Visos planetos medžiagos yra apyvartos procese. Saulės energija sukelia du medžiagų ciklą žemėje: didelis (geologinis, biosferos)ir. \\ T mažas (biologinis).

Didelė ciklo chalatai biosferoje pasižymi dviem svarbiais klausimais: jis atliekamas visoje geologinės plėtros žemės ir yra šiuolaikinė planetinio proceso, kuris vadovauja pirmaujanti dalyvavimą tolesniame biosferos plėtrai.

Geologinė apyvarta yra susijusi su uolų susidarymu ir sunaikinimu ir vėlesniu sunaikinimo produktų judėjimu - šiukšlių medžiagų ir cheminių elementų. Reikšmingas vaidmuo šiuose procesuose buvo atkurti ir toliau žaisti šilumines savybes su suši ir vandens paviršiaus: Absorbcija ir atspindžio saulės spindulių, šiluminio laidumo ir šilumos talpos. Stabilus hidroterminis būdas žemės paviršiaus kartu su planetos atmosferos cirkuliacijos sistema sukėlė geologinę apyvartą medžiagų, kurios pradiniame etape žemės plėtros, kartu su endogeninių procesų, buvo susijęs su žemynų, vandenynų ir šiuolaikinės geopos formavimu. Su biosferai susidaro didelėje apyvartoje, buvo įtraukti į gyvybiškai svarbios veiklos organizmų produktus. Geologinė cirkuliacija tiekia gyvų organizmų mitybos elementus ir daugiausia lemia jų egzistavimo sąlygas.

Pagrindiniai cheminiai elementailitosferos: deguonies, silicio, aliuminio, geležies, magnio, natrio, kalio ir kt. - dalyvauti dideliame cikle, praeinant nuo gilių viršutinio mantijos dalių iki litosferos paviršiaus. Magmatinė veislė, kurią sukelia kristalizacija

magma, mėgautis litosferos paviršiuje nuo žemės gelmių, yra veikiami skilimo, weathelation į biosferos srityje. "Weathered" produktai juda į valcavimo būseną, yra nugriauti vandeniu, vėjas į mažą reljefų vietas patenka į upes, vandenyną ir sudaro galingas nuosėdų uolų sluoksnis, kuris laikui bėgant, panardinant gylį vietovėse, kuriose yra padidinta temperatūra ir slėgis į metamorfozę, ty "baigti". Su šia lydymais, nauja metamorfinė veislė atsiranda viršutiniuose žemės plutos horizonte ir naujai ciklo esančių medžiagų dalimi (32 pav.).

Fig. 32. Geologinis (didelis) medžiagų ciklas

Bagažo medžiagos yra intensyviausias ir greitas ciklas - dujos ir natūralūs vandenys, kurie yra atmosfera ir planetos hydrochet. Žymiai lėčiau atlieka litosferos medžiagos apyvartą. Apskritai, kiekvienas cheminio elemento ciklas yra dalis viso didelio ciklo medžiagų žemėje, ir jie visi yra glaudžiai susiję vienas su kitu. Biosferos gyvenamoji medžiaga šiame cikle atlieka didžiulį darbą dėl cheminių elementų, kurie nuolat cirkuliuoja biosferoje, perskirstymą, pereinant nuo išorinės aplinkos iki organizmų ir vėl į išorinę aplinką.

Mažas arba biologinis, medžiagų ciklas- tai yra

medžiagų cirkuliacija tarp augalų, gyvūnų, grybų, mikroorganizmų ir dirvožemio. Biologinės apyvartos esmė yra dviejų priešingų, tačiau tarpusavyje susiję procesai - organinių medžiagų kūrimas ir jų sunaikinimas. Pradinis organinių medžiagų atsiradimo etapas yra dėl ekologiškų augalų fotosintezės, t. Y., anglies dioksido, vandens ir paprastų mineralinių junginių, naudojant Saulės energiją, formavimas. Augalai (gamintojai) yra pašalinami iš dirvožemio sieros molekulės, fosforo, kalcio, kalio, magnio, mangano, silicio, aliuminio, cinko, vario ir kitų elementų tirpale. Gyvūnų suvokimas (užsakymo sąsarbas) Sugerkite šių elementų junginius, jau yra augalinės kilmės maisto forma. Predatoriai (pristatmo II iš užsakymo) yra varomi vegetatyviniai gyvūnai, vartojantys maisto sudėtingesnė sudėtis, įskaitant baltymus, riebalus, amino rūgščių ir kitų medžiagų. Mikroorganizmų (Rinduzers) mikroorganizmų (Rinvzers) procese esančių negyvų augalų ir gyvūnų liekanų, vieninteliai mineraliniai junginiai pridedami prie dirvožemio ir vandeninės terpės, o prasideda šis biologinės apyvartos raundas. (33 pav.).

Yra savarankiško gyvenimo žemės pagrindas biogeocheminė apyvarta. Visi cheminiai elementai, naudojami organizmų gyvybingumo procesuose, nuolat juda, juda nuo gyvų kūnų iki negyvos ir nugaros. Pakartotinio tų pačių atomų naudojimo galimybė daro gyvenimą žemėje beveik amžinąsias pagal nuolatinio pageidaujamos energijos kiekio įplaukos būklę.

Cirkuliacinių medžiagų rūšys. Žemės biosferai būdinga tam tikru būdu atsirandančio ciklo medžiagų ir energijos srauto. Medžiagų – Keli cheminių medžiagų dalyvavimas atmosferoje, hidrosfere ir litosferoje, įskaitant sluoksnių, kurie yra įtraukti į Žemės biosferą. Medžiagų ciklas atliekamas su nuolat priėmimu (srautu) saulės ir žemės vidinės energijos.

Priklausomai nuo varomosios jėgos, su tam tikra Konvencijos frakcija, geologinis, biologinis ir antropogeninis ciklas gali būti atskirtas viduje medžiagų ciklą. Prieš išvykdami į žemę atsiradus tik pirmieji du.

Geologinis ciklas (didelė medžiagų ciklas gamtoje) – Medžiagų ciklas, kurio varomoji jėga yra egzogeniniai ir endogeniniai geologiniai procesai.

Endogeniniai procesai (Vidaus garsiakalbių procesai) atsiranda žemės energijos vidinės energijos įtakoje. Tai yra energijos, kuri yra išleista dėl radioaktyviųjų skilimo, cheminių reakcijų mineralų susidarymo, kristalizacijos uolų, ir tt Endogeniniai procesai apima: tektoninius judesius, žemės drebėjimą, magmatizmą, metamorfizmą. Egzogeniniai procesai (Išorinių garsiakalbių procesai) srautas patenka į saulės išorinės energijos įtaką. Egzogeniniai procesai apima uolienų ir mineralų atmosferą, sunaikinimo produktų pašalinimą iš kai kurių žemės plutos skyrių ir perkelti juos į naujus skyrius, nusodinimą ir sunaikinimo produktų kaupimąsi, kad susidarytų nuosėdų uolos. Egzogeniniai procesai apima atmosferos geologinę veiklą, hidrosferą (upes, laikinus vandens telkinius, požeminį vandenį, jūrą ir vandenynus, ežerus ir pelkes, ledą), taip pat gyvų organizmų ir žmonių.

Didžiausias laipsnis (žemyninės ir vandenyno depresijos) ir didelių formų (kalnų ir lygumų) buvo suformuoti endogeninių procesų ir vidutinių ir nedidelių reljefų formų (upių slėnių, kalvų, griovių, veganų ir tt) sąskaita, skirta didesniam formos - dėl egzogeninių procesų. Taigi endogeniniai ir egzogeniniai procesai yra priešingi jų veiksmams. Pirmasis lėmė didelės palengvinimo formos formavimą, antrasis - iki jų išlyginimo.

Magmatic uolienos dėl atmosferos yra konvertuojamos į nuosėdas. Kilnojamose žemės plutos zonose jie pasinerkite žemėje. Ten, esant aukštai temperatūrai ir spaudimui, jie yra integruoti ir formuoti magma, kuri pakyla į paviršių ir užšaldyti, sudaro magminius uolus.

Taigi, geologinis ciklas medžiagų pajamos be gyvų organizmų dalyvavimo ir atlieka iš cheminės medžiagos perskirstymą tarp biosferos ir gilesnių sluoksnių žemės.

Biologinis (biogeocheminis) ciklas (nedidelis medžiagų ciklas į biosferoje) – Medžiagų ciklas, kurio varomoji jėga yra gyvų organizmų veikla. Skirtingai nuo didelės geologinės, biosferoje atliekama maža biogeocheminė medžiagų apyvarta. Pagrindinis energijos ciklo šaltinis yra saulės spinduliuotė, kuri generuoja fotosintezę. Ekosistemoje organinės medžiagos sintezuojamos neorganinių medžiagų autotrofais. Tada jie suvartoja heterotropos. Kaip atrankos svarbios veiklos procese arba po organizmų mirties (tiek autotrofų ir heterotrofų), organinės medžiagos yra taikomos mineralizacijos, tai yra, transformacija į neorganinių medžiagų. Šios neorganinės medžiagos gali būti pakartotinai naudojamos organinės medžiagos sintezės sintezei.

Biogeocheminiuose apskritimuose reikia atskirti dvi dalis:

1) rezervų fondas - Tai yra medžiagos dalis, kuri nėra susijusi su gyvais organizmais;

2) "Exchange Fund" - Daug mažesnė medžiagos dalis, susijusi su tiesioginiu keitimais tarp organizmų ir jų artimiausios aplinkos. Priklausomai nuo rezervo fondo vietos, biogeocheminės apyvartos galima suskirstyti į dviejų tipų:

1) Dujų tipo cirkuliacija Su atsargų pagrindu medžiagos atmosferoje ir hidrosfere (anglies ciklo, deguonies, azoto).

2) Sukurkite nuosėdų tipą su atsargų fondu Žemės plutos (fosforo, kalcio, geležies ir kt.).

Dujų tipas CYMPS yra tobulesnis, nes jie turi didelį valiutos kursą, todėl jie gali greitai reguliuoti. Nuosėdos tipo apyvarta yra mažiau tobula, jie yra labiau inertiški, nes didžioji medžiaga yra žemės plutos rezervo fondas "nepasiekiami" gyvi organizmai. Tokie cifans yra lengvai sutrikdyti iš įvairių rūšių įtakų, o dalis mainų medžiagos išeina iš ciklo. Jis gali būti grąžintas grandinėje dar kartą tik dėl geologinių procesų arba išgauti gyvą medžiagą. Tačiau norint pašalinti medžiagas nuo žemės plutos, kurią pageidauja gyvi organizmai nei atmosfera.

Biologinės apyvartos intensyvumą visų pirma nustatoma aplinkos temperatūra ir vandens kiekis. Pavyzdžiui, biologinė apyvarta intensyviai eina šlapiuose atogrąžų miškuose nei tundroje.

