Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1451


Азот не образует нерастворимых соединений, которые могли бы выпадать в осадки Мирового океана. Зоогенные накопления нитратов натрия (гуано) невелики. Основная часть поступающего в осадочную оболочку азота связана с органическим веществом. Исходя из данных А. Б. Ронова (1976) можно предполагать, что ежегодно в осадки удаляется около 10×10б т сухого органического углерода, что соответствует примерно 20×10б т органического вещества. Если принять в этом веществе концентрацию азота как среднее между содержанием азота в растениях суши и океана, т.е. равное 5 %, то можно ориентировочно подсчитать, что до начала активной производственной деятельности человечества в осадки уходило около (1 — 2)×106 т/год азота. Это количество, по-видимому, не отличается сильно от массы азота, дегазируемого из недр Земли.

Значительные массы молекулярного азота, как и других газов тропосферы, участвуют в физическом газовом обмене с Мировым океаном. В зависимости от физико-географических условий в морской воде может быть растворено от 8,4 до 14,5 мг/л N2. Согласно данным А.П.Виноградова (1967), в океанической воде содержится 13 см3 N2, а во всем Мировом океане —18×106 км3, т.е. почти 1,5 % объема океана. Это огромное количество азота находится в состоянии динамического равновесия с азотом атмосферы. В воде океана растворены и другие газообразные соединения азота, в первую очередь NH3, но его содержание и миграция пока не поддаются оценке.

Цикл азота претерпел сильную деформацию от хозяйственной деятельности людей. Наиболее значительное изменение в структуре глобального массообмена азота связано с индустриальной фиксацией молекулярного азота из атмосферы, производством на этой основе азотных удобрений и внесением их в обрабатываемые почвы. Масса ежегодно фиксируемого промышленностью азота превышает 60×106 т. Не менее существенно искусственное усиление биологической фиксации азота путем широкого использования в сельском хозяйстве бобовых культур, находящихся в симбиозе с азотфиксирующими бактериями. В 1970 г. этим путем дополнительно связывалось около 15×106 т азота; в настоящее время это количество возросло.

Промышленная фиксация атмосферного азота — наиболее сильное вмешательство человека в систему природных глобальных циклов массообмена химических элементов в биосфере. Кроме того, значительное количество азота (около 40×06 т/год) в форме оксидов поступает в атмосферу с выбросами промышленных предприятий и транспорта, образующимися при сжигании минерального топлива, а также в гидросферу с бытовыми и промышленными стоками. Влияние загрязнения на биогеохимические процессы рассмотрено ниже, в специальной главе.

Следует отметить, что изучение массообмена азота связано с большими трудностями, поэтому количественные оценки отдельных миграционных потоков и круговоротов азота, выполненные разными учеными, сильно различаются. Диапазон данных отражен в табл. 7.4, где представлены главные особенности массообмена азота в биосфере.

Таблица 7.4

Миграция масс азота в биосфере

Процессы массообмена

Масса 106 т/год

Мировая суша

Круговорот высших растений (фотосинтез — деструкция органического вещества)

3400*

Бактериальный круговорот:

азотфиксация

денитрификация

 

40-200

от 40-50 до 350-400

Круговорот азота с участием животных

90-190 '

Поступление в атмосферу при пожарах леса

10-200

Вымывание из атмосферы

50

Вынос с речным стоком

24-61

Дегазация из недр Земли

1-9

Океан

Круговорот фотосинтетиков планктона

6000

Бактериальный круговорот:

азотфиксация

денитрификация

 

1-20

0-330

Вымывание из атмосферы

82

Удаление в осадки

1-9

Техногенный вклад в миграцию масс

Индустриальная азотфиксация

60

Эмиссия азота в окружающую среду с промышленными и бытовыми отходами

10-20


Оцените книгу: 1 2 3 4 5