Хвойные леса Северного Континента представляют собой самые протяжённые территории
сплошного лесного покрова на Земле. Хвойные деревья хорошо чувствуют себя
в высоких широтах, потому что являются вечнозелёными, и фотосинтез может
начинаться немедленно, как только условия станут благоприятными для роста,
без необходимости отрастания листьев вначале, как в случае с лиственными
лесами. Таким способом хвойные деревья компенсируют краткость сезона роста,
который длится от 50 до 80 дней, в зависимости от географической широты.
Созревание семян и размножение также связаны с климатом. Хвойные деревья,
в отличие от лиственных, не образуют органов плодоношения, которые опыляются
и созревают в течение одного года. Оплодотворение в женской шишке может требовать
для своего завершения год и более, и может пройти до трёх лет, пока шишка
разовьётся, а семена созреют для распространения.
Результатом отсутствия листовой подстилки и преобладания холодных климатических
условий, которые замедляют естественное разложение ковра из опавшей хвои,
материала, который в любом случае трудно разлагается, являются лишь очень
тонкий слой почвы и небольшой, а то и полностью отсутствующий подлесок. Млекопитающие,
населяющие эти места, большей частью растительноядные и живут на диете из
мха, сосновой хвои, коры и шишек. Насекомоядные птицы редки по сравнению
с теми, которые питаются семенами и почками хвойных.В этих местах лесные
пожары нечасты, и обычно происходят весной, когда в деревьях мало сока. В
это время огромные территории могут подвергаться опустошению.
Повторное заселение начинают лиственные деревья – берёза, ольха и рябина,
которые лишь через какое-то время замещаются климаксной растительностью –
елью, лиственницей, кедром* или сосной.
Характерная для хвойных деревьев высокая и заостренная на вершине форма идеальна
для того, чтобы выдержать тяжесть снега, выпавшего зимой, и позволяет снегу
быстро соскользнуть, когда он начинает таять весной. Поверхностная корневая
система прекрасно приспособлена к тонкому слою почвы, который характерен
для этого местообитания.
На севере регионах, где нижележащие слои почвы
остаются замёрзшими круглый год, и потому непроницаемы для воды, возникает
много рек, ручьёв и болот со своей местной флорой мхов и осоки. Лес становится
всё
более
разреженным и смешивается с лежащей по соседству тундрой. Большие участки
тундровых мхов и лишайников разрастаются на возвышенностях. Возле рек в переходной
области лес остаётся густым и вторгается далеко на север, в тундру, вдоль
речных долин. На южном краю таёжного пояса хвойные постепенно
сменяются лиственными лесами.
По всему миру небольшие участки хвойных лесов встречаются вне их основного
широтного распространения, в особенности на горных склонах, где высотная
поясность создаёт климатические условия, похожие на условия, сформировавшиеся
вблизи полюсов.
На протяжении Эпохи Человека хвойные леса понесли значительный ущерб из-за
расчистки для нужд сельского хозяйства и промышленного лесопользования. В
результате этого большие участки земли подверглись ветровой и дождевой эрозии,
разрушившей структуру почвы и, естественно, уменьшившей её способность к
сохранению влаги. Хвойным лесам потребовалось некоторое время, чтобы восстановиться
после нанесённого ущерба, поскольку нормальный процесс сукцессии не может
пройти немедленно.
* Следует помнить, что в северных хвойных лесах настоящего кедра (род Cedrus) нет. Под английским словом “cedar” могут подразумеваться можжевельник, сибирская кедровая сосна (чаще всего называемая так), туя и кипарис. – В. П.
ЗВЕРИ-ВЕГЕТАРИАНЦЫ
Эволюция шлеморогов
6 месяцев
|
9 месяцев
|
1 год
|
2 года
|
3 года
|
Роговое образование на голове шлеморога растёт постепенно на протяжении молодости и в начале периода взрослой жизни, и в случае с каскоголовым шлеморогом приобретает законченную форму примерно к третьему году жизни. |
Звери, питающиеся древесной растительностью, являются крупнейшими обитателями
в областях, поросших хвойным лесом. Летом они питаются большей частью молодыми
побегами и хвоей, и существуют на рационе из коры, мхов и лишайников всю
остальную часть года. На всём протяжении северного континента наиболее многочисленными
видами являются те, что произошли от гигантилоп Африканского субконтинента.