Su asmens atsiradimu atsirado antropogeninis ciklas, ar mainai, medžiagos. Antropogeninis ciklas (mainai) – medžiagų cirkuliacija (mainai), kurios varomoji jėga yra žmogaus veikla. Jis gali pasirinkti du komponentus: biologinis. \\ t susijęs su asmens kaip gyvojo organizmo veikimu ir techninis susiję su ekonomine žmonių veikla (Technogeninis ciklas).

Geologiniai ir biologiniai cifans yra iš esmės uždaryti, o tai negalima pasakyti apie antropogeninį ciklą. Todėl jie dažnai sako ne apie antropogeninį ciklą, bet apie antropogeninį metabolizmą. Unclosed antropogeninis ciklas sukelia gamtinių išteklių išnaudojimas ir aplinkos tarša - Pagrindinės visos žmonijos aplinkos problemų priežastys.

Pagrindinių biogeninių medžiagų ir elementų kursai. Apsvarstykite reikšmingiausių medžiagų ir elementų gyvų organizmų cifansus. Vandens ciklas reiškia didelį geologinį ir biogeninių elementų (anglies, deguonies, azoto, fosforo, sieros ir kitų biogeninių elementų ciklas) - į mažą biogeocheminę.

Vandens ciklas Tarp žemės ir vandenyno per atmosferą susijęs su dideliu geologiniu ciklu. Vanduo išgaruoja nuo vandenyno paviršiaus ir yra perduodamas į žemę, kur kritulių krituliai patenka į kritulių pavidalą, kuris grąžinamas į vandenyną paviršiaus ir požeminio srauto pavidalu, arba patenka į nusodinimo į paviršių pavidalu vandenynas. Vandens cikle žemėje kasmet dalyvauja daugiau kaip 500 tūkst. Km 3 vandens. Vandens ciklas, kaip visuma, vaidina svarbų vaidmenį formuojant gamtines sąlygas mūsų planetoje. Atsižvelgiant į vandens transpiraciją augalais ir įsisavina jį biogeocheminiu ciklu, visas vandens tiekimas žemėje nesikeičia ir yra atkurtas 2 milijonams metų.

Anglies ciklas. Produktai užfiksuoja anglies dioksidą nuo atmosferos ir išversti jį į organines medžiagas, gavėjai sugeria anglies į organines medžiagas su gamintojų organų pavidalu ir apsvarstyti mažąją pavedimą, relyuznuts mineralizuoti organines medžiagas ir grąžinti anglies į atmosferą anglies dioksido forma. . Pasaulio vandenyno, anglies ciklas yra sudėtinga tai, kad dalis anglies esančios negyvų organizmų yra nuleistas į apačią ir kaupiasi nuosėdų uolų. Ši anglies dalis išsijungia nuo biologinės apyvartos ir patenka į medžiagų geologinį ciklą.

Pagrindinis biologiškai susijusių anglies rezervuaras yra miškai, juose yra iki 500 milijardų tonų šio elemento, tai reiškia 2/3 savo atsargų atmosferoje. Žmogaus intervencija anglies cikle (anglies, naftos, dujų, deginacijos deginimas) sukelia CO 2 kiekį atmosferoje ir šiltnamio efekto vystymui.

CO 2 ciklo greitis, ty laikas, kai visa atmosferos anglies dioksidas eina per gyvą medžiagą, yra apie 300 metų.

Apskrito deguonies. Daugiausia deguonies ciklas atsiranda tarp atmosferos ir gyvų organizmų. Iš esmės, laisvas deguonis (0 ^) patenka į atmosferą kaip ekologiškų augalų fotosintezės, ir kvėpavimo procese gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų ir organinių likučių mineralizacija. Nedidelis deguonies kiekis susidaro nuo vandens ir ozono, esant ultravioletinės spinduliuotės poveikiui. Didelis deguonies kiekis išleidžiamas oksidaciniams procesams Žemės plutoje, su ugnikalnio išsiveržimais ir kt. Pagrindinę deguonies dalį gamina žemės augalai - beveik 3/4, likusi dalis yra fotosintezės organizmai Pasaulio vandenyno. Ciklo greitis yra apie 2 tūkst.

Nustatyta, kad kasmet vartojamas 23% deguonies, kuris yra suformuotas fotosintezės metu, ir šis skaičius nuolat didėja.

Azoto ciklas. Azoto tiekimas (N 2) atmosferoje yra didžiulis (78% jo tūrio). Tačiau augalai sugeria nemokamą azotą negali, bet tik susieta forma, daugiausia NN 4 + arba Nr. 3 -. Nemokamas azotas iš atmosferos yra susijęs su azoto fiksavimo bakterijomis ir išversti jį į augalus prieinamus formų augalus. Azoto augaluose ji yra pritvirtinta organinėje medžiagoje (baltymuose, nukleino rūgštyse ir tt) ir perduoda tiekimo grandinėmis. Po to, kai judėję gyvi organizmai, relyuznuts mineralizuoti organines medžiagas ir paversti juos į amonio junginius, nitrates, nitritus, taip pat laisvos azoto, kuris grąžinamas į atmosferą.

Nitratai ir nitritai yra gerai tirpūs vandenyje ir gali migruoti į požeminį vandenį ir augalus ir perduodami ant valgomųjų grandinių. Jei jų skaičius yra be reikalo didelis, kuris dažnai pastebimas netinkamu azoto trąšų naudojimu, tada yra taršos vandens ir maisto, ir sukelia žmogaus ligas.

Kreivas fosforas. Didžioji fosforo dalis yra uolienose, susidarančiose ankstesnėje geologinėje eroje. Biogeocheminio cirkuliacijos fosforo fosforas įsijungia dėl uolų atmosferos. Antžeminėse augalų ekosistemose, fosforo iš dirvožemio ekstrahuojamas (daugiausia po PO 4 3-) ir įtraukti jį į organinių junginių (baltymų, nukleino rūgščių, fosfolipidų ir tt) arba į kairę neorganine forma. Toliau fosforas perduodamas maitinimo grandinėmis. Po to, kai judėję gyvi organizmai ir jų išsiskyrimas, fosforas grįžta į dirvą.

Su netinkamo fosforo trąšų naudojimu, vandens ir vėjo erozijos dirvožemio dideliais kiekiais fosforo yra pašalinami iš dirvožemio. Viena vertus, tai lemia fosforo trąšų viršijimą ir fosforo turinčių rūdų (fosforo, apatito ir kt.) Atsargų išnaudojimą. Kita vertus, srautas iš dirvožemio didelių tokių biogeninių elementų rezervuaruose, kaip fosforo, azoto, sieros ir kt. eutrofikacija rezervuarai. Tačiau dauguma fosforo yra perkelta į jūrą.

Vandeninėse ekosistemose fosforo absorbuojamas fitoplanktonas ir perduodamas palei trofinę grandinę iki jūros paukščių. Jų išmatos arba iš karto grįžta į jūrą arba pirmiausia kaupia ant kranto, tada nuplaukite į jūrą. Nuo dietos jūrų gyvūnų, ypač žuvų, fosforo vėl patenka į jūrą ir apyvartoje, bet dalis žuvų skeletų pasiekia didelius gylį, o fosforo juose vėl patenka į nuosėdų uolų, tai išjungia nuo biogeochemical ciklas.

Kreivas sieros. Pagrindinis sieros rezervo rėmas yra nuosėdų ir dirvožemio, tačiau skirtingai nuo fosforo yra rezervo fondas ir atmosferoje. Pagrindinis vaidmuo į sieros dalyvavimą biogeocheminės apyvartoje priklauso mikroorganizmams. Kai kurie iš jų mažinantys agentai, kiti - oksiduojantys agentai.

Roko uolienose sieros atsiranda sulfidų (FES 2 ir tt), tirpaluose - jonų pavidalu (SO 4 2-), dujiniame fazėje vandenilio sulfido pavidalu (H 2 s). arba sieros dujos (SO 2). Kai kuriuose organizmuose siera kaupia savo grynoje formoje ir kai jie yra nužudyti jūrų apačioje, susidaro vietinės sieros indėliai.

Antžeminėse ekosistemose sieros patenka į augalus nuo dirvožemio daugiausia sulfatų pavidalu. Gyvuose organizmuose siera yra baltymuose, jonų pavidalu ir kt. Po gyvų organizmų mirties, dalis sieros yra atkurta dirvožemyje mikroorganizmų iki H 2 S, kita dalis yra oksiduota į sulfatus ir vėl įtraukiamas į ciklą. Gautas vandenilio sulfidas yra sunaikintas į atmosferą, jis oksiduojamas ir grįžta į dirvožemį su kritulių.

Iškastinio kuro (ypač anglies) deginimas, taip pat chemijos pramonės išmetamieji, sukelia sieros dujų kaupimąsi (SO 2) (SO 2), kuris reaguoja su vandens poromis patenka į žemę rūgšties lietus.

Biogeocheminiai ciklai nėra tokie dideli, kaip geologiniai ir žymiai veikiami žmogaus įtakai. Ekonominė veikla pažeidžia jų uždarymą, jie tampa aciklic.

Didelės (geologinės) ir mažos (biogeocheminis) ciklas medžiagų

Visos mūsų planetos medžiagos yra ciklo procese. Saulės energija sukelia du medžiagų ciklą žemėje:

Didelis (geologinis ar abiotinis);

Mažas (biotinių, biogeninių ar biologinių).

Medžiagų ir kosmoso energijos srautų kursas sukuria biosferos stabilumą. Kietojo ir vandens apyvarta, kuri atsiranda dėl abiotinių veiksnių (negyvos gamtos), vadinama didele geologine apyvarta. Su dideliu geologiniu ciklu (milijonai metų), roko uolos yra sunaikintos, apvirtintos medžiagos, ištirpintos ir patenka į pasaulio vandenyną; Geotektoniniai pokyčiai, nuleidžiantys žemynai, pakelti jūros dugną. Vandens ciklo laikas ledynuose yra 8000 metų, upėse - 11 dienų. Tai didelis ciklas, kuris slopina gyvus organizmus. Mitybos elementai ir iš esmės lemia jų egzistavimo sąlygas.

Didelis, geologinis ciklas biosferoje pasižymi dviem svarbiais klausimais: deguonies anglies geologijos

• a) atliekamas visoje geologinio vystymosi žemės;
• b) yra šiuolaikinė planetinio proceso, kuris daro pirmaujančią dalyvavimą tolesniame biosferos plėtroje.

Dabartiniame žmonijos vystymosi etape, teršalai - sieros ir azoto oksidai, dulkės, radioaktyviosios priemaišos taip pat perduodamos į ilgus atstumus. Vidutinio šiaurinio pusrutulio vietovės teritorija buvo didžiausia užteršimo.

