вещества цикъл в екосистемите 1

1.4 Фосфор Circulation

цикъл 1.5 сяра

1.6 цикъл на водата

2. Човешкото въздействие върху околната среда

За разлика от енергия, която някога се усвояват от организма се превръща в топлина и се губи за екосистемата, веществата, които се движат в биосферата, която се нарича биогеохимичните цикли.

От 90-те елементи се срещат в природата, на около 40 са необходими за живите организми. Най-важно за тях и изисква големи количества: въглерод, водород, кислород, азот. Кислородът постъпва в атмосферата в резултат на фотосинтезата и се консумира по време на дишането организми. Азотът се отстранява от атмосферата поради активността на азотни фиксиране на бактериите и се връща в другите си бактерии.

Цикли елементи и вещества, направени в резултат на процесите саморегулиращи, които включват всички компоненти на екосистемата. Тези процеси са безотпадни.

В природата, нищо не е безполезно или вредно, дори вулканична, има предимство, тъй като с вулканични газове влиза желаните елементи във въздуха, като например азот. Има закон на глобалната верига биогеохимическото цикъл в биосферата, в качеството на всички етапи от своето развитие, както и като цяло увеличаване на изолацията на биохимичен цикъл в хода на наследяване.

В еволюцията на биосферата се увеличава ролята на биологичния компонент в затварянето на биохимичен цикъл. Дори и по-голяма роля в биогеохимическото колоездене на човека има. Но неговата роля се извършва в обратна посока. Един човек нарушава установения цикъл на веществата, а това показва нейната геоложка сила, разрушителна на биосферата днес.

Последното е резултат от намаляване на броя на зелени растения себе си, но и поради факта, че прах и замърсители в атмосферата отразяват лъчи, влизащи в атмосферата.

В резултат на дейността степен на затваряне на биогеохимични цикли намалява хора. Въпреки че е доста висока (за различни елементи и вещества, не е същото), но въпреки това не е абсолютно и че показва пример на възникване на атмосферата на кислород. В противен случай това би било невъзможно еволюция (най-висока степен на затваряне на биогеохимични цикли, наблюдавани в тропическите екосистеми - най-старият и най-консервативните).

По този начин, човек трябва да не се говори за промяна на един човек, който не трябва да се променя, а по-скоро влиянието на човека върху скоростта и посоката на промяната и разширяването на техните граници, нарушава действието правило за преобразуване на природата. Последното е формулиран по следния начин: в хода на експлоатацията на природните системи, не може да надвишава определени граници, което позволява на тези системи за поддържане на свойствата на самообновяване. Нарушение мерки и двете нагоре и надолу води до отрицателни резултати.

Например, излишък от тор е толкова вредно, колкото е недостатък. Това чувство за мярка се губи от съвременния човек, си мисли, че все още е позволено в биосферата. Надежди за преодоляване на екологичните предизвикателства, свързани по-специално за развитието и въвеждането в експлоатация на затворени цикли.

Създаден от изкуствени материали цикъла на преобразуване се счита за желателно да се организира така, че те са подобни на естествените цикли на цикъла на материята. След това едновременно ще реши проблемите на предоставяне на човечеството незаменими ресурси и на проблема за опазване на околната среда от замърсяване, защото сега само 1-2% от теглото на природните ресурси, използвани в крайния продукт.

Теоретично е възможно затворени цикли вещество реализация. Въпреки това, пълно и окончателно преструктурирането на сектора на основата на цикъла на материята в природата не е истинско. Поне временно нарушение на затворен технологичен цикъл почти неизбежно, например, при създаването на синтетичен материал с нов, неизвестен характер на свойствата. Такова вещество първоначално е изследвано обстойно на практика, и едва след това може да се развива начини за нейното разширяване с оглед на изпълнението на компонентите в естествения цикъл.

1. движение на вещества в биосферата

Процесите на фотосинтеза на органични вещества от неорганични компоненти продължава в продължение на милиони години, а през това време химическите елементи бяха да се премине от една форма в друга. Все пак, това не се случи, защото на тяхната обращение в биосферата.

Годишно фотосинтезиращи организми метаболизират около 350 милиарда. М. въглероден диоксид освободен в атмосферата около 250 милиарда. М. И кислород разцепи 140 милиарда. М. вода, образувайки 230 милиарда. Т. органичното вещество (по отношение на сухо тегло).

Големи количества вода преминават през растения и водорасли в процеса на изпаряване и транспорт функция. Това води до факта, че водата на повърхностния слой на океана се филтрира планктон в продължение на 40 дни, а останалата част от водата на океана - около една година.

Всички атмосферата на въглероден двуокис се актуализира на няколко стотин години и кислород в продължение на няколко хиляди години.

Годишно в фотосинтеза цикъл включва 6 млрд. Т.е.. Азот, 210 милиарда. M. на фосфор и голям брой други елементи (калий, натрий, калций, магнезий, сяра, желязо и т.н.). съществуването на тези цикли дава известна стабилност на екосистемата. Има два основни обращение: голям (геоложки) и малка (биотични).