Эти северные животные, хотя и более тяжёлые, чем их далёкие предки из числа
антилоп, даже рядом не стоят по величине с африканскими гигантилопами. Только
косматые формы с Крайнего Севера, обитающие в тундре, могут сравниться с
ними по размеру.
Разница в размерах между двумя различными северными формами проистекает из
двух различных периодов расселения. Первый из них имел место около сорока
миллионов лет назад, перед тем, как между Африкой и Европой воздвиглись гигантские
горные хребты, и примерно в то время, когда кролопы вытеснили антилоп из
их исконного дома – с африканских равнин. Гигантилопы, тогда ещё на ранних
стадиях своей эволюции, были вынуждены расселяться на север, в хвойные леса,
где они позже стали процветать и превратились в шлеморогов Cornudens spp.
Вторая волна миграции имела место ближе к настоящему времени, около десяти
миллионов лет назад, когда африканские гигантилопы достигли своих нынешних
слоновьих пропорций. Эрозия горной цепи, некогда отделившей Индийский субконтинент
от остальной Азии, открыла новые пути на север, и привела к постепенному
заселению тундры и эволюции шерстистой гигантилопы Megalodorcas sp.
Вскоре
после появления этих животных в хвойных лесах, челюсти и рога предковых форм
шлеморогов начали эволюционировать в соответствии с их новым местом обитания.
Как и у почти полностью вымерших к настоящему времени жвачных, у многих из
этих животных не было верхних резцов. Они срывали траву, пользуясь нижними
резцами и костной пластинкой в верхней челюсти. Но такая система не слишком
эффективна, чтобы рвать ветки с лесных деревьев. Первым изменением, которое
произошло, было разрастание вперёд роговой пластины на голове, образовавшей
некое подобие клюва. Нижняя губа стала мускулистой и вытянулась вперёд, чтобы
поравняться
с ней, тем самым вытянув ротовую полость вперёд на некоторое расстояние от
передних зубов. Такое примитивное строение ещё встречается у некоторых видов,
например, у каскоголового шлеморога Cornudens horridus
. У более продвинутых
форм, однако, нижняя челюсть также вытянулась вперёд так, что передние зубы
поравнялись с роговым клювом. Эти приспособления являются результатом эволюционного
давления, которое позволяло выжить только тем разновидностям, которые могли
успешно питаться ветвями и корой хвойных деревьев, а также лишайниками. Причудливые
роговые образования над глазами также используются для защиты.
Строение рогов развилось на один шаг дальше у водяного шлеморога Cornudens
latirostris
, который населяет озёра и берега рек. У этого существа роговая
пластина вытянута вперёд в виде широкого образования, похожего на грабли,
с помощью которого это животное собирает мягкие водяные растения, которые
он разыскивает на дне прудов и ручьёв. На каждой ноге у него два широких
копыта, широко раздвинутых в стороны и соединённых кожной перепонкой, что
предохраняет животное от увязания в мягкой грязи и песке. По своему образу
жизни водяной шлеморог, скорее всего, напоминает гадрозавров – утконосых
динозавров последней половины Века Рептилий.
Как в любом другом местообитании, животные хвойного леса включены в знакомое
сплетение пищевых цепей хищников и их жертв, с плотоядными животными, образующими
последнее звено. Здесь, как и в лиственных лесах умеренного климата, самыми
свирепыми и обычными охотниками являются хищные крысы. Они охотятся под деревьями
небольшими стаями, выслеживая кролопу или шлеморога, отделяя от стада слабых
и стареющих особей, и загоняя их до изнеможения. Хищные крысы делают это
перед атакой, раздирая затем добычу сильными передними зубами. У шлеморогов
могучие рога, поэтому, если их преследовать, это может быть столь же опасно
как для хищника, так и для того, кого преследуют.
Хищником, уникальным для хвойных лесов, является памтрет Vulpemustela
acer
,
крупное животное, похожее на ласку, один из немногих ещё живущих представителей
настоящих хищников. Его размер – до двух метров в длину – делает его самым
крупных хищником, обитающим в этих местах, и возможно, он обязан своим выживанием
своему низкому мускулистому телу и способности легко бежать через редкий
подлесок, внезапно появляясь перед своей жертвой. Памтреты живут небольшими
семейными группами и обычно охотятся парами.
