99. Классификация топлив.

Все топлива делятся на естественные и искусственные (переработка)

Делятся на твёрдые, жидкие и газообразные.

-твёрдые а)естественные: дрова, торф, уголь: бурый, антроцит, каменный - сланцы, битуминозные пески.

б)искусственные: древесный уголь, кокс, торфяные брикеты, угольные брикеты, промыш. и бытовые отходы.

-жидкие а)естест: нефть, газовый конденсат.

б)искусст: бензин, керосин, диз.топливо, мазут, метанол, сланцев. Масло

-газообраз а)естест: прир.газ, нефтепромысл. Газ, шахтный газ

б)искусст: нефтезаводской газ, сжиженный газ, коксовый газ, доменный газ, ваграночный газ, водяной газ, воздушный газ, водородный газ, газы процессы брожения.

Топливно-энергетический баланс РФ и перспективы развития.

ТЭБ- то кол-во энергии котор. использ. в данном регионе, стране.

ТЭБ России

нефть 30%

прир. газ 50%

уголь 13%

атомн.энергия

гидроэнергия 6%

альтернатив. и нетрадицион. источники энергии:

дрова 1%

торф

100. Круговорот веществ в природе.

В природе имеется два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биогеохимический).

Большой круговорот веществ-взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляется перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли. (Длится он миллионы лет, опускание материков, поднятие морского дна, с образованием и разрушением горных пород и последующим перемещением продуктов разрушения.)

Малый круговорот веществ (биогеохимический) совершается в пределах биосферы, на уровне биоценоза. Сущность его заключается в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза, в прохождении органического вещества по цепям питания и в превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические соединения.

Биогеохимические циклы - Круговорот отдельных химических элементов.

 Круговорот воды (часть большого круговорота): испарение воды, конденсация паров, выпадение осадков и их сток, транспирация – физиологическое выделение воды с наземных частей растений, инфильтрация – просачивание воды в почве.

Круговорот азота(N₂-составная часть воздуха – 78 %об. Живыми организмами азот усваивается только в форме соединений с водородом и кислородом.

Фиксация азота - в результате вулканической (аммиак) и грозовой (нитраты) деятельности, деятельности микроорганизмов – фиксаторов азота (бактерии и водоросли). Азот поступает к корням растений в форме нитратов, которые используются для синтеза органики (белков). Животные потребляют азот с растительной или животной пищей. Бактерии превращают органические азотсодержащие соединения биологических отходов в аммиак, нитриты, нитраты. Некоторые бактерии способны разлагать нитраты до газообразного азота, замыкая цикл.

Техногенная деятельность человека нарушает естественный баланс круговорота азота: выбросы оксидов азота при сжигании топлива (выхлопные газы автомобилей, выбросы промышленных предприятий и ТЭЦ); избыток нитратов, вносимых с минеральными удобрениями, стоки с ферм.

 

Круговорот углерода. Приход углекислого газа включает: 1) дыхание живых организмов; 2) разложение отмерших организмов растений и животных микроорганизмами, процесс брожения; 3) антропогенные выбросы при сжигании топлива; 4) вырубку лесов.

Расход углекислого газа включает: 1) фиксацию углекислого газа из атмосферы при фотосинтезе с освобождением кислорода; 2) потребление части углерода животными, питающимися растительной пищей; 3) фиксацию углерода в литосфере (образование органогенных пород – уголь, торф, горючие сланцы, а также почвенных компонентов, как гумуса); 4) фиксацию углерода в гидросфере (образование известняков, доломитов).

Естественным источником поступления СО₂ в атмосферу являются лесные пожары.

Круговорот фосфора.

В природе фосфор содержится в различных природных минералах (прежде всего в ряде горных пород) в виде неорганического фосфат-иона (РО₄³). Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. При разрушении горных пород или выщелачивании атмосферными осадками соединения фосфора растворяются. Далее из водного раствора РО₄³ поглощается растениями и включается в состав их органических соединений, выступая в дальнейшем в форме так называемого “органического фосфата”. По пищевым цепям фосфор последовательно переходит от растений к организмам всех трофических уровней и аналогично углероду в каждом из организмов велика вероятность окисления при клеточном дыхании фосфорсодержащего соединения с целью получения необходимой для жизнедеятельности энергии. Если это происходит, то фосфат в составе мочи или её аналога выводится из организма в окружающую среду, где может опять быть поглощён растениями и вновь запущен в круговорот. Попадая со сточными водами в водоёмы, фосфат насыщает, а порой перенасыщает их экологические системы. Обратно на сушу фосфор в естественных условиях возвращается практически только с помётом и после гибели рыбоядных птиц. Вылавливая рыбу человек возвращает на сушу всего лишь примерно 60 тыс. т элементного фосфора. Абсолютное большинство фосфатов образует донные отложения и круговорот вступает в свою самую замедленную фазу.

Круговорот серы. В природных экосистемах существует хорошо развитый процесс циклических взаимопревращений серы и её соединений, в котором участвуют микроорганизмы почвы и океанических осадков . Присутствие соединений серы в почве есть результат естественного разложения некоторых горных пород (серный колчедан FeS₂, медный колчедан CuFeS₂), а так же как продукт разложения мертвых веществ, главным образом растительного происхождения. Глубоко залегающие сульфаты восстанавливаются до сероводорода (Н₂S), который в газообразном виде поднимается вверх и окисляется аэробными бактериями до сульфатов (SО₄²). Через корни сера поступает в растения, где и синтезируются серо-содержащие аминокислоты цистин, цистеин, метионин. В организме животных серы содержится мало, туда она попадает с пищей. При разложении детрита микроорганизмами сера возвращается в почву. Там она может быть либо восстановлена в минеральную серу (S) и сероводород (Н₂S), либо окислена в сульфаты (SО₄²), которые поглощаются корнями растений, следовательно, начинают очередной виток круговорота в экосистеме. В атмосферном воздухе соединения серы присутствуют в очень незначительных количествах. Антропогенная деятельность, в особенности приводящая к выбросам в атмосферу сернистого ангидрида (SO₂) в результате сжигания топлива органического происхождения и, в первую очередь, высокосернистых углей, серьёзно меняет естествен­ный круговорот серы в природе и особенно вблизи крупных промышленных центров и городов. Кроме того, избыток сернистого ангидрида (SO₂) в воздухе окрестностей медеплавильных заводов ведёт к гибели растительности из-за нарушения процессов фотосинтеза.