ГЛАВНАЯ >>> ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ, МОНИТОРИНГ, ЗАГРЯЗЕНИЯ


Главная
    Физическая география
    Геология, геодезия и почвоведение
    Микология и лихенология
    Ботаника и геоботаника
    Зоология беспозвоночных
    Зоология позвоночных
    Водная экология и гидробиология
    Цитология, физиология, медицина
    Экологические проблемы, мониторинг
    Охрана природы и заповедное дело
    Экологическое образование
    Художественная литература о природе


Отдых и апартаменты в Болгарии
Предложение для тех, кто любит природу и уединение и хочет отдохнуть на тёплом море дёшево и без посредников: от 20 евро в сутки за трехкомнатную квартиру на море!

Атлас-определитель 'Птицы России' для iPhone и iPad: загрузить из AppStore (iTunes) бесплатно


: : = = + +

Поделитесь ссылкой с друзьями:

Учебно-познавательные экскурсии на АгроБиоФерму в Подмосковье !

Пожалуйста, ставьте активную гиперссылку на сайт eco-ref.ru если Вы копируете эти материалы!
Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами копирования материалов с сайта www.eco-ref.ru

В некоммерческом Интернет-магазине Экологического Центра "Экосистема" можно недорого (по себестоимости производства) купить (заказать по почте наложенным платежом, т.е. без предоплаты) наши авторские методические материалы по экологии, полевой биологии и географии:
10 компьютерных (электронных) определителей грибов, лишайников, растений и животных России,
2 диска с голосами птиц России: голоса птиц средней полосы и голоса птиц России,
20 цветных ламинированных определительных таблиц по растениям и животным средней полосы России,
8 цветных ламинированных определителей-бродилок по растениям средней полосы России,
5 карманных полевых определителей животных средней полосы,
65 методических пособий и 40 учебно-методических фильмов по методикам проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях), а также
методическое пособие (книга) для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум".

Посмотреть в Интернет-магазине

Круговороты веществ в природе

Круговорот воды

Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы - это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан. Для нас же наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, так как большинство используемых человеком источников воды пополняется именно за счет этого вида осадков. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей на суше, есть два пути.

Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

Круговорот воды является одним из грандиозных процессов на поверхности земного шара. Он играет главную роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушными течениями на сушу, круговорот становится значительно сложнее. В этом случае часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу, другая - питает реки и водоемы, но в итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и живым веществом, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Вода - важнейший компонент всего живого. Грунтовые воды, проникая сквозь ткани растения в процессе транспирации, привносят минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности самих растений.  Наиболее замедленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледников, что отражают медленное движение и скорейшее таяние ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферной влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезвычайно быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота являются отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.

Круговорот углерода

Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой - углекислым газом. Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры.   Миграция углекислого газа в биосфере Земли протекает двумя путями. Первый путь заключается в поглощении его в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении их в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далекие геологические эпохи сотни миллионов лет назад значительная часть фотосинтезируемого органического вещества не использовалась ни консументами, ни редуцентами, а накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах миллионы лет, этот детрит под действием высоких температур и давления (процесс метаморфизации) превращался в нефть, природный газ и уголь, во что именно - зависело от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в породах. Теперь мы в огромных количествах добываем это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая его, в определенном смысле завершаем круговорот углерода. Если бы ни этот процесс в истории планеты, вероятно, человечество имело бы сейчас совсем другие источники энергии, а может быть и совсем другое направление развития цивилизации .

По второму пути миграция углерода осуществляется созданием карбонатной системы в различных водоемах, где CO2 переходит в H2CO3, HCO31-, CO32-. Затем с помощью растворенного в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями. Возникают мощные толщи известняков. Наряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане. В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ атмосферы поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью растений и животных на поверхности происходит окисление органических веществ с образованием CO2. Особое место в современном круговороте веществ занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом промышленного производства и транспорта.

Круговорот кислорода

Кислород - наиболее активный газ. В пределах биосферы происходит быстрый обмен кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели. В составе земной атмосферы кислород занимает второе место после азота. Господствующей формой нахождения кислорода в атмосфере является молекула О2. Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, поскольку он вступает во множество химических соединений минерального и органического миров. Свободный кислород современной земной атмосферы является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений и его общее количество отражает баланс между продуцированием кислорода и процессами окисления и гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило такое время, когда количество свободного кислорода достигло определенного уровня и оказалось сбалансированным таким образом, что количество выделяемого кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода.


