КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРИРОДЕ

Авторы
Файлы

П.В. Романов Статья в формате PDF 566 KB

Круговорот вещества между органическим миром иатмосферой происходит чрезвычайно интенсивно. Огромную роль вэтом процессе играет океан, аименно живущие внем животные ирастения, поглощение ивыделение газов приих жизни иcмepти (разложении). Рассмотрим частную проблему круговорота углерода икислорода- модель Костицына. Вэтих уравнениях мыпренебрежем промышленной деятельностью человечества. Прежде всего, очень трудно представить ееколичественно, и, кроме того, ею, безусловно, можно пренебречь, пока речь идет овековых идаже многовековых периодах, ане отекущих событиях. Введем обозначения: х- масса свободного атмосферного кислорода; у- общая масса углекислоты ватмосфере ив океане; v- общая масса кислорода иуглерода врастениях; и- ихобщая масса вживотных; s- ихобщая масса востатках растений иживотных. Составим систему дифференциальных уравнений, гдекаждая переменная дифференцируется повремени. а₁₃-коэффициент расхода кислорода надыхание животных; а₁₄-коэффициент расхода кислорода надыхание растений; а₄₁-коэффициент освобождения кислорода впроцессе питания растений; а₃₂;a₄₂-коэффициенты освобождения животными ирастениями углерода впроцессе дыхания иразложения живой материи; а₃₅- коэффициент процесса разложения животных; а₄₅- коэффициент процесса разложения растений; a₂₄- коэффициент усваивания углекислого газа растениями.

Согласно уравнению (1) атмосферный кислород расходуется надыхание животных (-а₁₃u) идыхание растений (-а₁₄v) иосвобождается впроцессе питания растений (+а₄₁v). Уравнение (2) показывает, чтоатмосфера получает углерод, освобожденный растениями иживотными впроцессе дыхания иразложения живой материи (а₃₂и, a₄₂v) ичто растения усваивают углекислый газ(-a₂₄v). Вуравнении (3) члeны (+а₁₃u) и(-а₃₂u) описывают соответственно усвоение иотдачу газов животными ватмосферу; члeн βuvотражает тотфакт, чтоживотные питаются растениями, причем этот процесс описывается всоответствии стак называемым «принципом встреч» между поедающими ипоедаемыми; члeн -а₃₅и описывает обогащение почвы врезультате разложения трупов животных. Чтокасается структуры, тоуравнения (4) и(5) неотличаются отпредыдущих. Приведем уравнения (3), (4) кболее простому виду:

Исходя изэтих уравнений λ> 0, таккак вотсутствие растений животные немогли бысуществовать, атак какотсутствие животных повлекло быускоренное развитие растений, тоμ > 0. Построим графики функций впрограмме MathCAD спомощью метода фиксированного шага Рунге-Кутта. Дляэтого возьмем частный случай ипримем следующие условия: 1) растения больше усваивают углекислого газа, чемвыделяют, тоесть a₂₄-a₄₂ > 0; 2) растения больше усваивают кислорода; чемвыделяют, т. е. а₁₄ - а₄₁ > 0; 3) животные больше рассеивают вещества, чемприобретают, усваивая кислород, а₃₅> а₁₃; 4) a₂₄ - a₄₂ > а₄₅ > а₁₄ - а₄₁ количество газа припроцессе усвоения ивыделения растениями углекислоты больше, чемтребуется наразложение растений ибольше, чемколичество газа припроцессе усвоения ивыделения растениями кислорода. Каквидно награфике, запас обоих газов (О₂- красная, СО₂- синяя) современем будет уменьшаться, аобщая масса кислорода иуглерода (гoлyбая) востатках растений иживотных увеличиваться, аколичество кислорода иуглерода врастениях иживотных (зеленая ичерная) неизменяется.

Функционально-системная телеология управления неравновесными экономическими системами

Статья в формате PDF 108 KB...

05 05 2026 12:20:18

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ И МЕХАНИЗМ РАЗРУШЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Статья в формате PDF 143 KB...

04 05 2026 9:37:17

OLAP-ТЕХНОЛОГИИ В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОЙ ОТРАСЛИ РЕГИОНА

Статья в формате PDF 123 KB...

03 05 2026 10:46:45

ПОРАЖЕНИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ GIBELLINA CEREALIS PASS

Статья в формате PDF 113 KB...

02 05 2026 7:34:43

ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ УЧАЩИХСЯ ГИМНАЗИЧЕСКИХ КЛАССОВ НА УРОКАХ ХИМИИ

Общеобразовательный процесс включает в себя множество учебных дисциплин, формирующих мышление учащихся, в том числе и естественнонаучные дисциплины. Гимназическое образование в современной жизни формирует у учащихся личностные качества, ценностные ориентиры, социально значимые знания, отвечающие динамичным изменениям социума и необходимые для организации самостоятельной достойной жизни. ...

01 05 2026 5:28:44

НРАВСТВЕННОЕ ОТНОШЕНИЕ УЧЕНИКА К УЧИТЕЛЮ

Статья в формате PDF 95 KB...

30 04 2026 13:18:15

ЗЕМЦОВА ВАЛЕНТИНА ИВАНОВНА

Статья в формате PDF 344 KB...

29 04 2026 14:53:23

НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА КИШЕЧНИКА У РАБОЧИХ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Статья в формате PDF 111 KB...

28 04 2026 8:59:50

СОСТОЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ХОЛЕЦИСТИТОМ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Под наблюдением автора было 262 больных острым холециститом. Обсуждаются вопросы адаптации больных к условиям операционного и послеоперационного периодов, которая зависит от окислительно-восстановительных процессов, обусловленных функционированием ферментативных систем, гипоксии тканей, снижения приспособительных реакций, особенно выраженных у лиц старше 50 лет. В контрольной группе (178) больных уже при поступлении в клинику намечалась тенденция к снижению РО2 в подкожно-жировой основе, а в момент операции оно было выраженным и устойчивым, которое держалось в течение 6 дней. Так же на всем протяжении послеоперационного периода у больных наблюдалось уменьшение кислородной емкости крови, концентрации SH-групп в плазме крови, только к моменту выписки эти показатели приближались к норме. Концентрация молочной и пировиноградной кислот крови тоже было повышенным. В исследуемой группе (84) больных, которые получали в комплексном лечении во время операции и послеоперационном периоде ганглиоблокаторы и гепарин, напряжение кислорода во время операции повышалось на 68%, повышение сохранялось 2-3 дня, а к концу 5 дня рО2 было в пределах нормы. Намечалась тенденция увеличения кислородной емкости крови и SH-групп в плазме. Не смотря на то, что при поступлении лактат и пируват были выше контроля, уже в первый день после операции эти показатели были ниже контрольных. Автор делает вывод о том, что применение в комплексном лечении ганглиоблокаторов и гепарина, позволяло улучшать кислородный баланс крови и ткани и, улучшать окислительновосстановительные процессы, адаптацию организма больного к стрессовым условиям, что способствовало снижению процента послеоперационных осложнений и летальности. ...