Mažas, biogeninis ar biologinis ciklas medžiagų atsiranda kietų, skystų ir dujinių etapų su gyvų organizmų dalyvavimo. Biologinė apyvarta, o ne geologiniai reikalauja mažesnių energijos sąnaudų. Mažas ciklas yra didelių, atsiranda biogeokenozių (ekosistemų viduje) lygiu ir yra tai, kad augalinėje medžiagoje yra suvartojamos dirvožemio maistinės medžiagos, vandens, anglies dioksido kiekis, suvartojamas kūnui statyti. Ekologiškų medžiagų dree produktai suskaido mineralinių komponentų. Maža apyvarta yra nesėkminga, kuri yra susijusi su medžiagų ir energijos srautu ekosistemoje iš išorės ir jo dalies produkcija į biosferos ciklą.

Dideliame ir mažame cikle dalyvauja daug cheminių elementų ir jų junginių, tačiau svarbiausia yra tie, kurie nustato esamą biosferos vystymosi etapą, susijusį su žmogaus ekonomine veikla. Tai apima anglies ciklus, sieros ir azoto (jų oksidai yra pagrindinės atmosferos teršalai), taip pat fosforo (fosfatų - pagrindinis teršalas žemynlando vandens). Beveik visi teršalai veikia kaip kenksmingi, ir jie priskiriami ksenobiotinei grupei. Šiuo metu ksenobiotikų cipotija - toksiški elementai yra svarbūs - gyvsidabris (maisto teršalas) ir švinas (benzino komponentas). Be to, daugelis medžiagų antropogeninės kilmės (DDT, pesticidai, radionuklidai ir tt) yra kilę iš didelio ciklo į mažų (DDTS, pesticidų, radionuklidų ir tt), kurie kenkia biota ir žmonių sveikatai.

Biologinio ciklo esmė yra dviejų priešingų, bet tarpusavyje susijusių procesų srautas - organinių medžiagų kūrimas ir jo sunaikinimas gyvena.

Skirtingai nuo didelio ciklo, mažas turi skirtingą trukmę: atskirti sezoninius, metinius, daugiamečių ir amžiaus senus mažus cifansus. Cheminių medžiagų ciklas iš neorganinės terpės per augmeniją ir gyvūnus atvirkščiai į neorganinę terpę naudojant saulės energiją cheminių reakcijų vadinama biogeocheminio ciklo.

Dabartinė ir mūsų planetos ateitis priklauso nuo gyvų organizmų dalyvavimo biosferos veikimui. Medžiagų cikle, gyva medžiaga arba biomasė atlieka biogeochemines funkcijas: dujas, koncentraciją, oksidacinius ir redukcinius bei biocheminius.

Biologinė apyvarta vyksta su gyvais organizmais dalyvaujant ir slypi organinių medžiagų atkūrimui nuo neorganinio ir skilimo šio organinio į neorganišką per maisto trofinę grandinę. Biologinės apyvartos gamybos ir destruktyvių procesų intensyvumas priklauso nuo šilumos ir drėgmės kiekio. Pavyzdžiui, mažai poliarinių zonų organinės medžiagos skilimo lygis priklauso nuo šilumos trūkumo.

Svarbus biologinės apyvartos intensyvumo rodiklis yra cheminių elementų apyvartos norma. Intensyvumą apibūdina indeksas, lygus miško patalynės masės ir podiumui. Kuo didesnis indeksas, tuo mažiau ciklo intensyvumas.

Indeksas spygliuočių miškuose - 10 - 17; Platus 3 - 4; savannah ne daugiau kaip 0,2; Šlapias tropiniai miškai ne daugiau kaip 0,1, i.e. Čia yra intensyviausio biologinis ciklas.

Elementų (azoto, fosforo, sieros) srautas per mikroorganizmus yra didesnis nei per augalus ir gyvūnus. Biologinė apyvarta nėra visiškai grįžtama, ji yra glaudžiai susijusi su biogeochemine apyvarta. Cheminiai elementai yra išplatinami biosferoje įvairiais biologinės apyvartos keliais:

• - absorbuojamas gyva medžiaga ir įkraunama energija;
• - Palikite gyvą dalyką, pabrėžiant energiją į išorinę aplinką.

Šie ciklai yra dviejų tipų: dujinių medžiagų ciklas; Nuosėdų ciklas (rezervas žemės plutoje).

Cries patys sudaro dvi dalys:

• - rezervo fondas (tai yra medžiagos dalis, kuri nėra susijusi su gyvais organizmais);
• - kilnojamasis (mainų) fondas (mažiau medžiagų, susijusios su tiesioginiu keitimais tarp organizmų ir jų artimiausios aplinkos).

Apskritimai padalija:

• - dujų tipas CYMPS su atsargų fondu žemės plutoje (anglies, deguonies, deguonies ciklo) yra pajėgi greito savireguliavimo;
• - Nuosėdų tipo su rezervo fondas žemės plutoje (fosforo, kalcio, geležies ir kt.) - Daugiau inertiškų medžiagų didžioji medžiaga yra "nepasiekiami" gyvi organizmai.

Pasėliai taip pat gali būti suskirstyti į:

• - uždarytas (dujinių medžiagų ciklas, pavyzdžiui, deguonies, anglies ir azoto - į vandenyno atmosferą ir hidrosferą, todėl trūkumas yra sparčiai kompensuojamas);
• - Atrakinta (kuriant rezervo fondą žemės plutoje, pavyzdžiui, fosforo - todėl nuostoliai yra prastai kompensuojami, t. Y. Sukurtas deficitas).

Energetikos pagrindas biologinės apyvartos egzistavimui Žemėje ir jų pradinė nuoroda yra fotosintezės procesas. Kiekvienas naujas ciklo ciklas nėra tiksli ankstesnio pakartojimas. Pavyzdžiui, biosferos evoliucijos kai kurie procesai turėjo negrįžtamą prigimtį, dėl kurių įvyko biogeninių kritulių susidarymas ir kaupimas, padidėjęs deguonies kiekis atmosferoje, kiekybinio pokyčio A elementų skaičius ir kt. Izotopų santykis ir kt.

Medžiagų cirkuliacija vadinama biogeocheminiais ciklais. Pagrindinė biogeocheminė (biosferos) ciklai medžiagų: vandens ciklas, deguonies ciklas, azoto ciklas (bakterijų ir bakterijų ir bakterijų dalyvavimas), anglies ciklas (aerobinių bakterijų dalyvavimas; kasmet apie 130 tonų anglies yra iš naujo į geologinį Ciklas), fosforo ciklas (dirvožemio bakterijų dalyvavimas; kasmet vandenynuose nuplaunami 14 mln. Tonų fosforo), sieros ciklo, metalo ciklų ciklo.

Vandens ciklas

Vandens ciklas yra uždaras ciklas, kurį galima atlikti, kaip minėta pirmiau, ir nesant gyvenimo, bet gyvi organizmai jį keičia.

Apyvarta yra pagrįsta principu: bendras išgaravimas yra kompensuojamas kritulių kritimu. Dėl planetos, bendras garavimas ir kritulių balansavimas vieni kitus. Tuo pačiu metu vanduo išgaruoja nuo vandenyno, nei grįžta su krituliais. Apie žemę, priešingai, yra daugiau kritulių, tačiau perteklius teka į ežerą ir upę, o ten vėl į vandenyną. Drėgmės balansas tarp žemynų ir vandenynų yra palaikomas upės nuotėkio.

Taigi, pasaulinis hidrologinis ciklas turi keturis pagrindinius srautus: krituliai, garavimas, drėgmės perdavimas, transpiracija.

Vanduo yra labiausiai paplitusi medžiaga biosferoje - tarnauja ne tik daugeliui organizmų buveinių, bet yra neatskiriama visų gyvų būtybių kūno dalis. Nepaisant didžiulės vandens svarbos visuose gyvybiškai svarbiuose biosferoje esančiuose procesuose, gyva medžiaga nevykdo lemiamo vaidmens dideliame vandens cikle pasaulyje. Šio ciklo varomoji jėga yra saulės energija, kuri praleidžiama vandens išgarinimui nuo vandens baseinų ar suši paviršiaus. Išgaruotas drėgnis yra kondensuotas atmosferoje debesų, gabenančių vėjo forma; Atvėsinus debesimis, kritulių kritimas.

Bendras laisvo nesusijusio vandens kiekis (vandenynų ir jūrų dalis, kur skystas fiziologinis tirpalas) yra nuo 86 iki 98%. Likusi vandens dalis (gėlo vandens) yra saugomi poliarinėse skrybėlėse ir ledynuose ir sudaro vandens baseinus ir požeminį vandenį. Žemės ūkis su suši paviršių padengtas augmenija, krituliai yra iš dalies uždelsti lakštų paviršių ir bus išgarinamas į atmosferą. Drėgmė, kuri pasiekė dirvožemį, gali prisijungti prie paviršiaus nutekėjimo arba absorbuoti dirvožemį. Visiškai sugeria dirvą (tai priklauso nuo dirvožemio tipo, uolų ir augalijos dangčio bruožai), nuosėdų perteklius gali būti nutekamas į požeminį vandenį. Jei kritulių kiekis sumažėja viršija viršutinių dirvožemio sluoksnių drėgmės pajėgumus, prasideda paviršiaus nuotėkis, kurio greitis priklauso nuo dirvožemio, šlaito, kritulių trukmės ir augalijos pobūdžio (augmenija gali apsaugoti) dirvožemis nuo vandens erozijos). Vanduo, vėluojama dirvožemyje, gali išgaruoti nuo jos paviršiaus arba, sugeriant augalų šaknis, skaidrumą (išgaruojant) į atmosferą per lapus.

Vandens transpiracijos srovė (dirvožemio augalų šaknys - -atnosfer lapai) yra pagrindinis vandens kelias per gyvą medžiagą savo dideliame cikle mūsų planetoje.

Sukurti anglies

Visos organinių medžiagų veislės, biocheminiai procesai ir gyvenimo formos žemėje priklauso nuo anglies savybių ir savybių. Anglies kiekis daugumoje gyvų organizmų yra apie 45% sausos biomasės. Ekologiškos medžiagos ir visos žemės anglies cikle dalyvauja visa planetos esmė, kuri nuolat vyksta, yra modifikuota, miršta, skaidosi ir anglies yra atliekama tokioje sekoje iš vienos organinės medžiagos kitą per elektros grandinę. Be to, visi gyvi kvėpuoja, pabrėžiant anglies dioksidą.

Anglies ciklas ant žemės. Anglies ciklas yra išlaikytas dėka fotosintezės sausumos augalų ir vandenyno fitoplanktono. Auga anglies dioksidas (neorganinė anglis), augalai, naudojant saulės šviesos energiją konvertuoti jį į organinių junginių - sukurti savo biomasę. Naktį, augalai, kaip ir visi gyvi dalykai, kvėpuoti, pabrėžti anglies dioksidą.