  

Круговорот азота

При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве трифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты:

2HN0з + СаСОз = Са(NОз)2 + СОС + Н0Н

Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров, каменного угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при .недостаточном доступе воздуха могут отнимать кислород от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих де ни трифицирующих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот, входивший в состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно выделяется в свободном виде.

Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К таким процессам относятся, прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращающуюся в почве в нитраты. Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков», почему они и получили название клубеньковых бактерий. Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества. Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важнейших элементов питания растений.

Круговорот фосфора

Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутрь клеток. В различных минералах фосфор содержится в виде неорганического фосфатиона (PO43-). Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. Растения поглощают PO43- из водного раствора и включают фосфор в состав различных органических соединений, где он выступает в форме так называемого органического фосфата. По пищевым цепям фосфор переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. При каждом переходе велика вероятность окисления содержащего фосфор соединения в процессе клеточного дыхания для получения организмом энергии. Когда это происходит, фосфат в составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду, после чего снова может поглощаться растениями и начинать новый цикл.

В отличие, например, от углекислого газа, который, где бы он ни выделялся в атмосферу, свободно переносится в ней воздушными потоками пока снова не усвоится растениями, у фосфора нет газовой фазы и, следовательно, нет свободного возврата в атмосферу. Попадая в водоемы, фосфор насыщает, а иногда и перенасыщает экосистемы. Обратного пути, по сути дела, нет. Что-то может вернуться на сушу с помощью рыбоядных птиц, но это очень небольшая часть общего количества, оказывающаяся к тому же вблизи побережья. Океанические отложения фосфата со временем поднимаются над поверхностью воды в результате геологических процессов, но это происходит в течение миллионов лет. Следовательно, фосфат и другие минеральные биогены почвы циркулируют в экосистеме лишь в том случае, если содержащие их отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента. В естественных экосистемах так в основном и происходит. Когда же в их функционирование вмешивается человек, он нарушает естественный круговорот, перевозя, например, урожай вместе с накопленными из почвы биогенами на большие расстояния к потребителям.


Круговорот серы

Сера является важным составным элементом живого вещества. Большая часть ее в живых организмах находится в виде органических соединений. Кроме того, сера входит в состав некоторых биологически активных веществ: витаминов, а также ряда веществ, выступающих в качестве катализаторов окислительно-восстановительных процессов в организме и активизирующих некоторые ферменты. Сера представляет собой исключительно активный химический элемент биосферы и мигрирует в разных валентных состояниях в зависимости от окислительно-восстановительных условий среды. Среднее содержание серы в земной коре оценивается в 0,047 %. В природе этот элемент образует свыше 420 минералов.

В изверженных породах сера находится преимущественно в виде сульфидных минералов: пирита , пирронита , халькопирита , в осадочных породах содержится в глинах в виде гипсов, в ископаемых углях - в виде примесей серного колчедана и реже в виде сульфатов. Сера в почве находится преимущественно в форме сульфатов; в нефти встречаются ее органические соединения. В связи с окислением сульфидных минералов в процессе выветривания сера в виде сульфатиона переносится природными водами в Мировой океан. Сера поглощается морскими организмами, которые богаче ее неорганическими соединениями, чем пресноводные и наземные.

В некоммерческом Интернет-магазине Экологического Центра "Экосистема" можно недорого (по себестоимости производства) купить (заказать по почте наложенным платежом, т.е. без предоплаты) наши авторские методические материалы по экологии, полевой биологии и географии:
10 компьютерных (электронных) определителей грибов, лишайников, растений и животных России,
2 диска с голосами птиц России: голоса птиц средней полосы и голоса птиц России,
20 цветных ламинированных определительных таблиц по растениям и животным средней полосы России,
8 цветных ламинированных определителей-бродилок по растениям средней полосы России,
5 карманных полевых определителей животных средней полосы,
65 методических пособий и 40 учебно-методических фильмов по методикам проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях), а также
методическое пособие (книга) для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум".