Big цикъл, който трае милиони години, е, че скалите са разрушени, а продуктите от атмосферни влияния (включително водоразтворими хранителни вещества) се извършват при потоци води в океаните, където те образуват море легла и само частично се върнаха в земята на дъжд ,

Геотектонски промяна, спускане и процеси повишаване на морското дъно континенти движение на моретата и океаните с течение на времето води до факта, че тези слоеве се връщат към повърхността и процесът започва отново.

Малък цикъл (част голям) се появява на нивото на екосистемата и на факта, че хранителните вещества, вода и въглероден се натрупват по проблемния растение, се изразходват за изграждане на тялото и процесите на живота както на тези растения и други организми (като животните, които обикновено) че ядете тези растения (consuments). Продуктите на разлагане на органични вещества от действието на разлагащи и микроорганизми (бактерии, гъбички, червеи) отново се разлагат до минералните компоненти на разположение на растенията и да се включат в потока вещество.

Движение на неорганични химикали от околната среда чрез растителни и животински организми обратно в неорганична среда със слънчева енергия, и химическа енергия, наречена биогеохимичните цикли. В такива цикли участват почти всички химични елементи, както и най-вече онези, които участват в изграждането на живата клетка. По този начин, в човешкото тяло се състои от кислород (62,8%), въглерод (19.37%), водород (9,31%), азот (5,14%), калций (1.38%), фосфор (0, 64%) и все още около 30 елементи.

1.1 Carbon Cycle

По-голямата част от карбонати, натрупани на дъното на океана (10 м.) В кристална скала (10 м.), Въглища и петрол (10 м.) И участва в голям цикъл цикъл. Основната връзката на големия цикъл на въглерода - връзката на фотосинтезата и аеробно дишане.

Други цикъл връзка основен въглероден цикъл представлява анаеробна дишане (безкислородна), различни видове анаеробни бактерии превръщат органичните съединения на метан и други вещества (например, в екосистеми влажни в сметища). В малък контур цикъл участва въглерод съдържащи се в растителните тъкани (около 10 m.) И животински тъкани (около 10 м.).

1.2 циркулация на кислород

Количествено, основната съставка на живата материя е кислород, цикъла на което се усложнява от неговата способност да участват в различни химични реакции, главно окислителни реакции. Резултатът е набор от местни цикли, настъпили между атмосфера, хидросферата и литосферата. Кислородът се съдържа в атмосферата и в минерали повърхност (седиментни калцити, желязна руда) е от биогенен произход и трябва да се третира като продукт на фотосинтеза.

Този процес е обратното на процеса на консумацията на кислород по време на дишането, което е придружено от разрушаване на органични молекули реагират кислород с водород (otscheplonnym от субстрата) и форма вода.

В някои аспекти наподобява кислороден цикъл обратно движение на въглероден диоксид. Той протича главно между атмосферата и живите организми. Консумацията на атмосферен кислород и възстановяването от растенията по време на фотосинтеза се извършва сравнително бързо. Изчисленията показват, че за пълен ремонт на всички атмосферен кислород необходимата близо две хиляди години. От друга страна, за да се гарантира, че всички водни молекули хидросферата се подлагат на фотолиза и повторно синтезирани от живи организми, трябва да бъдат два милиона години. Повечето от кислород, генерирани по време на геоложки ери, не остава в атмосферата, и се фиксира литосфера като карбонати, сулфати, железен оксид, и теглото му е 5.9 * 1 016 тона.

Мас кислород циркулира в биосферата като газ или сулфати, разтваря се в океански и континентални води, няколко пъти по-малък от (0,4 * 1016 г.). Имайте предвид, че, като се излиза от определена концентрация, кислород е силно токсичен за клетките и тъканите (дори в аеробните организми). А живо Анаероб не може да устои (е доказано в миналия век Луи Пастьор), концентрацията на кислород над атмосферното 1%.

1.3 азот цикъл

Азотен газ е в резултат на окисляване на амоняк, образувана по време вулканична, и разширяването на биологични отпадъци:

4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O

Азотен газ се подава непрекъснато в атмосферата в резултат на някои бактерии, докато други бактерии - клиповете (включително синьо-зелени водорасли) е постоянно го абсорбират от трансформира в нитрати. Неорганичните нитратите се образуват от и в атмосферата в резултат на електрически разряди време Ясно.

Най-активните потребители азотни - бактерии на кореновата система на бобови растения. Всеки тип растение има свои специфични бактерии, които превръщат азот в нитрати. По време на жизнения цикъл на нитратните йони (NO3-) и амониеви йони (NH4 +), абсорбционна растения от влажността на почвата, се превръщат в протеини, нуклеинови киселини и др. D.

Освен това генерира отпадъци във формата на мъртви организми, които са предмет на жизнената дейност на бактерии и други гъби, да ги трансформира в амоняк. Така че има нов цикъл на циркулация. Има организми, способни на превръщане на амоняк до нитрит и нитрат с азотен газ.

