ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ ..................................................... 5
I. ПЛАНЕТАРНЫЙ УРОВЕНЬ (ПЛАНЕТАРНЫЙ КРУГОВОРОТ СЕРЫ
И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ЧЕЛОВЕКОМ).................................. 23
1.1. Природные цроцессы поступления серы в атмосферу ....................................................... 23
1.1.1. Вулканизм..................................... 23
1.1.2. Поступление соединений серы в атмосферу
в результате биогенных процессов на суше 27
1.1.3. Эмиссии соединений серы из океана 28
1.1.3.1. Эмиссии серы при ветровом выносе морских солей....................................... 29
1.1.3.2. Эмиссии 50^ и/^из океанов.................. 30
1.1.4. Изотопны# состав соединений серы............... 31
1.2. Антропогенные потоки планетарного цикла серы... 33
1.2.1. Антропогенные эмиссии серы в атмосферу 33
1.2.2. Другие антропогенные потоки планетарного цикла серы..................................... 37
1.2.2.1. Извлечение серы из недр Земли.............. 37
1.2.2.2. Внесение серы в почву с удобрениями 37
1.3. Соединения серы в атмосфере, их превращения и выведение из атмосферы...................................... 38
1.3.1. Реакции и концентрации серы в атмосфере 38
1.3.2. Процессы выведения (осаждения)серы из атмосферы............................................. 41
1.3.2.1. Поглощение двуокиси серы растительностью и почвой..................................... 41
1.3.2.2. Поглощение газообразных соединений
серы морской водой...................... 42
1.3.2.3. Поступление сульфатов на поверхность суши и океана................................. 43
1.3.2.4. Поступление сульфатов на поверхность океанов....................................... 45
1.3.3. Обмен S между "континентальной" и "океанической" атмосферой................................. 46
1.4. Вынос серы в океан с речным стоком..................... 47
1.5. Некоторые замечания и выводы по планетарному
циклу серы ........................................... 49
1.6. Выводы................................................. 54
- 3 -
2. МАКРСРЕГИОНАЛЪНЫЙ УРОВЕНЬ (КРУГОВОРОТ СЕРЫ В ЗАРУБЕЖНОЙ ЕВРОПЕ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ЧЕЛОВЕКОМ)............................ 56
2.1. Введение................................................ 56
2.1.1. Западноевропейский цикл серы.................. 60
2.2. Природные потоки европейского цикла серы................ 62
2.2.1. Вулканизм........................................ 62
2.2.2. Биогенные эмиссии восстановленной серы на
суше........................................... 63
2.2.3. Поступление серы океанического происховде-
ния в атмосферу Зарубежной Европы................ 65
2.2.3.1. Поступление серы в атмосферу во "внутренних морях"исследуемого региона 66
2.2.4. Суммарная оценка природного потока соединений серы в атмосферу Зарубежной Европы.. 67
2.3. Антропогенное звено цикла серы в Зарубежной Европе ...................................................... 68
2.3.1. Техногенные эмиссии серы в атмосферу 69
2.3.1.1. Методика расчетов выбросов двуокиси
серы в атмосферу............................ 70
2.3.1.2. Содержание серы в потребляемом топливе
и выбросы $0% в атмосферу................... 73
2.3.1.3. Преобладающие источники и выбросы Л?*,
в атмосферу в Зарубежной Европе 77
2.3.1.4. Плотность выбросов вОз в странах Зарубежной Европы....................................... 81
2.3.1.5. Выбросы УО& в странах Зарубежной Европы в расчете на душу населения........................ 84
2.3.1.6. Прогнозы объемов эмиссий ^0^................. 86
2.3.2. Внесение серы в почву с удобрениями.............. 89
2.3.3. Вынос серы с урожаями сельскохозяйственных культур.................................................. 89
2.4. Осаждение серы на земную повержяость и дальний перенос сернистых соединений в атмосфере Европы....
2.4.1. Международные программы по изучению дальнего переноса загрязнений.............................
2.4.2. Суммарное осаждение серы в Зарубежной Европе..................................................
2.4.3. "Экспорт"-"импорт" загрязнений в Европе...
2.5. Вынос серы в океан с речным стоком....................
2.6. Некоторые замечания и выводы по циклу серы в Зарубежной Европе.........................................
2.7. Цикл серы в Зарубежной Европе и проблемы охраны природы................................................................................
2.7.1. Кислотные осадки...............................
2.7.2. Последствия дальнего переноса загрязнений
91
103
104 121
121
127
129
130
- 22 -
2. Сера является циклическим элементом, создает много соединений, различающихся по свойствам и степени воздействия на природную среду. Поэтому проблему загрязнения природной среды соединениями серы, трансформации и миграции соединений серы в природной среде, самоочищения природной среды от соединений серы целесообразно исследовать на основе комплекса данных о поступлении, "поведении" и перемещениях сернистых соединений в природе, т.е. о круговороте серы.
3.Ключевым является атмосферный цикл серы, поскольку при-внос сернистых соединений в ландшафты происходит в основном через атмосферу. До 755? общего притока серы в цриродную среду, связанного с деятельностью человека, поступает в атмосферу. Через атмосферу лежат основные пути миграции, происходит наиболее значительные физико-химические трансформации загрязняющих веществ, приводящие к продлению срока их жизни, переходу в новые, часто еще более токсичные формы, распространению на большие расстояния.
- 23 -
I. ПЛАНЕТАРНЫЙ УРОВЕНЬ (ПЛАНЕТАРНЫЙ КРУГОВОРОТ СЕРЫ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ ЧЕЛОВЕКОМ)
В данном разделе оценены основные звенья планетарного круговорота серы (цриродные и антропогенные потоки); при этом за основу взят атмосферный цикл серы. Анализируются океаническая и континентальная составляющие круговорота серы. Охарактеризована роль деятельности человека в планетарном круговороте серы и связанные с этим природоохранные проблемы.
1.1. Природные процессы поступления серы в атмосферу
1.1.1. Вулканизм. Вулканическая деятельность - мощный источник атмосферных примесей естественного происхождения. Вулканы выбрасывают в атмосферу 50ь ,Иь^> а также сульфаты и самородную серу. Долю вулканов в приходной части атмосферного "бюджета" серы, однако, трудно оценить, т.к. процент и состав серосодержащих веществ в продуктах извержений колеблется не только у разных вулканов, но и при различных извержениях одного и того же вулкана.
Многие оценки вулканических эмиссий серы выполнены на основе инструментальных наблюдений отдельных вулканов или групп вулканов и последующей экстраполяции полученных данных на все вулканы мира.Таким образом подучены, в частности, показатели Р.Стойбера и А. Епсена (4.104) - 3,5 млн.т^* /год (на основе материалов измерений эмиссий вулканами Центральной Америки и распространения этих дынных на 100 действующих вулканов мира)х^.
Ряд авторов (4.83, 4.60, 4.61) использовали в своих оценках подсчеты общего количества вулканического вещества, поступившего
х) По данным О.И.Влодавца (4.17), в мире насчитывается 578 действующих вулканов, по В.А. Апродову (3.3),- 886. Следовательно эта оценка/вероятно, занижена и нуждается в корректировке.
- Киев+380960830922