4.2. Кругооборот веществ в биосфере

Процессы фотосинтеза органических веществ продолжаются сотни миллионов лет. Но поскольку Земля конечное физическое тело, то любые химические элементы также физически конечны. За миллионы лет они должны, казалось бы, оказаться исчерпанными. Однако этого не происходит. Более того, человек постоянно интенсифицирует этот процесс, повышая продуктивность созданных им экосистем.

Все вещества на нашей планете находятся в процессе биохимического кругооборота веществ. Выделяют 2 основных кругооборота большой или геологический и малый или химический.

Большой кругооборот длится миллионы лет. Он заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, продукты разрушения сносятся потоками воды в Мировой океан или частично возвращаются на сушу вместе с осадками. Процессы опускания материков и поднятия морского дна в течении длительного времени приводят к возвращению на сушу этих веществ. И процессы начинаются вновь.

Малый кругооборот, являясь частью большого, происходит на уровне экосистемы и заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы. Продукты распада почвенной микрофлоры вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям и вновь вовлекаются в поток вещества.

Кругооборот химических веществ из неорганической среды через растения и животные обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии химической реакций называется биохимическим циклом.

Содержание химических элементов в теле человека.

О-62,81%, С-19,37%,H-9,31%, N-5,14%, Ca-1,38%, Р-0,64%, S-0,63%, Na- 0,26%, К-0,22%, CI-0,18%, Mg-0,04%, F-0,009%, Fe - 0,005 %, Mn-0,0001%.

Микро и макро элементы.

Человек:

Макро: - С, Н, N, О, S, Р.

Микро: - Cu, Mn, Fe, Zn, Mo, F, I, Se.

Растения:

Микро для фотосинтеза - Mg, Fe, Zn, V, Cl.

Лекция 5. Антропогенное воздействие на биосферу и защита от него

5.1. Общие положения

5.2. Загрязнение - главнейший вид негативного воздействия на биосферу

5.3.Классификация загрязнений окружающей среды

5.4.Загрязнение атмосферы.

Структура и состав атмосферы

5.4.1. Источники загрязнения атмосферы

5.4.2. Классификация промышленных выбросов в атмосферу

5.4.3. Последствия загрязнения атмосферы

5.1. Общие положения

Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все пе­риоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуля­ции и нейтрализации негативных процессов. Достигалось это по­средством сложного механизма круговорота веществ, рассмотренно­го нами во втором разделе.

Главным событием эволюции биосферы признавалось приспо­собление организмов к изменившимся внешним условиям путем из­менения внутривидовой информации. Гарантом динамической устойчивости биосферы в течение миллиардов лет служила естествен­ная биота в виде сообществ и экосистем в необходимом объеме. Однако по мере возникновения, совершенствования и распро­странения новых технологий (охота – земледельческая культура – промышленная революция) планетарная экосистема, адаптирован­ная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по мощности и разнообразию воздействий. Вызваны они человеком, а потому называются антропо­генными. Под антропогенными воздействиями понимают деятельность, связанную с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящую физические, хи­мические, биологические и другие изменения в природную среду.

Выделяют пять видов вмешательства человека в экологические процессы:

– упрощение экосистемы и разрыв биологических циклов;

– концентрация рассеянной энергии в виде теплового загряз­нения;

– рост ядовитых отходов от химических производств;

– введение в экосистему новых видов;

– появление генетических изменений в организмах растений и животных.

Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправ­ленный характер, т. е. осуществляется человеком сознательно во имя достижения конкретных целей. Существуют и антропогенные воздей­ствия стихийные, непроизвольные, имеющие характер последействия. Например, к этой категории воздействий относятся процессы подтоп­ления территории, возникающие после ее застройки и др.

Нарушения основных систем жизнеобеспечения биосферы связа­ны в первую очередь с целенаправленными антропогенными воздей­ствиями. По своей природе, глубине и площади распространения, времени действия и характеру приложения они могут быть различны­ми: длительными и кратковременными, площадными и точечными, прямыми и косвенными и т. д. (Сергеев, Трофимов, 1985).

Анализ экологических последствий антропогенных воздействий позволяет разделить все их виды на положительные и отрицательные (негативные). К положительным воздействиям человека на биосферу можно отнести воспроизводство природных ресурсов, восстановле­ние запасов подземных вод, полезащитное лесоразведение, рекульти­вацию земель на месте разработок полезных ископаемых и некоторые другие мероприятия.

Отрицательное (негативное) воздействие человека на биосферу проявляется в самых разнообразных и масштабных акциях: вырубке леса на больших площадях, истощении запасов пресных подземных вод, засолении и опустынивании земель, резком сокращении числен­ности и видов животных и растений и т. д.

К числу основных глобальных факторов дестабилизации природ­ной среды относятся (Экологическая доктрина Российской Федера­ции, 2002):

– рост потребления природных ресурсов при их сокращении; – рост населения планеты при сокращении для обитания терри­торий;

– деградации основных компонентов биосферы, снижение спо­собности природы к самопод-

держанию;

– возможные изменения климата и истощение озонового слоя Земли;

– сокращение биологического разнообразия;

– возрастание экологического ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф;

– недостаточный уровень координации действий мирового со­общества в области решения экологических проблем.