіть подзолистый процес на рівнинах у легенях грунтах, заболочування полів, розширення термокарстовых і солифлюкционных явищ, що призводять до механічному переміщенню грунтів, зсувів, просадкам.

У південної тайзі очікується потепління взимку і вони влітку на 2−3(C з одночасним зменшенням кількості опадів (до 25 мм). Можна уявити, що у хвойних лісах від подзолистыми ґрунтами відповідно з’являться широколисті породи й кущі, посилиться дерновый процес у грунтах, і вони наблизяться до сірим лісовим. На дерено-підзолистих грунтах сільськогосподарських угідь кількість вологи може заветно снизиться.

У лісостеповій зоні сірих лісових грунтів, оподзоленных, выщелоченных і типових чорноземів — головною сільськогосподарської зоні - прогнозують деяке потепління (на 1−2(C)и зменшення опадів на 15−20 мм. У зв’язку з цим у почвенном покрові дуже імовірна тенденція еволюції луговочорноземних і черноземовидных лугових грунтів в чорноземи, а плакорах — за рахунок непромывного водного режиму на останніх — підвищиться рівень карбонатів. Посилення сухості клімату в лісостеповій зоні зажадає в сільськогосподарському виробництві активізації заходів щодо збереження вологи у ґрунтах, а найімовірніше — розширення зрошуваного земледелия.

Звісно, цей прогноз полягає в очікуваних кліматичних змінах. Водночас у останні десятиліття спостерігається доки знайшов пояснення повільний підйом рівня почвенно-грунтовых вод в Чорноземної зоні Середньої Росії й Україні, розширення площі про «мочалистых» перезволожених грунтів. Ці факти свідчить про складності динаміки гідрологічних режимів у ґрунтах і ландшафтах, про розмаїття причин їх змін, отже, і труднощі довгострокових прогнозов.

У зонах степових чорноземів і сухостепных каштанових грунтів на підвищення середньорічних температур на 1−2(C і з дуже незначним збільшенням річних опадів годі було очікувати зміни активності грунтової біоти і погіршення водно-физических властивостей грунтів; можливі локальні процеси осолонцевания грунтів і відзначався певною аридизации ландшафтов.

У напівпустельною зоні светлокаштановых і бурих грунтів Прикаспійської низовини очікується поруч із потеплінням клімату, збільшення атмосферних опадів приблизно за 100 мм, що дуже посилить зволоження грунтів і рослинності у цій зоні. Найімовірніше тут, в типчаково-полынных і полынно-солянковых фитоценозах, поступово зростає кількість злаків й у цілому рослинність пасовищних угідь поліпшиться, але при розумному і дбайливе хозяйствовании.

У пустелях Казахстану Середньої Азії піщані пустельні грунту, можливо, повніше покриваються злаково-кустарниковой рослинністю і протривати період його вегетації. У грунтах глинистих пустель цілком можливо збільшення строкатості грунтового покрову з допомогою перерозподілу солей по елементам мезоі микрорельефа.

Выводы.

Працюючи з’ясувалося, що нетоксичный оксид вуглецю (IV), тобто CO2 є порушником всього живої і неживого в природе.

О 20-й столітті простежується зростання концентрації CO2 у атмосфері, частка якого початку століття збільшилася на 25%, а й за останні 40 років на 13%. Оцінимо внесок Росії у збільшення концентрації CO2 у атмосфері. Дані за викидами CO2 внаслідок спалювання викопного палива на Росії отримані з наведених даних з приводу колишнього СРСР, внесок що його викиди CO2 дуже значний (таблиця 6).

Викиди вуглецю різними країнами в 1960 і 1987 рр. | |Викиди вуглецю за літами | |країна |всього, млн. т |на 1 $ ВНП, р |на 1 людини, р | | |1960 |1987 |1960 |1987 |1960 |1987 | |США |791 |1224 |420 |276 |4,38 |5,03 | |СРСР |396 |1035 |416 |436 |1,85 |3,68 | |Китай |215 |594 |- |2024 |0,33 |0,56 | |Великобританія |161 |156 |430 |224 |3,05 |2,73 | |ФРН |149 |182 |410 |223 |2,6668 |2,98 |.

Примітка: Німеччина без східної части.

За обсягом викидів вуглецю (1 тонна вуглецю відповідає 3,7 тонни вуглекислого газу) місце належить США, потім Європейського економічного співтовариства, а далі колишній СРСР. Ці країни дали більш половини викидів, позаяк у Росії виробляється приблизно 80% одержуваної до цього часу СРСР продукції, її у викиди CO2 у повітря дуже великий і становить близько 800 млн. тонн вуглецю, або близько 3 млрд. тонн CO2, отже, кожного мешканця припадає трохи менше 13% загальної маси выбрасываемого у повітря вуглецю, частку США більш 20%, частку ЄЕС — близько 20%, частку Китаю трохи більше 11%. Отже, внесок господарства Росії у можливий парниковий ефект дуже значительный.

Екологи попереджають, що й вдасться зменшити викиди в атмосферу CO2, то нашу планету очікує катастрофа. Сьогодні залишається невирішеною світова проблема енергії і CO2.