Memorialiniai augalai, lavonai ir gyvūnų ekskrementai yra maistas daugeliui heterotrofiškų organizmų (gyvūnų, saprofitų augalų, grybų, mikroorganizmų). Visi šie organizmai gyvena daugiausia dirvožemyje ir gyvenimo procese, jie sukuria savo biomasę, kuri apima organinę anglies. Jie taip pat išskiria anglies dioksidą, kuriant "dirvožemio kvėpavimą". Dažnai negyvos organinės medžiagos nėra visiškai suskaidytos ir humuso (humuso) kaupiasi dirvožemyje, kurie atlieka svarbų vaidmenį dirvožemio derlingumui. Ekologiškų medžiagų mineralizacijos ir garbinimo laipsnis priklauso nuo daugelio veiksnių: drėgmės, temperatūros, dirvožemio fizinių savybių, organinių likučių sudėtis ir kt. Pagal bakterijų ir grybų poveikį humusui gali būti aptikta anglies dioksido ir mineralinių jungčių.

Anglies ciklas pasaulinėje vandenyne. Anglies ciklas vandenyje skiriasi nuo ciklo ant žemės. Todėl vandenynuose silpni aukštesniųjų trofinių lygių organizmai ir visos anglies ciklo nuorodos. Anglies perėjimo laikas per trofinį vandenyno nuorodą yra trumpas, o išleistos anglies dioksido kiekis yra nereikšmingas.

Vandenynas yra pagrindinis anglies dioksido valdiklis atmosferoje. Tarp vandenyno ir atmosferos yra intensyvus keitimas anglies dioksidas. Vandeniui vanduo turi didesnį talpos ir buferinės talpyklą. Sistema, kurią sudaro anglies rūgštis ir jo druskos (karbonatai) yra vienintelis anglies dioksido depas, yra susijęs su atmosferą per difuzijos CO? Nuo vandens į atmosferą ir atgal.

Po pietų fitoplanktono fotosintezė vyksta intensyviai, o laisvas anglies dioksidas yra stipriai išleistas, karbonatai yra papildomas jo formavimo šaltinis. Naktį, su laisvos rūgšties turinio padidėjimas, dėl gyvūnų ir augalų kvėpavimo, tai yra didelė jo dalis karbonatų. Kas vyksta procesai vyksta kryptimis: gyva medžiaga? CO? N? Co? Ca (nso?)? SASO?.

Pobūdis, tam tikra organinių medžiagų suma netaikoma mineralizacijai dėl deguonies trūkumo, didelio terpės rūgštingumo, konkrečių laidojimo sąlygų ir kt. Dalis anglies išeina iš biologinio ciklo neorganinio (kalkakmenio, kreidos, koralų) ir organinių (skalūnų, naftos, anglies) indėlių forma.

Žmogaus veikla daro didelius pokyčius anglies ciklo mūsų planetoje. Peizažai, augmenijos rūšys, biocenozės ir jų maisto grandinės yra pakeistos, o didžiulės sushi paviršiaus plotai džiovinami ar drėkinami, pagerina (ar blogiau) dirvožemio derlingumą, trąšas ir pesticidus ir pan. Pavojingiausias anglies dioksido suvartojimas į atmosferą dėl degalų degimo. Šiuo atveju anglies ciklo greitis padidėja ir jo ciklas sutrumpinamas.

Apskrito deguonis

Deguonis yra būtina gyvenimo egzistavimą žemėje. Jis patenka į beveik visus biologinius junginius, dalyvauja organinių medžiagų oksidacijos biocheminėmis reakcijomis, teikiančiomis energiją visus biosferos organizmų procesus. Deguonis užtikrina gyvūnų, augalų ir mikroorganizmų kvėpavimą atmosferoje, dirvožemio, vandens, dalyvauja cheminės oksidacijos reakcijose, atsirandančiose uolose, dirvožemiuose, ILS, vandeningame sluoksnyje.

Pagrindinės deguonies ciklo šakos:

• - laisvo deguonies susidarymas fotosintezėje ir jo absorbcijoje kvėpuojant gyvi organizmai (augalai, gyvūnai, mikroorganizmai atmosferoje, dirvožemyje, vandenyje);
• - ozono ekrano formavimas;
• - redokso zononų kūrimas;
• - anglies monoksido oksidacija į ugnikalnių išsiveržimą, sulfato nuosėdų uolų kaupimąsi, deguonies suvartojimą žmogaus veikloje ir kt.; Visur dalyvauja fotosintezės molekulinė deguonis.

Azoto plyšys

Azotas yra dalis biologiškai svarbių organinių medžiagų visų gyvų organizmų: baltymų, nukleino rūgščių, lipoproteinų, fermentų, chlorofilo ir kt. Nepaisant azoto kiekio (79%) oro sudėtyje, jis yra nepakankamas gyviems organizmams.

Biosferoje azotas yra neprieinamas dujinės formos (N2) organizmai - chemiškai aktyvūs, todėl negali būti tiesiogiai naudojama aukštesniais augalais (ir mažesniais augalais) ir pasaulio gyvūnais. Augalai sugeria azotą nuo dirvožemio amonio jonų ar nitratų jonų pavidalu, t.y. Vadinamasis fiksuotas azotas.

Yra atmosferos, pramoninės ir biologinės azoto fiksavimo.

Atmosferos fiksacija vyksta per kosminių spindulių atmosferą ir su stipriais elektros išleidimais pernešimo metu, o azoto ir amoniako oksidai susidaro nuo molekulinio azoto azoto, kuris dėl atmosferos kritulių yra konvertuojami į amonio, nitrito, nitrato azoto ir patenka į dirvožemio ir vandens baseinus.

Pramoninis fiksavimas atsiranda dėl žmogaus ekonominės veiklos rezultatų. Atmosfera yra užteršta azoto junginiais augalais, gaminančiais azoto jungtis. Karšta CHP, augalų, erdvėlaivių, viršgarsinių orlaivių oksiduojasi oro azoto. Azoto oksidai, sąveikaujantys su nuosėdų oro poromis su kritulių grįžimu į žemę, patenka į dirvožemį jonų formoje.

Biologinis fiksavimas atlieka svarbų vaidmenį azoto ciklai. Jis atliekamas dirvožemio bakterijas:

• - azoto nustatymo bakterijos (ir mėlynos žaliosios dumbliai);
• - mikroorganizmai, gyvenantys simbiozės su aukštesniais augalais (mazgelio bakterijos);
• - amonijavimo;
• - nitrifikavimas;
• - Denitfikavimas.

Bakterijos laisvai gyvenantys dirvožemyje (azotobacter) gali nustatyti molekulinės azoto atmosferą dėl energijos, gautos oksiduojant organines medžiagas dirvožemio metu kvėpavimo proceso metu, galiausiai perduoda jį su vandeniliu ir įvedant amino grupę (- NH2) jų kūno aminorūgštys. Molekulinė azotas gali tvirtinti abu anaerobinį (gyvena deguonies nebuvimas) dirvožemyje esančių bakterijų (Clostridium). Tvirtinimas ir kiti mikroorganizmai praturtina dirvą su organiniu azotu.

Molekulinės azoto biologinis fiksavimas gali būti mėlynos žalios dumbliai, ypač svarbios ryžių laukų dirvožemiams.

Efektyviausias atmosferos azoto fiksavimas atsiranda bakterijoms, gyvenančioms simbiozėje ankštinių augalų (mazgelio bakterijos).

Šios bakterijos (rizobiumas) naudoja priimančiosios gamyklos energiją azoto tvirtinimui, tuo pačiu metu tiekti žemės telkinius, prieinamus azoto junginiais.

Azoto absorbcinių junginiai nuo dirvožemio nitratų ir amonio formų, augalai stato reikiamą azoto turinčių junginių jų kūno (nitratų azoto augalų ląstelėse yra iš anksto atkurta). Augimo augalai tiekia visą gyvūnų taiką ir žmoniją su azotinėmis medžiagomis. Negyvosios augalai naudojami pagal trofinę grandinę, boretikutes.

Amoning mikroorganizmai suskaido organines medžiagas, kurių sudėtyje yra azoto (aminorūgščių, karbamido) su amoniako formavimu. Dalis organinio azoto dirvožemyje nėra mineralizuota, bet virsta humuso medžiagomis, bitumeliais ir nuosėdų uoliais.

Amoniakas (amonio jonų forma) gali patekti į šaknų sistemą augalų arba naudojamų nitrifikacijos procesuose.

Nitrifikuoti mikroorganizmai yra chemosintetika, naudoti amoniako oksidacijos energiją į nitrates ir nitritus nitratams teikti visus gyvenimo procesus. Dėl šios energijos, nitrifiers atkuria anglies dioksidą ir kurti organines medžiagas jų kūno. Amoniako oksidacija nitrifikacijoje vyksta reakcijose:

NH? + 3o? ? \\ T 2HNO? + 2H? O + 600 kJ (148 kcal).

Hno? + O? ? \\ T 2HNO? + 198 kJ (48 kcal).

Nitratai, susidarę nitrifikacijos procesuose, vėl įeina į biologinę apyvartą, absorbuojamas nuo augalų dirvožemio šaknų arba po vandens nutekėjimo į vandenį vandens-fitoplanktoną ir fitobentus.

Kartu su organizmais, kurie nustato atmosferos azotą ir jį nitrifikuoja, biosferoje yra mikroorganizmai, kurie gali atkurti nitrates ar nitritus molekulinei azoto. Tokie mikroorganizmai, vadinami denitatoriais, su laisvos deguonies trūkumu vandenyse ar dirvožemyje, naudoti deguonies nitrates oksidacijai organinių medžiagų:

C? H? O? (Gliukozė) + 24KNO? ? \\ T 24kHCO? + 6CO? + 12n? + 18h? O + energija

Atleidimo nuo mokesčio energija yra visos gyvybiškai svarbios mikroorganizmų veiklos pagrindas.

Taigi visuose ciklo vienetuose gyvi medžiagos vaidina išskirtinį vaidmenį.

Šiuo metu atmosferos azoto pramoninis fiksavimas vaidina vis svarbesnį dirvožemio azoto balanso ir todėl visame azoto cikle biosferoje.

Apskrito fosforo

Fosforo cirkuliacija yra paprastesnė. Nors azoto rezervuaras tarnauja kaip oras, fosforo bakas yra uolų uolų, iš kurių jis yra išleistas erozijos metu.

