| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
II.2. Кругообіг речовин і їх порушення людиною |
||
|
Розрізняють два види кругообігів речовин: великий, або геологічний (між сушею і океаном), і малий, або біологічний (в межах екосистем). Самостійність малого круговороту відносна: він є елементом геологічного кругообігу. Про зміну останнього під впливом антропогенних факторів можна судити з виносу з суші в океан продуктів руйнування грунтів. За останні 50 років винос збільшився з 3 млрд. т / рік у 40-50-х роках до 45-50 млрд. т в кінці століття. Малі кругообіг найчастіше порушуються в результаті невідповідності між кількістю речовин, що поставляються в середу, і можливостями організмів по їх розкладанню або концентрування. Накопичення людиною речовин сягає настільки значних обсягів, що навіть легко руйнуються з них (наприклад, відходи тваринницьких комплексів, побутові стоки та ін.) довгий час не включаються до кругообіги, граючи роль шкідливих відходів. Речовини, чужі організмам-деструкторів (грунти, що вилучаються з глибинних шарів землі, золовідвали, отруйні з'єднання і т. п.), вимикаються з кругообігів на більш тривалий час. Кругообіг вуглецю. З рис 9 видно, що міститься в атмосфері вуглець (у вигляді С02) в процесі фотосинтезу включається в органічну речовину рослин і далі в ланцюзі харчування. Вивільнення вуглецю з органічної речовини відбувається в процесі дихання організмів. Основна маса вуглецю вивільняється з мертвої органічної речовини організмами-редуцентами (в основному бактеріями і грибами). Невелика частина органічної речовини і що міститься в ньому вуглецю, за термінологією В. І. Вернадського, вислизає від кругообігу і «йде в геологію» у вигляді торфу, вугілля, нафти і карбонатних відкладень у водних екосистемах. Основне порушення циклів вуглецю пов'язано з вивільненням його з геологічних структур (горючі копалини, вапняки), а також в результаті зміни площ і продуктивності лісових та інших рослинних угруповань, руйнування органічної речовини грунтів і вивільнення з вічній грунтів при їх відтаванні (у вигляді метану) і т. п. Частина цього вуглецю накопичується в атмосфері у формі вуглекислого газу і метану, обумовлюючи парниковий ефект. 122 Схема круговороту вуглецю Рис.9 Світло Фотосинтез - органічна речовина рЯСТРНІЙ Органічне речовина] тварин зі, h- Органічна речовина грунтів
Вулканічна діяльність Вивільнення С02 людиною [ Вапняки, коралові рифи і ін Поховання ("Відхід у геологію ") Кругообіг азоту. Схема круговороту азоту представлена на рис.10. Основним джерелом даного елемента є атмосфера, звідки в грунт, а потім в рослинні організми азот потрапляє тільки в результаті перетворення в усвояемое з'єднання-нітрати (Ш3). Останні утворюються в основному в результаті 123 діяльності організмів-азотофіксаторів. До них відносяться окремі види бактерій, синьо-зелених водоростей і грибів (акти-номіцетов). Друге джерело азоту для рослин - результат розкладання органічних речовин і, зокрема, білків (протеїнів) особливою групою організмів-аммонификаторов. При цьому на початку утворюється аміак (МН3), який в результаті діяльності бактерій-нітріфі-Катор перетвориться в нітрити (І02) і нітрати (ТЮ3). Частина азоту рослинами засвоюється у вигляді іонів амонію і сечовини, що утворюються в результаті розкладання органічних речовин. Рис.10 Схема круговороту азоту Сечовина Продукція рослин і тварин Органічний азот рослин і тварин (МН2) Амоніфікація А. Аміак (МІ,) Іон амонію (NN4) Нітрифікація 1 Нітрити (N0 ;) Нітрифікація Нітрати (N0,) Закис азоту (ІР) Вільний азот атмосфери Деннтрфшкація Азотофіксіруюшіе 'організми 124 Повернення азоту в атмосферу відбувається в процесі діяльності бактерій-денітріфікаторов, що розкладають нітрати до Вільного азоту і кисню. Значна частка азоту, потрапляючи в океан (в основному зі стоком вод з континентів), використовується водними фотосинтезирующими організмами (насамперед фітопланктоном), а потім, потрапляючи в ланцюзі харчування тварин, частково