Биологичната активност на организми, допълнена промишлени методи за получаване на органични и неорганични азотни вещества, много от които са използвани като торове, за подобряване на растежа на растенията и производителност. горене на гориво причинява образуването на азотен оксид, и след това реакциите:

4NO2 + 2H2O + O2 4HNO3

Какво допринася за киселинните дъждове.

1.4 Фосфор Circulation

Фосфор - един основен компонент на жива материя и част от нуклеинови киселини (ДНК и РНК), клетъчни мембрани, аденозин трифосфат (АТР) и аденозин дифосфат (ADP), мазнини, костите и зъбите. Движение на фосфор, както и други хранителни вещества, е направен от големи и малки цикли.

Екосистемата на океана е доведен фосфор течаща вода, което допринася за развитието на фитопланктона и живите организми.

В наземни системи фосфор цикъл се извършва ин виво оптимално с минимални загуби.

Океанът не е така. Това се дължи на постоянно утаяване (утаяване) на органични вещества. Депозирани върху плитка органичен фосфор обратно в цикъла.

Фосфати, отсрочени дълбоководно не участват в малка циркулация. Въпреки това, тектонски движения допринасят за премахването на утайки повърхност. Така фосфор се движи бавно от депозитите фосфат по суша и плитък океански седименти за живите организми и обратно.

Като се има предвид мащаба на цикъла на фосфор в биосферата в относително кратък период от време, може да се заключи, че не е напълно затворен. фосфор резерви на земята са малки. Затова се счита, че фосфор - основният фактор, затрудняващ развитието на първичните продукти на биосферата. Дори смята, че фосфор - основният регулатор на всички други биогеохимични цикли, това е - най-слабото звено във веригата на живота, която гарантира съществуването на човека.

Човешка намеса в цикъл фосфор е както следва:

1. производството на големи количества фосфатни руди за минерални торове и препарати намалява количеството на фосфора в биотични циркулация;

2. продукти от полеви ферми и битови отпадъци води до увеличаване на фосфатни йони в резервоарите, до рязко нарастване на водните растения и дисбаланс в водните екосистеми.

цикъл 1.5 сяра

От естествени източници сяра в атмосферата под формата на сероводород, серен диоксид и частиците на сулфатни соли.

Около една трета от серни съединения и 99% от серен диоксид - човешки произход. Реакционната атмосфера се проведе, което води до утаяване с киселина:

1.6 цикъл на водата

На механизма на хидрогеоложки цикъл споменато по-горе - в частта за описание на характеристиките на хидросферата. Водата се оставя върху земята, а след това се консумира в просмукване (или инфилтрация), изпарение и дъждовни води. Изтичане е особено важно за земните екосистеми, тъй като допринася за снабдяване с вода на почвата. В процеса на проникване на вода влиза водоносните пластове и подземни реки. Изпаряването от повърхността на почвата също играе важна роля в режима на вода на областта, но значително количество вода растенията се отделят листата. А количеството на водата, генерирани от растенията, толкова повече, толкова по-добре те да бъдат доставени с него. Растения, които произвеждат един тон фураж материал да абсорбират най-малко 100 м. Вода.

Важна роля в кръговрата на водата на континента играе изпарение (дървета и почва).

Последният компонент на водния цикъл на сушата - отток. Отток и подземните ресурси слоеве осигуряват мощност водни потоци. Въпреки това, с намаляване на плътността на изтичане растителност става основна причина за ерозията на почвата.

Както вече бе отбелязано, вода участва в биологичния цикъл, като източник на кислород и водород. Въпреки това, той фотолиза в фотосинтеза играе съществена роля в цикъла.

2. Човешкото въздействие върху околната среда

Проблеми на населението и ресурсите на биосферата е тясно свързан с реакциите на околната среда върху човешкото въздействие. Природни екологично балансирани условия на околната среда обикновено се наричат ​​нормални.

Това състояние, при което отделните групи биосферни организми взаимодействат един с друг и с абиотични среда без да се нарушава равновесието цикъла на материя и енергия потоци в рамките на определен период геоложки поради естественото наличие на нормални процеси във всички geospheres.

Естествените процеси могат да имат катастрофални природни сили като вулканични изригвания, земетресения, наводнения, които, обаче, тъй като е "норма" на природата. Тези и други естествени процеси постепенно геоложки скорост се развиват и в същото време в продължение на хиляди години (за една геоложки период) остават в квази-статично балансиран състояние. Така quasistatically малък дебит (биологични) и големи (геоложки) цикли вещества и енергийни баланси, които са установени квази-статична между geospheres и пространство, което включва природата заедно. Цикли на материя и енергия в биосферата характеризират определени количествени параметри, които са квази-статичен и специфични за даден период от време и геоложки земната повърхност за всеки елемент според неговите географски. Обикновено, основните параметри, характеризиращи състоянието на околната среда, са следните:

E0 - съхраняваните в системата в момент t0 енергия;

Е - енергийния баланс на системата за време Т, който е, в периода от т = t0 ...

W0 - доставка на вода в системата в момент t0;