Anglies, deguonies, vandenilio ir azoto yra lengviau ir greitesnis atmosferoje, nes jie yra dujinės formos, formuojant dujinius junginius biologinėje kraujotakoje. Visiems kitiems elementams, išskyrus sieros, reikalingos gyvosios medžiagos egzistavimui, biologiniame cirkuliacijoje nenumatyta, dujinių junginių susidarymas. Šie elementai migruoja daugiausia jonų ir molekulių forma, ištirpintos vandenyje.

Fosforo virškinami augalai su jonų ortofosforo rūgšties pavidalu užima didelę dalį gyvybiškai svarbios veiklos visų gyvų organizmų. Tai dalis ADP, ATP, DNR, RNR ir kitų jungčių.

Fosforo ciklas biosferoje yra atrakinta. Antžeminės biogeokenozės fosforo po absorbuojančių augalų iš dirvožemio išilgai maisto grandinės, vėl ateina fosfatų pavidalu į dirvą. Pagrindinis fosforo kiekis vėl sugeria šaknų sistemoje augalų. Iš dalies fosforas gali būti nuplaunamas su lietaus vandens srautu iš dirvožemio vandens baseinuose.

Natūrali biogeokenozė, fosforo stoka dažnai yra patyrę, ir šarminės ir oksiduoto terpės jis paprastai yra netirpių junginių pavidalu.

Didelę fosfato kiekį yra litosferos uolos. Dalis jų palaipsniui eina į dirvožemį, dalis yra sukurta asmens fosfato trąšų gamybai, dauguma išplovimo ir nuplauti į hidrosferą. Ten, jie naudojami fitoplanktono ir susijusių organizmų skirtingų trofinių lygių sudėtingų maisto grandinių.

Vandenynuose, fosfatų praradimas nuo biologinės apyvartos atsiranda dėl augalų ir gyvūnų liekanų indėlių dideliais gyliais. Kadangi fosforo juda, daugiausia nuo litosferos iki hidrosferos su vandeniu, tada ličia jis perkelia biologinį kelią (valgyti žuvis jūrų paukščių, bentoso dumblių ir žuvų miltų naudojimas trąšas ir pan.).

Iš visų mineralinių mitybos elementų fosforo augalai gali būti laikomi nepakankamais.

Apskrito sieros.

Gyviems organizmams, sieros yra labai svarbus, nes ji yra sieros turinčios aminorūgščių (cistino, cisteino, metionino ir kt.). Būdami baltymų sudėtyje, sieros turinčiose aminorūgščių sudaro būtiną trimatis baltymų molekulių struktūrą.

Sieros absorbuojamas iš dirvožemio tik oksiduoto formos, jonų pavidalu. Augaluose, sieros yra atkurta ir yra dalis aminorūgščių su sulfhidril (-sh) ir disulfidų (-S-s-) grupių forma.

Gyvūnai priskiria tik atkurtą sierą organinių medžiagų sudėtyje. Perkeliant augalų ir gyvūnų organizmus, sieros grįžta į dirvą, kur dėl daugelio mikroorganizmų formų veikla yra transformacija.

Aerobinėmis sąlygomis kai mikroorganizmai oksiduoja organinę sierą su sulfatu. Sulfato jonai, absorbuojami pagal augalų šaknis, vėl įtraukiami į biologinę apyvartą. Dalis sulfatų gali būti įtraukta į vandens migraciją ir išleisti iš dirvožemio. Dirvožemiuose gausu humuso medžiagų, didelis kiekis sieros yra organinių junginių, kurie neleidžia jį plauti.

Anaerobinėmis sąlygomis, organinių junginių sieros skilimas sukuria vandenilio sulfidą. Jei sulfatai ir organinės medžiagos yra deguonies neturinčios terpės, įjungta sulfato generatorių bakterijų veikla. Jie naudoja deguonies sulfatus oksidacijai oksidacijai organinių medžiagų ir taip gavo energijos, reikalingą jos egzistavimui.

Sulfatered bakterijos yra įprastos požeminio vandens, Ylah ir stagnuotus jūros vandenyse. Vandenilio sulfidas yra nuodų už daugumą gyvų organizmų, todėl jos kaupimasis pilamas vanduo dirvožemio, ežerų, limanų ir kt. Žymiai sumažina arba netgi visiškai sustabdo gyvybiškai svarbius procesus. Toks fenomenas yra stebimas juodojoje jūroje esant žemiau 200 m gylio nuo jo paviršiaus.

Taigi, norint sukurti palankią terpę, reikia oksiduoti vandenilio sulfidu iki sulfato jonų, o tai sunaikins žalingą vandenilio sulfido poveikį, sieros juda į augalų augalus - sulfato druskų pavidalu. Šis vaidmuo yra gamtoje yra speciali serobakterijų grupė (bespalvė, žalia, violetinė) ir tioninių bakterijų.

Bespalviai serobakterijos yra chemosynthetics: jie naudoja energiją, gautą oksiduojant sulfido deguonį į elementarią sierą ir tolesnę oksidaciją su sulfatu.

Dažytos serobakterijos yra fotosintezės organizmai, kurie naudoja vandenilio sulfidą kaip vandenilio donorą, kad būtų atkurtas anglies dioksidas.

Gauta pradinė siera žalios serobakterijos yra išleistas iš ląstelių, violetinė kaupiasi ląstelių viduje.

Bendra šio proceso reakcija yra nuotraukų generavimas:

CO? + 2H? (Ch? O) + h? O + 2s.

Tionic bakterijos oksiduojasi dėl nemokamo deguonies, pradinės sieros ir įvairių sumažintų junginių su sulfatu, vėl grįžta į pagrindinį biologinės apyvartos kanalą.

Biologinio ciklo procesuose, kur įvyksta sieros transformacija, gyvi organizmai žaidžiami didžiulį vaidmenį, ypač mikroorganizmus.

Pagrindinė sieros saugojimas mūsų planetoje yra pasaulio vandenynas, nes sulfato jonai yra nuolat teka į jį. Dalis sieros iš vandenyno grįžta į nusileidimą per atmosferą pagal vandenilio sulfidą - oksidacijos jį sieros dioksido - ištirpinant pastarąjį lietaus vandeniu, kad susidarytų sieros rūgšties ir sulfatų - sieros sugrįžimas į atmosferos nusodinimą į dirvožemį žemės danga.

Neorganinių katijonų kursas

Gyvybiškai svarbūs, išskyrus pagrindinius elementus, kurie yra gyvų organizmų dalis (anglies, deguonies, vandenilio, fosforo ir sieros) yra labai svarbūs, yra daug kitų makro ir mikroelementų - neorganinių katijonų. Vandens baseinuose augalai gaunami metaliniais katijais tiesiai iš aplinkos. Dėl žemės, pagrindinis neorganinių katijonų šaltinis yra dirvožemis, kuris juos gavo sunaikinant motinos veislių procesą. Auguose, katijonai absorbuojami šaknų sistemų judėti lapuose ir kituose organuose; Kai kurie iš jų (magnio, geležies, vario ir kitų) yra įtraukti į biologiškai svarbias molekules (chlorofilo, fermentų); Kiti, likę laisvos formos, dalyvauja palaikant būtinas koloidines ląstelių protoplazmos savybes ir atlikti kitas įvairias funkcijas.

Kai sunkūs gyvi organizmai, neorganiniai organinių medžiagų mineralizacijos procese grįžta į dirvą. Šių komponentų nuostoliai iš dirvožemio atsiranda dėl metalo katijonų išplovimo ir pašalinimo su lietaus vandeniu, žmogaus atmetimu ir pašalinimu, kai auginami žemės ūkio jėgainės, pjaustymo miško pjovimas, žolės ant pašarų galvijų ir kt.

Racionalus mineralinių trąšų naudojimas, dirvožemio aelioracija, organinių trąšų įvedimas, teisingas žemės ūkio inžinerija padės atkurti ir išlaikyti neorganinių katijų pusiausvyrą biosferos biocenozėmis.

Antropogeninis ciklas: Ksenomy Ksenobiotikov (gyvsidabris, švinas, chromuotas)

Žmonija yra gamtos dalis ir gali būti tik nuolatinėje sąveika su ja.

Yra panašumų ir prieštaravimų tarp natūralaus ir antropogeninio ciklo medžiagų ir į biosferoje padarytą energiją.

Natural (biogeochemical) gyvenimo ciklas turi šias funkcijas:

• - saulės energijos naudojimas kaip gyvenimo šaltinis ir visos jo apraiškos, pagrįstos termodinaminiais įstatymais;
• - jis atliekamas ne krovinių, t.y. Visi jo pragyvenimo šaltiniai produktai yra mineralizuoti ir vėl įtraukti į kitą medžiagos ciklą. Tuo pačiu metu išmetamųjų dujų, vertės sumažėjimo terminė energija pašalinama už biosferos. Su biogeocheminiu ciklu medžiagų, atliekų susidaro, t.y. Akmens anglių, naftos, dujų ir kitų mineralinių išteklių pavidalu. Priešingai nei natūralaus apyvartos nuotekų, antropogeninis ciklas lydi atliekų, didėjančių kiekvienais metais.

Gamtoje nėra nieko nenaudinga ar kenksminga, net ir iš ugnikalnių išsiveržimų yra nauda, \u200b\u200bnes būtini elementai yra su vulkaninėmis dujomis ore (pavyzdžiui, azoto).

Yra pasaulinio biogeocheminio ciklo uždarymo įstatymas biosferoje, veikiančiose visuose jo vystymosi etapuose, kaip tai, kaip padidinti biogeocheminio ciklo gnybybą paveldėjimo metu.

Didelį vaidmenį biogeocheminės apyvartoje yra asmuo, bet priešinga kryptimi. Asmuo pažeidžia nustatytus cheminių medžiagų, o jo geologinė jėga pasireiškia šiame - destruktyvus į biosferos. Dėl antropogeninės veiklos sumažėja biogeocheminio apyvartos uždarymo laipsnis.

Antropogeninis ciklas neapsiriboja saulės spindulių energija, užfiksuota "Planet" žaliųjų augalų. Žmonija naudoja kuro, hidroandų ir atominių elektrinių energiją.

Galima teigti, kad antropogeninė veikla šiuo metu yra didžiulė niokojanti jėga biosferai.

Biosferos turi ypatingą turtą - didelį atsparumą dėl teršalų. Šis stabilumas grindžiamas natūraliu įvairių gamtinės aplinkos komponentų gebėjimu savarankiškai valyti ir savarankiškai gijimui. Bet ne neribotas. Galima pasaulinė krizė sukėlė poreikį sukurti visos biosferos matematinį modelį (sistema "Gaya"), kad gautų informaciją apie galimą biosferos būklę.

Xenobiotinis - užsienietis gyviems organizmams Medžiaga pasireiškia dėl antropogeninės veiklos (pesticidų, buitinių cheminių medžiagų ir kitų teršalų), kuris gali sukelti biotinių procesų pažeidimą, įsk. Ligos ar kūno mirties. Tokie teršalai netaikomi biologiniam skaidymui, tačiau sukaupta trofinėmis grandinėmis.