Не все хищники являются млекопитающими; птицы также добывают свою долю в
популяциях мелких животных. Большеклюв Pseudofraga sp.
, одна из крупнейших
хищных птиц, имеет размах крыльев около метра и живёт в западных лесах Северного
Континента. Она произошла от скворца, который развивался, заполняя пробел,
оставленный, когда многие древние хищные птицы вымерли в Эпоху Человека.
У него округлый хвост и широкие, притупленные крылья, благодаря которым он
летает быстро и маневренно между часто растущими деревьями. У него прямой
сильный клюв и сильные когти, которыми он пользуется, чтобы схватить добычу.
Ближайший из ныне живущих родственников большеклюва, Parops
lepidorostris
– совершенно иное существо. Он всего десять сантиметров длиной
и питается главным образом насекомыми, которых вытаскивает из коры деревьев
своим тонким клювом.
С таким количеством хищников в хвойном лесу неудивительно, что мелкие млекопитающие
должны иметь множество защитных приспособлений, чтобы обеспечить своё выживание.
Иглохвостая белка Humisciurus spinacaudatus
является прекрасным примером
их изобретательности. У неё длинный, широкий и плоский хвост с колючками,
развивающимися на его нижней стороне, которая в покое лежит на земле. Однако,
когда животное встревожено, оно забрасывает хвост себе на спину, и резким
увеличением натяжения кожи поднимает иголки. Это становится почти непреодолимым
барьером, и может использоваться для отражения нападения с любой стороны.
Бобр был крупным грызуном, который в Век Млекопитающих приспособился к полуводному
образу жизни отчасти для защиты от хищников. После человека бобр Castor
spp.
стал даже лучше приспособлен к жизни в воде. Его хвост и задние лапы
слились вместе в одну большую гребную поверхность, которая, приведённая в
движение позвоночником, производит сильные гребные движения вверх и вниз.
Его уши, глаза и нос сдвинуты на голове высоко вверх и остаются на поверхности,
когда остальное тело животного погружено в воду. Как ни удивительно, но гребная
поверхность не мешает движению животного по земле, и используется как хватательная
конечность, позволяя ему карабкаться по деревьям, расширяя спектр возможных
источников пищи и строительного материала.
   |
ЖИЗНЬ НА ДЕРЕВЬЯХ
Птицы и звери, которые кормятся деревьями и на деревьях хвойных лесов
На протяжении всего Века Млекопитающих грызуны были одной из самых успешных
групп животных в хвойных лесах. Их мощные зубы помогали им справляться с
твёрдым растительным материалом, который они там находили, а их тёплые пушистые
шкурки помогали сохранить тепло тела во время спячки.*
Резцезуб Tenebra vermiforme
, грызун, родственник белки-пяденицы из лиственных
лесов умеренного пояса, в высшей степени приспособлен к жизни в хвойном лесу.
Его огромные резцы и червеобразное тело позволяют ему буравить в живом дереве
глубокие тоннели, где зимой он надёжно защищён от холода. Хотя в некоторых
отношениях это животное находится на продвинутой стадии развития, его паразитический
образ жизни довольно примитивнее. Основу его рациона составляет кора деревьев,
которую он обдирает полностью, оставляя дерево голым. Это в сочетании с серьёзным
ущербом, который он наносит, прокладывая ходы, губит дерево в течение нескольких
лет.
Поскольку резцезубы заселяют только живые деревья, они должны постоянно переселяться,
и каждую весну, после спячки, молодые особи нового поколения мигрируют в
поиске новых земель. Во время миграции они очень уязвимы, и многих из них
добывают хищники, прежде чем они закончат своё путешествие. Равновесие между
древогрызом и хищником в высшей степени хрупкое, и достаточно лишь небольшого
снижения численности хищников, чтобы произошло увеличение численности древогрызов,
что могло бы привести к полному уничтожению хвойного леса на обширных площадях.