повертається на сушу з продуктами морського промислу або птахами. Невелика частина азоту, як і вуглець, потрапляє в про садочние з'єднання. Зміни у кругообігу азоту під впливом антропогенних факторів обумовлено переведенням його в засвоювані форми з атмосферного повітря в результаті техногенних процесів як цілеспрямовано (при отриманні азотних добрив), так і ненавмисно (в результаті високих температур, що створюються, наприклад, двигунами внутрішнього згоряння або промисловими установками). В цілому такі процеси сумірні з діяльністю азотофіксуючих організмів (бульбочкові бактерії і пр.) і природними явищами (грозові розряди, виверження вулканів та ін.) Істотні зміни в циклах азоту відбуваються також в результаті руйнування органічної речовини грунтів, сопропе-лей, гуано і т. п. Основні негативні наслідки порушення кругообігу азоту проявляються через забруднення оксидами, аміаком та іншими сполуками атмосферного повітря і вод, накопичення нітратів у харчових продуктах. Кругообіг сірки. Сірка є одним з найбільш агресивних і розповсюджених забруднювачів середовища, особливо воздущ-ною. Схема її кругообігу представлена на рис. 11. Основні порушення кругообігу сірки пов'язані зі спалюванням органічних речовин, переробкою сірковмісних руд (залізних, мідних та ін.), порушенням циклів у системі грунту-рослини. Сірка при цьому надходить в атмосферу у вигляді такого токсичного з'єднання, як діоксид (сірчистий ангідрид). Частково у вигляді триоксида, сірководню, сірковуглецю та ін Діоксид сірки відноситься до числа найбільш агресивних забруднювачів. 125 Рис.11 Схема круговороту сірки
В цілому антропогенні надходження сірки в атмосферу складають близько 200-250 млн. / т на рік. Це порівнянно з її надходженням з природних джерел (вулкани, розпад сірковмісних мінералів і органічних речовин, природні пожежі і т. п.). Кругообіг фосфору. Інший цикл характерний для фосфору (рис.12), у кругообігу якого відсутня газоподібна фаза. Після неодноразового споживання фосфору організмами на суші і у водному середовищі він в кінцевому рахунку виводиться в донні опади. Повернення фосфору з організмами океану не компенсує його потреби на суші. Не компенсуються ці потреби і в результаті використання природних мінеральних сполук. У даному випадку односторонній процес, що закінчується осадовим циклом, загрожує дефіцитом фосфору для організмів. Останній значною мірою заповнюється людиною через внесення мінеральних добрив, що представляють в основному продукти переробки морських осадових порід. Частина фосфору з океану на сушу надходить з морепродуктами. У тому й іншому випадках основна маса його включається в біогеохімічні цикли, початковою ланкою яких є живі організми. Негативним наслідком порушення 126 Схема круговороту фосфору Рис.12 Фосфат-іони (РОЛ Споживання рослинами Фосфор в організмах Мінералізація органічних речовин Фосфатредуцірующіе бактерії Вивільнення людиною 1 - (добрива), винос тваринами
ня кругообігу фосфору є потрапляння його в водні екосистеми з мінеральними добривами та миючими синтетичними засобами. Поряд з азотом фосфор є основним фактором заростання водойм і забруднення вод органічними речовинами. В цілому темпи міграції окремих речовин в природних екосистемах та під впливом діяльності людини важко порівняти , наприклад, людство вивільняє з геологічних структур і використовує за один тільки рік таку кількість горючих копалин, які природа накопичувала приблизно протягом мільйона років. Збільшення споживання ресурсів людиною триватиме, особливо у зв'язку з переходом на шлях промислового розвитку нових (що розвиваються) держав. Отже, основним реальним шляхом зменшення негативних впливів цих процесів на природу і надра є корінна зміна способу життя людей, перехід на нові взаємини з природою, зокрема, за рахунок зменшення відмінностей у темпах технічного і соціального прогресу. 127
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна "II.2. Круговороти речовин і їх порушення людиною" |
||
|
||