Gyvsidabris yra labai retas elementas. Jis yra išsklaidytas žemės pluta ir tik keliais mineralais, tokiais kaip cinnabar, yra koncentruota forma. Gyvsidabris dalyvauja medžiagų cikle biosferoje, migruojančioje dujinėje būsenoje ir vandeniniais tirpalais.

Atmosferoje jis ateina iš hidrosferos garinimo metu, izoliuotai nuo cilinoor, su ugnikmens dujos ir dujos iš šiluminių šaltinių. Dujinio gyvsidabrio gabalas atmosferoje patenka į kietą fazę ir pašalinama iš oro aplinkos. Nukrito gyvsidabrio absorbuojamas dirvožemis, ypač molio, vandens ir uolų. Degiose mineraluose - aliejaus ir akmens anglies - gyvsidabris yra iki 1 mg / kg. Vandenynų vandenyje, maždaug 1,6 mlrd. Tonų, apatiniuose nuosėdose - 500 milijardų tonų, Planktone - 2 mln. Tonų. Upių vandenys kasmet iš suši yra maždaug 40 tūkstančių tonų, kuris yra 10 kartų mažesnis nei įjungtas atmosferoje garinimo metu (400 tūkstančių tonų). Maždaug 100 tūkst. Tonų patenka į suši paviršių kasmet.

Gyvsidabris iš natūralios gamtinės aplinkos komponento tapo viena iš pavojingiausių technologinių emisijų biosferoje. Jis yra plačiai naudojamas metalurgijoje, cheminės, elektrinės, elektroninės, celiuliozės ir popieriaus bei farmacijos pramonėje ir naudojamas sprogmenų, lakų ir dažų gamybai, taip pat medicinoje. Pramoniniai nuotekai ir atmosferos emisijos kartu su gyvsidabrio kasyklomis, gyvsidabrio gamybos gamyklomis ir šiluminėmis galios įmonėmis (CHP ir katilais), naudojant anglies, naftos ir naftos produktus, yra pagrindiniai biosferos taršos šaltiniai šiam toksiškam komponentui. Be to, gyvsidabris yra gyvsidabrio pesticidų, naudojamų žemės ūkyje, dalis su kelių sėklomis ir apsaugo nuo kenkėjų. Žmogaus kūnas patenka į maistą (kiaušinius, išgraviruotus grūdus, gyvūnų ir paukščių mėsą, pieną, žuvis).

Gyvsidabris vandenyje ir dugno upių nuosėdose

Nustatyta, kad apie 80% gyvsidabrio į natūralius rezervuarus yra ištirpusio formos, kuri galiausiai prisideda prie jo plitimo per ilgus atstumus kartu su vandens srautais. Švarus elementas nėra toksiškas.

Gyvsidabris yra į apačioje dumblo vandenyje santykinai nekenksmingos koncentracijos. Neorganiniai gyvsidabrio junginiai virsta toksiškais ekologiškais gyvsidabrio junginiais, tokiais kaip metilturt ch? Hg ir etilo grindys C? Hg? kaip žuvų skrandžio gleivės. Šie junginiai yra lengvai tirpūs, judantys ir labai nuodingi. Cheminis pagrindas agresyvaus veiksmo gyvsidabrio yra jo afinitetas su sieros, ypač su vandenilio sulfido grupės baltymų. Šios molekulės yra susijusios su chromosomomis ir smegenų ląstelėmis. Žuvys ir moliuskai gali kauptis pavojingų žmonių, kurie juos naudoja į maistą, koncentracijas, sukeldamas minaamato ligą.

Metalo gyvsidabris ir jo neorganiniai junginiai veikia, daugiausia kepenyse, inkstų ir žarnyno trakte, tačiau įprastomis sąlygomis yra gana greitai pašalinamos iš kūno ir žmogaus kūno kiekis neturi laiko kauptis. Metylrtush ir kiti alkilsurų junginiai yra daug pavojingesni, nes kumuliacija įvyksta - toksinas patenka į kūną greičiau nei kilęs iš kūno, veikiantis centrinėje nervų sistemoje.

Paaukoti indėliai yra svarbi vandens ekosistemų ypatybė. Sunkiųjų metalų, radionuklidų ir labai toksiškų organinių medžiagų kaupimo, dugno nuosėdos, viena vertus, prisideda prie vandeninės žiniasklaidos savarankiško valymo, ir kita vertus, jie yra nuolatinis antrinės vandens telkinių šaltinis. Donate indėliai yra perspektyvi analizės objektas, atspindintis ilgalaikį taršos vaizdą (ypač mažo limuko rezervuaruose). Be to, neorganinio gyvsidabrio kaupimasis apačioje nuosėdose pastebimas ypač upių burnose. Gali atsirasti įtempta situacija, kai indėlių adsorbcijos pajėgumas (yals, kritulių) bus išnaudotos. Kai bus pasiektas adsorbcijos talpa, sunkūs metalai bus pasiekti, įskaitant. Gyvsidabris pradės tekėti į vandenį.

Yra žinoma, kad jūrų anaerobinėmis sąlygomis į negyvų dumblių indėlius, vandenilio jungtys ir eina į lakiųjų junginių.

Dalyvaujant mikroorganizmams gali būti metilrated dviem metalinio gyvsidabrio etapais:

Ch? Hg +? (Ch?)? Hg

Metylrtut aplinkoje atsiranda beveik tik tada, kai metilacija neorganinio gyvsidabrio.

Gyvsidabrio didelio gyvenimo biologinis laikotarpis yra puikus, tai yra 70-80 dienų daugumai audinių.

Yra žinoma, kad maisto grandinės pradžioje gyvsidabris užterštas gyvsidabris, pavyzdžiui, kardas, tunai. Tai nėra įdomu pažymėti, kad net daugiau nei žuvų, gyvsidabris kaupia (sukaupta) austrės.

Gyvsidabris patenka į žmogaus kūną kvėpuojant su maistu ir per odą pagal šią schemą:

Pirma, gyvsidabrio transformacija įvyksta. Šis elementas yra randamas gamtoje keliose formose.

Metalo gyvsidabris, naudojamas termometrais, ir jos neorganinės druskos (pavyzdžiui, chlorido) yra gaunami iš organizmo gana greitai.

Moolio alkilo gyvsidabrio junginiai, ypač metilas ir etilturt. Šie junginiai yra labai lėtai pašalinami iš kūno - tik apie 1% viso skaičiaus. Nors dauguma gyvsidabrio patenka į natūralius vandenis yra yra neorganinių junginių pavidalu, jis visada pasirodo esąs yra daug nuodingas metilratut forma. Bakterijos apatiniuose ežeruose ir upėse, gleivių, apimančių žuvų kūną, taip pat žuvų skrandžio gleivių yra pajėgi konvertuoti neorganinius gyvsidabrio junginius metil.

Antra, selektyvus kaupimasis arba biologinis kaupimasis (koncentracija) padidina gyvsidabrio kiekį žuvyse ir moliuskai, kiek kartų didesnis nei įlankos vandenyje. Žuvys ir moliuskai, gyvenantys upėje, kaupia metilott su koncentracija pavojinga asmeniui, kuris juos naudoja į maistą.

% pasaulinės žvejybos žuvų yra gyvsidabrio ne daugiau kaip 0,5 mg / kg, ir 95% - žemiau 0,3 mg / kg. Beveik visi gyvsidabris žuvyse yra metilratu.

Atsižvelgiant į skirtingą gyvsidabrio junginių toksiškumą maisto produktų asmeniui, būtina nustatyti neorganinį (bendrą) ir ekologiškai susijusį gyvsidabrio. Mes apibrėžiame tik bendrą gyvsidabrio kiekį. Medicininiuose ir biologiniuose reikalavimuose gyvsidabrio gėlavandenių grobio žuvyje kiekis yra skirtas 0,6 mg / kg, jūros - 0,4 mg / kg, gėlavandeniai ne grobiniam 0,3 mg / kg, ir tnz iki 0,7 mg / kg. Kūdikių maisto produktuose gyvsidabrio kiekis neturėtų viršyti 0,02 mg / kg konservuotos mėsos, 0,15 mg / kg konservuotų žuvų, likusiuose - 0,01 mg / kg.

Švinas yra beveik visuose gamtinės aplinkos komponentuose. Žemės plutoje yra 0,0016%. Natūralus švino lygis 0,0005 mg / m3 atmosferoje. Dauguma jos yra deponuojamos dulkių, maždaug 40% nukrenta su atmosferos kritulių. Augalai gauna švino nuo dirvožemio, vandens ir atmosferos indėlių ir gyvūnų - suvartojančių augalų ir vandens. Žmogaus organizme metalas susiduria su maistu, vandeniu ir dulkėmis.

Pagrindinis švino biosferos užteršimo šaltinis yra benzino varikliai, kurių išmetamosios dujos yra triethylswin, šilumos jėgainės, akmens anglių, kasybos, metalurgijos ir chemijos pramonės. Į dirvožemį įvedamas didelis švino kiekis kartu su nuotekų, naudojamų kaip trąša. Norėdami užgesinti Černobylio AE deginimo reaktorių, taip pat buvo naudojamas švinas, kuris pateko į oro baseiną ir išsklaidė plačiose teritorijose. Didėjant aplinkos taršai, švino padidina jo nusėdimą kauluose, plaukuose, kepenyse.

Chromas. Pavojingiausias toksinis chromas (6+), kuris mobilizuoja rūgštiniais ir šarminiais dirvožemiais, šviežiais ir jūros vandenyse. Jūros vandenyje chromo 10-20% yra atstovaujama forma CR (3+), 25-40% - CR (6+), nuo 45 iki 65% ekologiška forma. PH 5 - 7, CR (3+) diapazone vyrauja ir pH\u003e 7 - CR (6+). Yra žinoma, kad CR (6+) ir organiniai chromo junginiai nėra padengti geležies hidroksidu jūros vandenyje.

Natūralūs cifonai yra praktiškai uždaryti. Natūraliose ekosistemose medžiaga ir energija yra išleidžiama ekonomiškai, o kai kurių organizmų atliekos yra svarbios sąlygos kitų egzistavimo. Antropogeninis ciklas medžiagų lydi didžiulis vartojimas gamtos išteklių ir daug atliekų, sukeliančių aplinkos taršą. Netgi tobuliausių gydymo įrenginių kūrimas neišsprendžia problemos, todėl būtina plėtoti mažas ir be švaistymo technologijas, kurios leidžia kuo labiau uždirbti antropogeninį ciklą. Teoriškai galima kurti be švaistymo technologijas, tačiau mažai atliekų technologijos yra realios.