Ни один мелкий грызун иного вида среди обитателей хвойных лесов не является
столь разрушительным. Многие питаются побегами, корой и семенами, которые
находят в шишках. Много видов обитает на земле и добывают корм из шишек,
когда они упадут. Другие виды легко сложены и достаточно проворны, чтобы
лазать по ветвям, где растут шишки.
Один крупный, похожий на полёвку грызун,
тревел Scandemys longicaudata
, необычен тем, что имеет хватательный хвост.
Он
слишком тяжёл, чтобы добраться до шишек, растущих на самых тонких ветках,
и вместо этого он кормится ими, повиснув на хвосте на более прочной ветке,
растущей рядом, и дотянувшись до них передними лапами. Подобно другим грызунам
примерно такого же размера, он собирает корма больше, чем надо для удовлетворения
его единовременных потребностей, и запасает остатки на голодные зимние месяцы.
Его гнездо для спячки представляет собой длинную висячую постройку, сплетённую
из травы, полосок коры и сосновых игл. Свисая с конца ветки, оно достаточно
большое, чтобы вместить животное вместе с достаточным для успешной зимовки
запасом пищи.
Среди многих птиц, питающихся семенами и обитающих в хвойных лесах, самой
крупной является обыкновенный сосновый щелкун** Paraloxus targa
. Два пола
у этой птицы сильно различаются как по внешности, так и по
образу жизни. Самец имеет более мощное сложение и вооружён массивным клювом,
которым он пользуется, чтобы разламывать сосновые шишки и доставать из них
семена. Самка, более мелкая и тускло окрашенная, совершенно лишена тяжёлого
клюва самца и является падальщиком, включая в свой рацион падаль, насекомых,
личинок и птичьи яйца. Наиболее вероятно, что предком обыкновенного соснового
щелкуна была птица, внешне похожая на современную самку, а отличительные
черты самца эволюционировали в первую очередь для брачных игр, и его пищевые
пристрастия являются вторичным приспособлением.
Хвойный лес – один из интереснейших объектов живой природы нашей планеты. На его изучение потрачено немало усилий и не зря – ведь лес для человека всегда являлся источником несметных богатств.
Произрастают хвойные леса, в основном, в районах с холодным климатом. Если представить их расположение на глобусе, то мы увидим широкий пояс, охватывающий северную часть России, Скандинавии, Канады и Америки. При этом реликтовых лесов осталось мало, их постепенно вытесняют искусственно высаженные.
Основные деревья хвойного леса – это кедр, сосна, пихта, лиственница. Требования к влажности и плодородию почв у этих пород разные, поэтому и разделяют леса на два типа – темнохвойные (ель, пихта, кедр) и светлохвойные (сосна, лиственница). В России часто встречается смешение этих двух типов.
Подобно любым другим лесам, хвойные насчитывают несколько этажей (ярусов). Ярусы хвойного леса, как правило, четко выражены. Верхний (древесный), подлесок (или кустарниковый), травянисто-кустарничковый ярус и мхово-лишайниковый покров.Однако из-за недостаточной освещенности в темнохвойных лесах подлесок и травянисто-кустарнчиковый ярус могут отсутствовать.
Видовой состав растений зависит от степени освещенности, почвенного состава и многих других факторов. Но есть растения хвойного леса, которые признаются его характерной и неотъемлемой частью. Из кустарников это можжевельник, смородина, крушина, ива. Кустарнички – черника, брусника, клюква, вереск. Травы – Иван чай, дягиль, борщевик, кислица, грушанка и многие другие. Наиболее типичны для хвойных лесов папоротники и мхи (ягель, сфагнум).
Как уже отмечалось, разнообразие видов во многом зависит от качества почв. Почва хвойного леса может быть не только глинистой, но и суглинистой, и песчаной. Высятся хвойные леса и на выходах скальных пород, и в болотистых районах.
Угрюмым и нелюдимым может показаться массив, в котором преобладают ели и кедры. Их ветви плотно смыкаются друг с другом, создавая труднопреодолимый барьер солнечным лучам. Кто пожелает жить в таком месте? Желающие есть и их немало. Здесь слышится перестук дятлов, уханье неясыти и воробьиного сычика, резкие крики кукши и трели кедровки. Глухари, дикуши, клесты, синицы, гаички, корольки – все они – птицы хвойного леса. Без некоторых из них (кедровок, клестов) затруднительным было бы само его существование.
