ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца АПРЕЛЬ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Американские ученые, определив качественный и количественный состав фосфорных компонентов морского осадка и планктона, выяснили механизмы осаждения фосфора в природных условиях. Они показали, что фосфор — важнейший элемент жизни — выводится из обращения при участии микроорганизмов. Таким образом, подтвердилась гипотеза о биогенном формировании фосфоритовых месторождений.
....Фосфор поступает в окружающую среду из земных недр с подземными флюидами и вулканической деятельностью. Далее в форме фосфатов (производных фосфорной кислоты) он утилизируется живыми организмами. Фосфор отмершего органического вещества может возвратиться в круговорот, но в конце концов трансформируется в нерастворимый фосфатный осадок. Состав осадков — нерастворимые соли кальция и марганца (апатиты). И можно даже уже не упоминать, что апатиты — это важнейшие полезные ископаемые, обеспечивающие сырьем химическую промышленность и сельское хозяйство......... Нужно подчеркнуть, что, как это ни удивительно, до настоящего времени нет определенного представления о том, как происходит осаждение фосфатов в природе. Теоретически, в природных условиях — при естественном соотношении ионов, анионов, кислотности — осаждения фосфора происходить не должно. Однако очевидно, что оно происходит — но как?...Работа проводилась в канадской провинции Британская Колумбия в морском заливе острова Ванкувер, где были взяты пробы планктона, воды и осадка. Во время отбора проб — в апреле 2007 года — наблюдалось бурное цветение диатомовых водорослей Skeletonema. Эти одноклеточные, как и практически все микроорганизмы, накапливают внутри своих клеток гранулы полифосфатов — так называемые волютиновые гранулы. В этих гранулах скапливается до 30–40% от общего запаса фосфора клетки. Полифосфаты формируются из остатков фосфорной кислоты, которые клетка забирает из окружающей среды с затратой энергии. Клетка использует полифосфаты как запасной источник фосфора для построения энергетических молекул.Таким образом, первая точка концентрации фосфатов — это гранулы волютина внутри клеток. Исследователи измерили количество полифосфатов в воде и внутри диатомовых водорослей и выяснили, что полифосфаты в морской воде — это в большой степени производные клеточной деятельности. Отмирая и опускаясь на дно, клетки переносят полифосфатные гранулы в осадок. Там клетки распадаются, а гранулы (или зерна) волютина субмикронного размера остаются в осадке. Их и зарегистрировали исследователи с помощью рентгеновской спектроскопии: размер полифосфатных зерен в осадке — 0,5–3 микрона, такого же размера и волютиновые гранулы в живых клетках. Так как полифосфаты очень плохо растворяются в морской воде, обратно в круговорот они уже не возвращаются. Время жизни полифосфатов в осадке, как выяснилось при изучении осадочной толщи, не менее 60 лет.Тем не менее балансовые расчеты количества полифосфатов в воде, водорослях и на поверхности осадка показали, что некоторое количество полифосфатов всё же куда-то исчезает. Вряд ли эта недостача связана с реутилизацией их живыми клетками. Ведь живые клетки диатомовых могут утилизировать только внутриклеточный полифосфат, но не внеклеточный. Гораздо более вероятно, что полифосфаты в осадке постепенно преобразуются в апатиты. Ученым удалось зарегистрировать в осадке переходные, слабо кристаллизованные частицы апатита. Предположительно, именно гранулы полифосфатов становятся подложкой, или матрицей, на которой начинается кристаллизация апатита, постепенно в геологическом масштабе времени приводящая к образованию скоплений апатитов.Таким образом, американским ученым удалось в природных условиях показать возможность и масштабность биогенного формирования фосфоритов, а также указать на путь, которым выводится фосфор из планетарного круговорота. По мнению американских специалистов, диатомовые водоросли концентрируют фосфор, переводят его в нерастворимую форму и переносят в осадок. Далее геохимические процессы, идущие в морской воде, постепенно приводят к формированию апатитов. Глобальность процесса подчеркивается всесветным распространением диатомовых водорослей.Нужно, однако, заметить, что диатомовые водоросли появились в ископаемой летописи только в раннем мелу. При этом известны гораздо более древние фосфоритовые месторождения и отложения, например раннекембрийские (540 млн лет) месторождения фосфоритов в озере Хубсугул в Монголии. А ведь диатомей тогда еще не было!Как следует из списка литературы в конце публикации в Science, специалисты из США незнакомы с исследованиями российских микробиологов, изучавших механизмы биогенного осаждения фосфатов еще 10–15 лет назад. Ученые из институтов микробиологии РАН и палеонтологии РАН в ряде публикаций изложили описанный выше механизм осаждения фосфора при помощи концентрации полифосфата в волютиновых гранулах, но только при участии не диатомей, а цианобактерий. Отличие нового американского исследования от российских состоит в том, что первые изучали свой объект в природе, а вторые — в лабораторных экспериментах. Однако помимо лабораторных экспериментов российские специалисты представили доказательства участия цианобактерий в древнем фосфатоосаждении — это обнаружение фоссилизированных цианобактерий в толщах фосфоритовых отложений Хубсугула...