Prisitaikymas prie gamtos reiškinių

Prisitaikymas - įvairūs pritaikymai į buveinę, sukurtą organizmuose (nuo lengviausių) evoliucijos procese. Gebėjimas prisitaikyti yra viena iš pagrindinių gyvenimo savybių, suteikiant jo egzistavimo galimybę.

Pagrindiniai veiksniai, kuriantys prisitaikymo procesą, apima: paveldimumą, kintamumą, natūralų (ir dirbtinį) atranką.

Tolerancija gali keistis, jei kūnas patenka į kitas išorines sąlygas. Rodoma tokiomis sąlygomis, po kurio laiko jis būtų priprasti prie jų (nuo LAT. Prisitaikymas - prisitaikyti). Šio pasekmė yra fiziologinio optimalaus nuostatų pasikeitimas.

Organų nuosavybė prisitaikyti prie egzistavimo viename ar kitu ekologinio veiksnio diapazone vadinama aplinkos plastiškumu.

Platesnis aplinkos veiksnio asortimentas, per kurį šis organizmas gali gyventi, tuo didesnis jos ekologinis plastiškumas. Pasak plastiškumo laipsnio, išskiriami dviejų tipų organizmai: sienos pjovimas (sienos) ir esvibionic (Evrieki). Taigi, nekoobiontai yra aplinkai pagal nutylėjimą (pvz., Kambala gyvena tik sūdytame vandenyje, ir kasay tik švieži), t.y. Derinimas ir eVuryontos yra ekologiškai plastikinės, t. Y. Daugiau ilgalaikių (pavyzdžiui, triochelės miežiai gali gyventi tiek šviežiais ir sūdingais vandenimis).

Prisitaikymas yra daugialypis, nes organizmas vienu metu turi atitikti daug skirtingų aplinkos veiksnių.

Yra trys pagrindiniai būdai, kaip pritaikyti organizmams aplinkos sąlygas: aktyvus; pasyvus; Venkite neigiamo poveikio.

Aktyvus prisitaikymo kelias yra atsparumo stiprinimas, reguliavimo procesų kūrimas, leidžiantis vykdyti visą linksmybių funkciją organizme, nepaisant to, kad nuo optimalaus veiksnio nukrypsta. Pavyzdžiui, šiltakraujų gyvūnai išlaikyti pastovią kūno temperatūrą - optimalus biocheminiams procesams, įvykusiuose jame.

Pasyvus prisitaikymo kelias - gyvybiškai svarbių organizmų funkcijų pavaldumas keičiant aplinkos veiksnius. Pavyzdžiui, remiantis nepalankiomis aplinkos sąlygomis, daugelis organizmų eina į Anabiosa (paslėptą gyvybės) būseną, kurioje metabolizmas metabolizmas yra beveik sustabdytas (vabzdžių valstija, siuvimo vabzdžiai, užmigdymo, išlaikant ginčą ginčų ir sėklų forma).

Venkite nepageidaujamų efektų - besivystančių prietaisų, organizmų elgesys (prisitaikymas), padedantis išvengti nepalankių sąlygų. Tuo pačiu metu adaptacijos gali būti: morfologinė (kūno struktūra pasikeičia: lapų keitimas kaktuse), fiziologinis (kupranugaris suteikia drėgmę dėl naftos atsargų oksidacijos), etologic (elgesio pokyčiai : sezoninės paukščių migracijos, žiemos žiemos).

Gyvi organizmai yra gerai pritaikyti periodiniais veiksniais. Netiesioginiai veiksniai gali sukelti ligų ir net kūno mirtį (pavyzdžiui, narkotikų, Keriformcates). Tačiau su ilgalaikiu poveikiu jie taip pat gali prisitaikyti prie jų.

Organizmai buvo pritaikyti kasdieniams, sezoniniams, potvynių ir tvarkingų ritmams, saulės aktyvumams, mėnulio etapams ir kitiems griežtai periodinėms reiškiniams. Taigi, sezoninis prisitaikymas yra pasižymi sezoniškumu gamtoje ir žiemos taikos būsenoje.

Sezoniškumas. Vadovybė augalų ir gyvūnų su organizmų pritaikymo yra metinis temperatūros kursas. Laikotarpis, palankus gyvenimui, vidutiniškai už mūsų šalį, trunka apie šešis mėnesius (pavasarį, vasarą). Net iki stabilių šalnų atvykimo pobūdžio, ateina žiemos taikos laikotarpis.

Žiemos poilsio sąlyga. Žiemos taika yra ne tik vystymasis dėl mažos temperatūros, bet sudėtingo fiziologinio prietaiso, o ateina tik tam tikru vystymosi etapu. Pavyzdžiui, mirusio uodų ir dilgėlinė drugelis žiemą suaugusių vabzdžių, drugelio etape - į pupa, nesudaryto šilkaverpių etape - kiaušinio etape.

Bioritmai. Kiekvienoje rūšyje, evoliucijos procese, būdingas vienerių metų ciklas intensyvaus augimo ir vystymosi, reprodukcija, pasirengimas žiemai ir žiemojantiems. Šis reiškinys gavo biologinio ritmo pavadinimą. Kiekvieno gyvavimo ciklo laikotarpio sutapimas su atitinkamais metų metais yra labai svarbus dėl rūšies buvimo.

Pagrindinis veiksnys reguliuojant sezoninių ciklų daugelyje augalų ir gyvūnų yra dienos trukmė.

Bioritmai yra:

exogeniniai (išoriniai) ritmai (atsiranda kaip reakcija į periodinius pokyčius terpėje (dienos ir nakties, sezonų, saulės aktyvumo) endogeninių (vidinių ritmų) keitimas generuoja organizmą

Savo ruožtu endogenijos skirstomos į:

Fiziologiniai ritmai (širdies plakimas, kvėpavimas, vidaus sekrecijos liaukos, DNR sintezė, RNR, baltymų, fermentų, ląstelių padalijimo ir kt.)

Aplinkos ritmai (kasdien, metinis, potvynis, mėnuo ir kt.)

Rhytmic yra DNR sintezės, RNR, baltymų, ląstelių padalijimo, širdies plakimo, kvėpavimo ir kt procesai. Išorinis poveikis gali perkelti šių ritmų etapus ir pakeisti jų amplitudė.

Fiziologiniai ritmai skiriasi priklausomai nuo kūno būklės, aplinkosaugos - stabilesnis ir atitinka išorinius ritmus. Su endogeniniais ritmais, organizmas gali sutelkti dėmesį į laiką ir iš anksto pasirengti būsimiems pokyčiams terpėje - tai yra biologiniai korpusai kūno. Daugelis gyvų organizmų pasižymi cirkadiniais ir cirkutiniais ritmais.

Cirkadic ritmai (netoliese) yra pakartotiniai intensyvumai ir biologinių procesų ir reiškinių pobūdis su 20-28 valandų laikotarpiu. Cirkinad ritmai yra susiję su gyvūnų ir augalų veikla per dieną ir, kaip taisyklė, priklauso nuo temperatūros ir intensyvumo šviesos. Pavyzdžiui, šikšnosparniai skrenda "Twilight" ir po to per dieną daugelis planktoninių organizmų naktį laikė vandens paviršių, o per dieną jis nusileidžiamas.

Su šviesos fotoperiod įtaka - sezoniniai biologiniai ritmai yra prijungti. Organizmų reakcija už dienos trukmę buvo fotoperiodizmo pavadinimas. Phoperiodizmas yra bendras svarbus prisitaikymas, kuris reguliuoja sezoninius reiškinius iš įvairių organizmų. Augalų ir gyvūnų fotoperiodizmo tyrimas parodė, kad organizmų reakcija į šviesą grindžiama tam tikros trukmės šviesos ir tamsos dienos metu. Dienos ir nakties organizmų (iš vienaląsčio su žmonėmis) reakcija rodo, kad jie gali matuoti laiką, t. Y. Turėti šiek tiek biologinio laikrodžio. Biologiniai laikrodžiai, išskyrus sezoninius ciklus, kontroliuoti daugelį kitų biologinių reiškinių, nustato tinkamą kasdienio organizmų ir procesų, atsiradusių net ląstelių lygyje, veiklos ritmas, ypač ląstelių padaliniai.

Visuotinė visų gyvenančiųjų savybė nuo virusų ir mikroorganizmų iki aukštesnių augalų ir gyvūnų yra gebėjimas suteikti mutacijas - staigius, natūraliai sukeltus, paveldėtus pokyčius genetinės medžiagos, todėl tam tikrus kūno požymių pokyčius. Skutyvios kintamumas neatitinka aplinkos sąlygų ir, kaip taisyklė, pažeidžia esamą prisitaikymą.

Supakuota į diapazoną (ilgas sustojimas vystytis) Daugelis vabzdžių tam tikru vystymosi etapu, kuris neturėtų būti painiojamas su poilsio būkle nepalankiomis sąlygomis. Mėnulio ritmai turi įtakos daugelio jūrų gyvūnų reprodukcijai.

Cyrkan (atsitiktiniai) ritmai yra pasikartojantys biologinių procesų ir reiškinių intensyvumo ir pobūdžio pokyčiai su nuo 10 iki 13 mėnesių.

Fizinė ir psichologinė asmens būklė taip pat turi ritminį simbolį.

Trikdomas darbo ir poilsio ritmas sumažina našumą ir turi neigiamą poveikį žmonių sveikatai. Asmens valstybė ekstremaliomis sąlygomis priklausys nuo jo pasirengimo iki šių sąlygų laipsnio, nes praktiškai nėra laiko prisitaikymui ir atkūrimui.

Visos mūsų planetos medžiagos yra ciklo procese. Saulės energija sukelia du medžiagų ciklą žemėje:

1) didelė (geologinė ar abiotinė);

2) mažas (biotinių, biogeninių ar biologinių).

Medžiagų ir kosmoso energijos srautų kursas sukuria biosferos stabilumą. Kieto ir vandens grandinė, kuri atsiranda dėl abiotinių veiksnių (negyvos gamtos), yra vadinamas didelė geologinė apyvarta. Su dideliu geologiniu ciklu (milijonai metų), roko uolos yra sunaikintos, apvirtintos medžiagos, ištirpintos ir patenka į pasaulio vandenyną; Geotektoniniai pokyčiai, nuleidžiantys žemynai, pakelti jūros dugną. Vandens ciklo laikas ledynuose yra 8000 metų, upėse - 11 dienų. Tai didelis ciklas, kuris slopina gyvus organizmus. Mitybos elementai ir iš esmės lemia jų egzistavimo sąlygas.

Didelis, geologinis ciklasbiosferą pasižymi dviem svarbiais momentais:

a) atliekamas visoje geologinio vystymosi žemės;

b) yra šiuolaikinė planetinio proceso, kuris daro pirmaujančią dalyvavimą tolesniame biosferos plėtroje.