В сосновый или еловый лес хорошо сходить за грибами. Сухая земля, покрытая толстым слоем хвои, кажется, пружинит под ногами, подгоняет. В ельнике найдутся боровики, лисички, сыроежки, рыжики, дождевики, шампиньоны. Сосняк порадует маслятами, опятами, свинушками, зеленушками. Грузди и рядовки – осенние грибы хвойного леса.
Чем же еще одарит своих гостей лес, где царствуют кедры-исполины и стройные сосны? Кедровые орешки, эфирные масла, ягоды, лекарственные травы – вот малая толика всех его сокровищ. И не будем забывать об охоте и рыболовстве.
Сами деревья активно используются в строительстве и производстве различных материалов. Огромную роль играют леса и в образовании атмосферы, пригодной для дыхания.
На сегодняшний день множество людей оценило пользу, которую приносит отдых в хвойном лесу. И традицией становится набираться сил не только на берегу моря, но и в зеленой чаще.
Вдыхать ароматы смолы, хвои и слушать пение ветра в кронах. Сбор грибов, ягод, шишек – это уже формы активного времяпрепровождения. А что сказать про темные ночи и разговоры у костра?
Хвойный лес завораживает своей красотой и ароматом. В любое время года он сохраняет крону, поэтому его называют еще вечнозеленым. Но помимо своей красоты, он служит отличным фильтром, очищающим наш воздух. Находясь некоторое время в сосновом бору, можно почувствовать прилив сил, поскольку атмосфера этого места пропитана фитонцидами, которые губительным образом воздействуют на болезнетворные микроорганизмы. Именно поэтому многим нравится посещать хвойный лес и наслаждаться его воздухом.
Семейства вечнозеленых деревьев
Обычно в хвойном лесу насчитывается всего несколько пород деревьев. Весь класс хвойных растений можно разделить на несколько семейств:
- кипарисовые (можжевельник, туя, секвойя, некоторые кустарники и, конечно, кипарис);
- сосновые (более 120 разновидностей сосен, кедр, пихта, ель, тсуга, лиственница);
- тисовые (тис, торрея);
- араукариевые (воллемия, агатис, араукария);
- ногоплодниковые;
- также некоторые ботаники делают разделение на головчатотисовые и таксодиевые семейства.
Особенности вечнозеленых растений
Деревья хвойного леса имеют свои характерные отличия. Крупные породы практически всегда обладают прямым большим стволом и конусовидной кроной. Если растение находится в густом лесу, его нижние ветви из-за недостатка света начинают отмирать.
Также хвойные растения являются голосеменными, опыляются они в основном за счет ветра. На деревьях вырастают стробилы, или, другими словами, шишки. Когда они созревают, их чешуйки открываются и семя падает на почву, спустя некоторое время оно прорастает.
Кроме того, стоит отметить, что зона хвойных лесов находится в основном в Северном полушарии (значительная ее часть - тайга). Такое местонахождение объясняет форму «листьев». Они достаточно жесткие и имеют игловидную или чешуевидную форму, также они бывают плоскими, в виде полосок. Поскольку климат местности, в которой произрастают хвойные деревья, в основном холодный, для лучшего поглощения редкого солнечного света они получили темно-зеленый окрас. Также восковая поверхность «листьев» не позволяет снегу задерживаться на ветках, при этом внутри иголок остается влага во время морозов.
Хвойный лес и его растения
В сравнении с лиственными лесами в хвойных растительность не настолько разнообразна, но при этом она не является скудной. В них встречается множество кустарников и трав. Кроме того, здесь есть мхи и лишайники. Почва хвойных лесов содержит много органики, поэтому она слишком окисленная для обычной травы и кустарников. Но растения хвойного леса устроены таким образом, что им подходят местные условия. Чаще всего здесь можно найти крапиву, чистотел, бузину, землянику, пастушью сумку, акацию, папоротник.
В таких лесах лучше всех себя чувствует мох, который может занимать значительную площадь, создавая зеленый ковер. Мхов тут огромное разнообразие, поскольку условия для них идеальны. Из-за тени крон влага практически не испаряется, а снег не торопится сходить. Все мхи между собой отличаются расцветкой и высотой. Некоторые способны достигать 10 сантиметров в высоту.