Морские губки проживают на дне океана и являются важным компонентом рифовой экосистемы. Учёным уже давно было известно, что морские губки фильтруют тысячи галлонов морской воды ежедневно и выделяют из неё питательные вещества. Именно поэтому вода вокруг коралловых рифов поразительно чистая и прозрачная.Теперь же исследователи из Центра науки об окружающей среде при Университете Мэриленда обнаружили, что цианобактерии, проживающие на морских губках, собирают из воды фосфор для питания рифовой экосистемы. В ходе научной работы исследователи изучали три различных вида морских губок из Карибского бассейна.
Первые губки заселили океаны около 750 миллионов лет назад, когда морская жизнь начала быстро развиваться. Примерно в то же время глубокие воды океанов насытились кислородом. Это преобразование традиционно соотносят с кембрийским взрывом, внезапным расцветом биоразнообразия. Учёные полагают, что именно ранние животные (в частности губки) привели к росту концентрации кислорода в водах, а не наоборот.Губки находятся в постоянном взаимодействии с бактериями и микроорганизмами, они могут занимать до 40% общего объёма губки. Бактерии, проживающие в губках, могут передавать питательные вещества в губку, в частности, столь необходимый для жизни фосфор....Фосфор — питательный элемент, очень важный для жизни. Но вокруг коралловых рифов его концентрация очень низка. Результаты нового исследования показали, что фосфор захватывается бактериями, например, рода Leptolyngbya, проживающими в губках вида Ircinia strobilina или Xestospongia muta. Затем фосфор превращается микроорганизмами в полифосфаты — форму фосфора, удобную для питания рифового сообщества.Полифосфаты можно обнаружить почти во всех организмах: они сохраняют фосфор и предоставляют запас энергии. Полифосфатные соединения обнаруживаются при изучении организмов с помощью электронной микроскопии и выглядят как крошечные белые кластеры или гранулы.На протяжении многих лет морские биологи наблюдали эти гранулы в образцах губок, но не знали, откуда они брались.Результаты нынешнего исследования свидетельствуют, что эти гранулы создают бактерии, живущие в губках, которые сохраняют фосфор в форме полифосфатов. Таким образом формируется запас питательных веществ, которым могут пользоваться как сами губки, так и другие организмы рифа.
... есть в океане и такие участки, где основные биогенные элементы (азот и фосфор) присутствуют в достаточном количестве, а продукция фитопланктона всё равно сохраняется очень низкой. В англоязычной научной литературе их обозначают аббревиатурой HNLC (high-nutrient low-chlorophyll) — то есть много биогенов — мало хлорофилла. По всей видимости, первичная продукция в подобных местах ограничена не азотом и фосфором, а каким то другими элементом. Таким лимитирующим элементом часто оказывается железо. На суше железа обычно более чем достаточно, а вот в океане, в местах, удаленных от берегов, его может быть очень мало. Ведь попадает оно сюда только с пылью, приносимой с далеких континентов. В 1990-е годы гипотеза нехватки железа как основного фактора, ограничивающего развитие фитопланктона в районах HNLC, была проверена экспериментально. Железо в виде растворов соли вносили непосредственно в верхний слой водной толщи, а в ответ на эту добавку действительно возрастала продукция фитопланктона (cм.: Iron fertilization of HNLC regions). Родилась даже довольно фантастическая (но не лишенная смысла) идея повысить продукцию фитопланктона — и таким образом увеличить связывание в океане атмосферного СО2 — путем искусственного удобрения некоторых районов железом!
Имеет смысл повысить продукцию фитопланктона путем искусственного удобрения некоторых районов железом, собственно для сбора либо избыточной массы фитопланктона, либо зоопланктона, рыбы, кальмаров, медуз и прочих гидробионтов.
если это происходит (1) без принуждения и (2) отрицательных последствий для окружающей среды.
Марганец слишком дешев, чтобы окупить затраты на переработку
Разделения металлов не нужно, если из них делать новые батареи.
Марганецслишком дешев пока батарей на 1 твтч(оценка сверху10 миллионов авто по 100 квтч)ака 1 миллион тонн марнанца идет
Цитата: mbrane от 27 Мая 2018 [22:37:31]Марганецслишком дешев пока батарей на 1 твтч(оценка сверху10 миллионов авто по 100 квтч)ака 1 миллион тонн марнанца идетЧто то много получилось- 100кг марганца на 1 авто, всетаки наверно ближе к 10 кг
Почему вообще марганец- сейчас же основной анодный материал LiFePO4
Цитата: viesis от 27 Мая 2018 [23:18:15]Почему вообще марганец- сейчас же основной анодный материал LiFePO4На том что ставят на электромобили катод - смесь СoO и NiO с добавкой Al2O3. LiFePO4 для электромобилей имеет недостаточную ёмкость.
Я вот подумал, а что если мексиканский залив перегородить плотиной и по мере того как вода будет убывать за счет испарения строить в нем каскады ГЭС. Будет такая испарительная ГЭС.
ага... вот вам голландские планокуры, и потомки викингов скажут спасибо, за то что снова улицзреют картины аверкампа
Цитата: mbrane от 03 Июн 2018 [17:33:47]ага... вот вам голландские планокуры, и потомки викингов скажут спасибо, за то что снова улицзреют картины аверкампаНе вижу логической связи.
Не вижу логической связи.
попробуйте тогда климатическую связь увидеть...
Вы перекроете Мексиканский залив, тёплые течения не пойдут в Европу
Автор
Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации (Прочитано 846197 раз)