Посмотреть в Интернет-магазине

Список всех рефератов и справочных материалов по общей экологии, экологическим проблемам, мониторингу и загрязнению окружающей среды:

Экология как биологическая наука
Экология популяций
"Экология жизни"
Биогеоценозы
Биогеоценоз и экосистема
Экосистема и ее свойства
Экосистема: структура и свойства, законы и закономерности
Экосистема пустыни
Экосистема дубравы: экскурсия
Функции живого вещества
Круговороты веществ в природе
Круговорот азота в природе
Роль фотосинтеза в биосфере
Введение в теорию эволюции
Теория естественного отбора
Происхождение и эволюция органического мира
Возникновение жизни на Земле
Краткий очерк развития жизни на Земле
Эволюционная теория
Основные положения современной теории эволюции
Оценка эволюционного учения
Прогнозирование в экологии

Живые организмы мирового океана: детритофаги и редуценты
Проблемы экологии и пути их решения
Проблемы охраны литосферы
Биосфера
Биосфера: организация и проблемы сохранения
Учение Вернадского о биосфере
Современные проблемы биосферы
Антропогенное воздействие на биосферу
Современное состояние природной среды
Атмосфера. Загрязнение атмосферы
Почва. Загрязнение почвы
Радиация в биосфере
Экологические проблемы биосферы

Водные ресурсы России
Вода - источник жизни
Запасы и проблемы пресной воды
Экология водной среды
Вода. Загрязнение природных вод
Экологические проблемы Каспийского моря
Экологические проблемы Ладожского озера
Экологические проблемы Байкала
Экологические проблемы озера Байкал
Озеро Байкал среди других озер мира
Экология озера Селигер
Экологические проблемы Таганрогского залива
Экологические проблемы природных вод
Водные мелиорации: орошение и осушение
Лесные экосистемы и проблемы их сохранения
Глобальное потепление: причины, последствия, тенденции
Экологические проблемы развивающихся стран
Изменения климата Земли
Экологический контроль
Экологическая экспертиза
Воздействие урбанизации на окружающую среду
Характеристика муниципального предприятия "Водоканал"

Экологический мониторинг
Мониторинг окружающей среды
Проблемы загрязнения окружающей среды
Проблемы антропогенного воздействия на биосферу
Антропогенные загрязнения почвенного покрова
Атмосферный воздух: его загрязнение и охрана
Загрязнение атмосферного воздуха в России
Чистота водоемов: загрязнение, самоочищение, охрана
Загрязнение гидросферы и методы ее защиты
Загрязнение мирового океана
Методы очистки сточных вод
Проблемы городских отходов
Биологическая очистка сточных вод
Биоиндикация водной фауны по анатомическим и физиологическим показателям
Роль автотранспорта в ухудшении экологической ситуации в городах
Причины и факторы ухудшения санитарных условий жизни
Химическое загрязнение среды промышленностью
Проблемы загрязнения Свердловской области свинцом
Городские отходы: как с ними справиться ?

Статьи из книги В.П. Назарова "Песнь и плач Матери-Земли",
посвященные экологическим проблемам Западной Сибири и Урала:
  В центре гигантской природной чаши
  Такие разные лики Оби!
  По Сырому Агану...
  Зеленые... аборигены
  Избиение... русских лесов!
  От мезолита — до наших дней!
  Медоносы Севера
  Былинная пойма Оби
  «Выращивать»... клюкву, грибы?
  У горных истоков священной Оби!
  Нефтеюганские... «Клондайки»!
  В районе их всего... ! Ханты, манси, ненцы...
  От юрт Каркатеевых — до наших дней!
  Они могли бы жить... как шейхи!
  Пришедшие из глубины веков!
  К экологически чистым автомобилям!
  Что у вас под капотом?
  Повелевая могучей нефтяной рекой!
  Среди вод и болот...
  «Ай-Ас» — качество и низкая цена!
  Почему охотник-любитель платит за путевку втридорога?
  «Курорты» Лавренчуков!
  Горизонты жизни Евгения Опалева
  Даешь «Урал Промышленный — Урал Полярный»!?
  Со-управление... природными ресурсами на Ямале!
  Картинки с выставки
  Для чего Уралу и России нужен Шемур?
  У нас еще слишком «много природы»!?
  «Нефтяной крематорий» ... для осетра!
  Обь. Солка. В ожидании муксуна...
  «Атомные котлы» АЭС станут надежнее!
  Грозят ли нам «новые Чернобыли»?
  Мудрость Дома Земля
  Разор... Северному Уралу!

Исследовательские работы (проекты):
  Оценка экологического состояния реки методом биоиндикации
  Фитоиндикация широколиственного и смешанного леса
  Фитоиндикация сосновых лесов
  Изучение биоповреждений в лесах окрестностей озера Чанграш
  Биоповреждения листьев березы бородавчатой
  Оценка жизненного состояния соснового подроста

Дополнительная информация (на сайте www.geonature.ru):
  Экологический словарь

 




Порекомендуйте эту страницу своим друзьям в социальных сетях:

* * | |