Занимательные факты
Хвойный лес привлекает не только своей красотой и пользой, но и некоторыми интересными фактами:
- Среди хвойных есть рекордсмен по высоте. Это секвойя вечнозеленая, высота которой превышает 115 метров.
- Основная часть хвойных деревьев является вечнозеленой. Они не меняют свои «листья» от 2 до 40 лет! Исключением является лиственница, глиптостробус, метасеквойя, псевдолиственница и таксодиум, которые на зиму сбрасывают свою хвою.
- На земле есть деревья-долгожители, и почти все рекордсмены среди них - это хвойные. Например, в Калифорнии растет сосна, которой, по некоторым подсчетам, около 4700 лет.
- Существует новозеландская карликовая сосна, которая удивляет своими небольшими размерами. Ее высота составляет около 8 сантиметров.
- Хвойные деревья могут спасти от авитаминоза. В этих растениях витамина С больше, чем в лимонах, в семь раз. Но кроме этого, в их составе содержатся и другие микроэлементы, поэтому снадобье из данных растений способно заменить мультивитаминный комплекс из аптеки.
- Воздух в сосновом бору уничтожает туберкулезную палочку.
- Самой прочной хвойной древесиной является лиственница. Например, Венеция до сих пор держится на сваях, изготовленных из этого материала.
Зажигая горелку на кухне, мало кто из хозяек задумывается, как давно люди стали использовать природный газ в качестве топлива. Эта история насчитывает не века, а тысячелетия: в IV веке до н. э. китайцы обогревались и освещали жилища при помощи бездымного голубоватого огня.
В России промышленная разработка месторождений природного газа началась в прошлом веке, а до этого его находили только при добыче нефти или бурении скважин для воды.
Русская смекалка всегда помогала людям с пользой применять все, что встречается на пути. Когда в Саратовской губернии один купец начал бурить артезианскую скважину и обнаружил не воду, а огонь, он с выгодой воспользовался ситуацией и организовал там стекольное и кирпичное производство.
Другие промышленники переняли его опыт, и бесполезный подземный газ стал постепенно превращаться в ценное топливо.
Что такое природный газ
Одно из важнейших полезных ископаемых – природный газ, который используют и как топливо, и для нужд химической промышленности. Это бесцветное и не имеющее запаха вещество бывает очень опасным.
Без специальных приборов невозможно определить, что в воздухе присутсвует огнеопасный компонент, который может оказаться причиной пожара.
С точки зрения экологии газ – самое чистое природное топливо, ведь при горении он выделяет намного меньше вредных соединений, чем дрова, уголь или нефть.Это качество делает его востребованным во всех странах мира. Государства, имеющие на своей территории крупные месторождения, используют его и для своих нужд, и для продажи другим народам. Природа подарила России богатейший Уренгой, Казахстану – Карачаганакское месторождение, не обделила она и страны Персидского залива, США, Канаду.
Недра земли создали не только огромные подземные резервуары природного газа – его запасы хранятся и в более компактном виде. В холодных регионах и под дном океана, где гидростатическое давление доходит до 250 атмосфер, происходит соединение газа с пластовой водой и образуется твердое вещество – газогидрат. В небольших объемах находится огромное количество природного топлива, в связанном виде газ уменьшается до 220 раз.
Происхождение природного газа
Сотни миллионов лет назад на месте сегодняшних материков плескался океан. Погибшие обитатели водной стихии падали на дно и превращались в ил. Они не могли разлагаться, поскольку там не было ни воздуха для окисления, ни бактерий, вызывающих гниение. Движение земной коры способствовало погружению этих масс все дальше вглубь. Высокое давление и температура вызывали химические реакции, при которых углерод органических остатков соединялся с водородом, и образовывались новые вещества – углеводороды.
Если давление и температура были не очень высокими, получались высокомолекулярные жидкости, которые со временем превратились в нефть. Когда эти параметры достигали больших величин, образовывались низкомолекулярные газы.
Соединения покрывались осадочными породами и оказались глубоко под поверхностью земли. Геологи находят эти полезные ископаемые на глубине от одного до шести километров.
