Биогеохимической круговорот веществ в природе. Основные биогеохимические циклы (углерода, кислорода и др.).
Существование экосистем и в целом возможность жизни на Земле обусловлены круговоротом химических элементов, поэтому говорят, что жизнь есть движение, а круговорот веществ является одним из важнейших механизмов функционирования биосферы. Нарушение баланса в круговороте, обусловленное хозяйственной деятельностью человека, ведет к экологически кризисным ситуациям в экосистемах, регионах и в биосфере в целом.
Биогеохимический цикл
– это круговорот химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы снова в неорганическую среду с использованием энергии Солнца и энергии химических реакций.
Сущность круговорота в следующем
. Минеральные элементы проникают в ткани растений и животных в процессе их роста и там входят в состав органических веществ. После смерти организма эти вещества вновь попадают в окружающую среду. Здесь они претерпевают сложные превращения, и в итоге минерализуются, после чего попадают в новые организмы.
К главным циклам относятся круговороты элементов и веществ:
С, Н2О, N2, P, S, O2,
требующихся всем организмам в наибольших количествах.
Углерод, кислород, азот, фосфор и сера являются компонентами для построения основных молекул живого вещества - углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот. Эти круговороты создаются живым веществом и одновременно поддерживают жизнедеятельность самих живых организмов.
Круговорот углерода.
Углерод в биосфере часто представлен наиболее подвижной формой - углекислым газом. Источником первичной углекислоты биосферы является вулканическая деятельность. 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.
Круговорот углерода, обусловленный живыми организмами, составляет только часть его общего круговорота, называемого быстрым круговоротом, и длительность его исчисляется временем жизни организма. На более длительное время исключается углерод из кругооборота – медленный круговорот- с горючими ископаемыми.
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.
Интересное из раздела
Структура экологических систем
Существует образное выражение, что
мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. При этом экология
как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное вним ...
Благоустройство санитарно-защитной зоны вокруг одиночного стационарного источника загрязнения
В настоящее
время антропогенные изменения состояния компонентов природной среды вызывают
практически все виды хозяйственной деятельности человека.
Крупномасштабные антропогенн ...
Экология Туймазинского района Республики Башкортостан
На всех стадиях своего
развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как
появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в
природу резко усилило ...