Dabartiniame žmonijos vystymosi etape, teršalai - sieros ir azoto oksidai, dulkės, radioaktyviosios priemaišos taip pat perduodamos į ilgus atstumus. Vidutinio šiaurinio pusrutulio vietovės teritorija buvo didžiausia užteršimo.

Mažas, biogeninis ar biologinis ciklas medžiagų atsiranda kietų, skystų ir dujinių etapų su gyvų organizmų dalyvavimo.Biologinė apyvarta, o ne geologiniai reikalauja mažesnių energijos sąnaudų. Mažas ciklas yra didelės, atsiranda biogeokenozių lygiu (viduje) ekosistemos) ir yra tai, kad dirvožemio maistinių medžiagų, vandens, anglies augalų medžiagoje yra suvartojama sukurti kūną. Ekologiškų medžiagų dree produktai suskaido mineralinių komponentų. Mažas ciklas Unlock.Kas yra susijęs su medžiagų ir energijos srautu į ekosistemą iš išorės ir su jų dalies produkcija į biosferos ciklą.

Dideliame ir mažame cikle dalyvauja daug cheminių elementų ir jų junginių, tačiau svarbiausia yra tie, kurie nustato esamą biosferos vystymosi etapą, susijusį su žmogaus ekonomine veikla. Tai apima cifansus anglies, sieros ir azoto(jų oksidai - pagrindiniai atmosferos teršalai), taip pat fosforo (fosfatų - -furnal galios teršalas). Beveik visi teršalai veikia kaip kenksmingi ir susiję su grupe. ksenobiotikai.

Šiuo metu ksenobiotikų cipostikai - toksiški elementai yra labai svarbūs - Gyvsidabris (maisto teršalas produktai) ir švinas (benzino komponentas). Be to, daugelis medžiagų antropogeninės kilmės (DDT, pesticidai, radionuklidai ir tt) yra kilę iš didelio ciklo į mažų (DDTS, pesticidų, radionuklidų ir tt), kurie kenkia biota ir žmonių sveikatai.

Biologinės apyvartos esmė yra dviejų priešingų, bet tarpusavyje susiję procesai - kūrimas organinės medžiagos ir jos sunaikinimasgyva medžiaga.

Skirtingai nuo didelio ciklo, maža turi skirtingą trukmę: atskirti sezoninius, metinius, daugiamečius ir senus mažus cifansus.

Cheminių medžiagų kūriniai iš neorganinės terpės per augaliją ir gyvūnus atgal į neorganinę terpę naudojant saulės energiją cheminių reakcijų yra vadinamas biogeocheminis ciklas .

Dabartinė ir mūsų planetos ateitis priklauso nuo gyvų organizmų dalyvavimo biosferos veikimui. Medžiagų cikle, gyva medžiaga arba biomasė atlieka biogeochemines funkcijas: dujas, koncentraciją, oksidacinius ir redukcinius bei biocheminius.

Biologinė apyvarta vyksta su gyvais organizmais dalyvaujant ir slypi organinių medžiagų atkūrimui nuo neorganinio ir skilimo šio organinio į neorganišką per maisto trofinę grandinę. Biologinės apyvartos gamybos ir destruktyvių procesų intensyvumas priklauso nuo šilumos ir drėgmės kiekio. Pavyzdžiui, mažai poliarinių zonų organinės medžiagos skilimo lygis priklauso nuo šilumos trūkumo.

Svarbus biologinės apyvartos intensyvumo rodiklis yra cheminių elementų apyvartos norma. Intensyvumas yra apibūdinamas indeksas lygus miško patalynės masės ir vandens masės ir vandens santykiui. Kuo didesnis indeksas, tuo mažiau ciklo intensyvumas.

Indeksas spygliuočių miškuose - 10 - 17; Platus 3 - 4; savannah ne daugiau kaip 0,2; Šlapias tropiniai miškai ne daugiau kaip 0,1, i.e. Čia yra intensyviausio biologinis ciklas.

Elementų (azoto, fosforo, sieros) srautas per mikroorganizmus yra didesnis nei per augalus ir gyvūnus.Biologinė apyvarta nėra visiškai grįžtama, ji yra glaudžiai susijusi su biogeochemine apyvarta. Cheminiai elementai yra išplatinami biosferoje įvairiais biologinės apyvartos keliais:

gyva medžiaga absorbuojama ir įkraunama energija;

palikite gyvą amžių, pabrėžiant energiją į išorinę aplinką.

Šie ciklai yra dviejų tipų: dujinių medžiagų ciklas; Nuosėdų ciklas (rezervas žemės plutoje).

Cries patys sudaro dvi dalys:

- rezervų fondas(tai yra medžiagos dalis, kuri nėra susijusi su gyvais organizmais);

- kilnojamasis (mainų) fondas(Mažesnė medžiaga, susijusi su tiesioginiu keitimais tarp organizmų ir jų artimiausios aplinkos).

Apskritimai padalija:

Kreivas dujų tipas su rezervo fonduŽemės plutoje (anglies ciklo, deguonies, azoto) - gali greitai savireguliacija;

Kreivas nuosėdos tipas su rezervo fonduŽemės plutos (fosforo, kalcio, geležies ir kt.) - Daugiau inertiškų medžiagų didžioji medžiaga yra "nepasiekiami" gyvi organizmai.

Pasėliai taip pat gali būti suskirstyti į:

- uždaryta(dujinių medžiagų ciklas, pvz., deguonies, anglies ir azoto - rezervatas vandenyno atmosferoje ir hidrosfere, todėl trūkumas yra sparčiai kompensuojamas);

- atrakinta(Pavyzdžiui, fosforo eksploatacinių rezervo fondas, pvz., Phosphorus, yra blogai kompensuojami, t. Y. Sukurtas deficitas).

Energetikos pagrindas biologinės apyvartos egzistavimui Žemėje ir jų pradinė nuoroda yra fotosintezės procesas.Kiekvienas naujas ciklo ciklas nėra tiksli ankstesnio pakartojimas. Pavyzdžiui, biosferos evoliucijos kai kurie procesai turėjo negrįžtamą prigimtį, dėl kurių įvyko biogeninių kritulių susidarymas ir kaupimas, padidėjęs deguonies kiekis atmosferoje, kiekybinio pokyčio A elementų skaičius ir kt. Izotopų santykis ir kt.

Priimtų medžiagų cirkuliacija biogeocheminiai ciklai . Pagrindinė biogeocheminė (biosferos) medžiagų ciklai: vandens ciklas, deguonies ciklas, azoto ciklas(bakterijų-azotfixatorių dalyvavimas), \\ t ciklo anglis(aerobinių bakterijų dalyvavimas; kasmet apie 130 tonų anglies yra iš naujo į geologinį ciklą), fosforo ciklas(Dirvožemio bakterijų dalyvavimas; kasmet į vandenynus 14 milijonų tonų fosforo) sieros ciklas, metalo cilindras.

Puslapis 1.

Geologinis ciklas (didelis medžiagų ciklas gamtoje) yra medžiagų cirkuliacija, kurios varomoji jėga yra egzogeniniai ir endogeniniai geologiniai procesai.

Geologinė apyvarta yra medžiagų cirkuliacija, kurios varomoji jėga yra egzogeniniai ir endogeniniai geologiniai procesai.

Geologinės apyvartos ribos yra daug platesnės nei biosferos biosferos, jos amplitudė užfiksuoja žemės plutos sluoksnius toli už biosferos. Ir, svarbiausia, - konkretaus ciklo procesuose gyvi organizmai atlieka nedidelį vaidmenį.

Taigi, geologinis ciklas medžiagų pajamos be gyvų organizmų dalyvavimo ir atlieka iš cheminės medžiagos perskirstymą tarp biosferos ir gilesnių sluoksnių žemės.

Svarbiausias vaidmuo didelėje geologinės apyvartos cikluose žaidžia nedideli cheminių medžiagų ciklų, tiek biosferos ir techninėsferos ciklų, kurie atsiranda ilgą laiką nuo didelio geocheminio srauto, transformuojant begalinių sintezės ciklus ir skilimas.

Svarbiausias vaidmuo didelėje geologinės apyvartos cikluose žaidžia nedideli ciklai medžiagų, tiek biosferos, tiek techntikosfera, proga, kurioje medžiaga ilgą laiką išjungiama nuo didelio geocheminio srauto, transformuojant begalinę sintezę ir skilimą ciklai.

Ši anglis dalyvauja lėtai geologiniame cikle.

Būtent ši anglis dalyvauja lėtai geologiniame cikle. Gyvenimas žemės ir dujų balanso atmosferą palaiko santykinai nedideli sumas anglies, esančių daržovių (5,10 tonų) ir gyvūnų (5,109 tonų) audinių mažame (biogeniniame) ciklo. Tačiau asmuo intensyviai uždaro medžiagų ciklą, įskaitant anglies dioksidą. Pavyzdžiui, apskaičiuota, kad visos visų vietinių gyvūnų biomasės jau viršija visų laukinių gyvūnų biomasę. Auginamų augalų plotas artėja prie natūralių biogeokenozių sričių ir daug kultūrinių ekosistemų apie savo produktyvumą, nuolat didinant asmenį, yra gerokai pranašesnis už natūralų.

Didžiausias laikas ir erdvėje yra vadinamasis geologinis ciklas medžiagų.

Gamtoje yra 2 medžiagų ciklo tipai: didelis arba geologinis medžiagų ciklas tarp žemės ir vandenyno; Mažas arba biologinis - tarp dirvožemio ir augalų.

Vanduo, išgautas iš dirvožemio garų būsenoje, patenka į atmosferą, tada aušinimas, kondensuotas ir vėl kritulių pavidalu grįžta į dirvožemį ar vandenyną. Vandens geologinis ciklas užtikrina mechaninį perskirstymą, kritulius, kieto kritulių kaupimą žemėje ir rezervuarų apačioje, taip pat dirvožemio ir uolų mechaninio sunaikinimo procese. Tačiau cheminė vandens funkcija atliekama dalyvaujant gyviems organizmams ar jų pragyvenimui. Natūralūs vandenys, kaip ir dirvožemis, yra sudėtinga biocozė.

Asmens geocheminė veikla tampa panaši į biologinius ir geologinius procesus. Geologiniame cikle, mažinimo nuoroda didėja smarkiai.

Veiksnys, kuris nustato pagrindinį ženklą dėl bendro pobūdžio ir biologinio personalo. Tuo pačiu metu, geologinis ciklas vandens nuolat siekia plauti visus šiuos elementus nuo suši kilimo storio vandenyno baseine. Todėl augalų maisto elementų išsaugojimas sushi reikalauja, kad jų patrauklumas būtų visiškai netirpi forma vandenyje. Gyvi organinė yra atsakinga už šį reikalavimą.