Существует и другая теория образования природных газов. Некоторые ученые считают, что углеводороды в результате тектонических движений постепенно поднимаются наверх, где давление не так велико, и образуют большие скопления нефти и
Земные породы не монолитны – в них есть мелкие трещины и поры. Газообразные вещества заполняют эти пустоты, поэтому природный газ есть не только в , но и в камнях, находящихся на большой глубине.
Свойства природного газа
Природный газ не обособленное вещество – это смесь разных компонентов, основной из которых – метан.
Невозможно найти два абсолютно идентичных образца из разных месторождений: в каждом из них состав индивидуален.
Для его образования были использованы разные органические остатки, условия протекания химических реакций тоже не были одинаковыми.
Ни один ученый не сможет дать вам химическую формулу природного газа – он может только сообщить процентный состав входящих в него веществ. Дополнительными составляющими кроме метана являются углеводороды:
- этан;
- пропан;
- бутан;
- водород;
- сероводород;
- диоксид углерода;
- азот;
- гелий.
Из химического состава вытекают и физические свойства природного топлива. Точных параметров тоже нет, ведь они зависят от процентного соотношения компонентов:
- плотность – 0,68–0,85 кг/м3 в газообразном и 400 кг/м3 в жидком виде;
- самовозгорание – при температуре 650 °C;
- удельная теплота сгорания – 28–46 МДж/м³.
Поскольку природный газ почти в два раза легче воздуха, он поднимается вверх. Человек не может задохнуться, оказавшись на дне низины. Но есть другая опасность: если в воздухе присутствует от 5 до 15 % объема природного газа, смесь становится взрывоопасной.
На его основе разработана газотопливная система, применяемая в автомобилях. Октановое число природного газа, используемого в двигателях, – от 120 до 130.
Горение природного газа процесс достаточно сложный, при котором химическая энергия преобразуется в тепло. Горение бывает полным и неполным.
Необходимость очистки
На первый взгляд, в использовании газа нет ничего сложного. Проложить трубы, пробурить скважину – и голубое топливо, находящееся в недрах под большим давлением, само потечет к котлам и плитам. Но не все так просто – природный газ содержит примеси, которые могут причинить вред трубопроводам, приборам или здоровью людей.
В глубине земли много влаги, которая может вступать в химические реакции или создавать конденсат, а большое количество его мешает проходу газа. Сероводород вызывает ржавление металла, и оборудование быстро приходит в негодность. Чтобы удалить из сырья вредные компоненты, на месторождениях устанавливают специальные станции очистки.
Доставка
Газопроводы имеют протяженность много тысяч километров, начальной энергии потока не хватит, чтобы преодолеть такие расстояния.
Какими бы гладкими ни были внутренние поверхности, все равно возникает сила трения, газ теряет скорость и нагревается.
Существуют и другие способы транспортировки газа, но пока трубопроводы являются самыми экономичными.
Запах газа
Природный газ не имеет запаха, так почему же жильцы квартир сразу чувствуют, если где-то происходит утечка? Для нашей безопасности в голубое топливо добавляют специальные одоранты, малейшее присутствие которых чувствительно для обоняния человека. Обычно в этой роли выступают меркаптаны, имеющие настолько неприятный запах, что не заметить его невозможно.
На всем протяжении своей истории человечество обогревалось, сжигая различные виды топлива.
Если так подумать, то жить вообще опасно)
Надеюсь, что в скором времени популярными станут альтернативные источники энергии.. Запасы Земли не вечны – это следует помнить тоже, всему есть свое начало и конец.
А вот про парниковый эффект вообще штука интересная – ведь некоторые и опровергают, что это влияние антропогенных факторов, как вот деятельность производств и станций. Лично я не согласна с ними, все же человечество свою лепту в разгром планеты вносит ежеминутно..
Естественно, что природный газ оказывает меньшее влияние на планету при горении, нежели все те же дрова или уголь, но отрицать его вред и непосредственную опасность тоже не стоит. Прежде всего газ – это летучее вещество и неудачное его хранение или распространение может привести к ужасным, пагубным последствиям как для человека, так и для окружающего мира. Вся надежда на ученых, что вскоре они найдут решение, позволяющее защитить Землю от медленной гибели, предотвратив парниковый эффект…
Природный газ является смесью из определенных разновидностей газа, которые образуются глубоко в земле после разложения осадочных органических пород. Это полезное ископаемое, которое должно добываться вместе с нефтью или в качестве самостоятельного вещества.
Свойства природного газа
В естественном состоянии газ представлен в виде отдельных скоплений. Их принято называть газовыми залежами, которые скапливаются в земных недрах, как газовые шапки. Природный газ в некоторых случаях может находиться в глубоких слоях земли в состоянии полного растворения - это нефть или вода. Стандартные условия для образования газа - это наличие температурного режима в двадцать градусов и давление около 0,101325 Паскаля. Стоит отметить, что представленное полезное ископаемое из природного месторождения добывается только в газообразном состоянии - газогидраты.
Главные свойства природного газа - это отсутствие всякого запаха и цвета. Чтобы определить утечку, можно добавить такие вещества, как одоранты, которые имеют сильно выраженный и характерно неприятный запах. В большинстве случаев одорант заменяют на этил-меркаптан. Природный газ достаточно широко используют в качестве топлива на электрических станциях, в черной и цветной металлургии, цементных и стекольных промышленных предприятиях. Он может пригодиться во время производства строительных материалов, для коммунальных и бытовых нужд, а также в качестве уникального сырья для получения органических соединений при синтезе.
В каком состоянии транспортируется газ?
Чтобы значительно упростить задачу транспортировки и дальнейшего хранения газа, его необходимо сжижать. Дополнительное условие - это охлаждение природного газа, если есть постоянное повышенное давление. Свойства природного газа предоставляют возможности для перевозки его в обычных баллонах.
Для транспортировки газа в баллоне его необходимо разделить, после чего он будет состоять в большей части из пропана, а также включать в себя более тяжелые углеводороды. Это происходит потому, что метан и этан не могут находиться в жидких состояниях, особенно если воздух достаточно теплый (18-20 градусов). При транспортировке природного газа необходимо соблюдать все требования и установленные нормы. В противном случае можно столкнуться с взрывоопасными ситуациями.
Что собой представляет сжиженный природный газ?
Сжиженный газ является определенным состоянием природного газа, который охладили при помощи давления. Сжиженный природный газ приводится в такое состояние для того, чтобы его было легче хранить, и он не занимал много места при транспортировке. Таким образом, его можно доставить до конечного потребителя. Плотность газа в два раза меньше плотности бензина. В зависимости от состава его температура кипения может достигать до 160 градусов. Коэффициент сжижения или экономический режим составляет до 95 процентов.
Газ, который находится в скважинах, необходимо тщательным образом подготовить для дальнейшей транспортировки, чтобы привезти его на предприятия. Это могут быть химические заводы, котельные, а также городские газовые сети. Важность правильной подготовки заключается в том, что в природном газе находятся разнообразные примеси, которые вызывают определенные затруднения во время его транспортировки и применения.
Как добывается газ на территории России
Природный газ образуется в процессе смешивания разнообразных видов газа, которые находятся в земной коре. Глубина может достигать почти 2-3 километра. Газ может появиться в результате высокого температурного режима, а также давления. Но доступ кислорода к месту добычи должен полностью отсутствовать.
Добыча природного газа на территории Российской Федерации осуществляется сегодня в самой глубокой скважине. Она располагается возле города Новый Уренгой, где скважина уходит вглубь почти на шесть километров. Газ в этих недрах находится под сильным и высоким давлением. Правильная добыча природного вещества - это бурение скважин. В местах, где есть газ, ставят несколько скважин. Специалисты стараются выполнить бурение равномерно, чтобы пластовые давления имели одинаковое распределение.
Химический состав природного газа
Газ, который добывают из природных месторождений, состоит из углеводородных и не углеводородных компонентов. Природный газ - это метан, который включает в себя более тяжелые гомологи - этан, пропан и бутан. В некоторых случаях можно встретить природное вещество, в котором есть пары пентана и гексана. Углеводород, который содержится в залежах, принято считать тяжелым. Он может образовываться исключительно в процессе образования нефти, а также при преобразовании рассеянных органических веществ.
Помимо углеводородных компонентов, в природном газе имеются примеси диоксида углерода, азота, сероводорода, гелия и аргона. В газонефтяных месторождениях в некоторых случаях присутствуют жидкие пары.