Биогеохимический цикл

Рис. 2.7. Изменение валентного состояния атомов серы, участвующих в глобальных биогеохимических циклах (П. О Нейл, 1993)

ГЛОБАЛЬНЫЕ Глава 2 I БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ [c.49]

В биогеохимические циклы теперь включается также большой перечень синтетических соединений, не известных для целинных природных сред. К ним, в частности, относится большая группа веществ, объединяемых общим термином пестициды (гербициды, фунгициды), различные фенолы и их производные, фреоны, диоксины. Источниками химического загрязнения биосферы стали практически все промышленные предприятия, транспорт, все более или менее крупные населенные пункты, зоны отдыха (рекреации), крупные животноводческие комплексы, территории, занятые пахотными землями. [c.10]

Потоки тяжелых металлов между элементами географической оболочки Земли приведены в таблице 2.5. Из нее видно, что значительные массы металлов - тысячи и миллионы тонн - вовлечены в биотический круговорот. Вынос атомов металлов с континентов в океан осуществляется главным образом с речным стоком. При этом он не компенсируется обратным переносом, следовательно, океаны, а точнее - их донные отложения, продолжают накапливать эти элементы. Таким образом, глобальные биогеохимические циклы всех тяжелых металлов, как и цикл фосфора, характеризуются малой степенью замкнутости. [c.73]

Химические элементы циркулируют в биосфере из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду. Эти более или менее замкнутые пути движения химических элементов назьшают биогеохимическими циклами ( био относится к живым организмам, а гео - к горным породам, воздуху, воде). Движение необходимых для жизни элементов и неорганических соединений называют круговоротом веществ. [c.12]

Поступление элементов в биогеохимические циклы, связанные с деятельностью человека и затратами энергии ископаемого топлива. Таким путём возвращаются в круговорот опресненная морская вода, биогенные элементы в виде удобрений, металлы, другие ценные вещества, извлекаемые из отходов, и т. д. [c.25]

Аэробная атмосфера Земли обладает огромным окислительным потенциалом, определяющим скорости окисления не только циркулирующих в естественных биогеохимических циклах восстановленных соединений, но и антропогенных компонентов. При этом ключевая роль в таких процессах принадлежит не молекулярному кислороду, а различного рода кислородсодержащим частицам, присутствующим в ней в относительно небольших количествах. Такие частицы, к числу которых относятся озон, радикал гидроксила, атомарный кислород и некоторые другие молекулы и радикалы, образуются в реакциях, инициируемых солнечной радиацией, и называются фотооксидантами. [c.150]

Познание механизма "планетарного метаболизма", количественная оценка динамики глобальных биогеохимических циклов и характеристика их устойчивости по отношению к внешним воздействиям (прежде всего, антропогенным) относятся к наиважнейшим задачам современного естествознания, в том числе экологической химии. При этом важно отметить, что распознание тех или иных негативных изменений возможно лишь в случае достаточно хорошего знания "фоновых" ("нормальных") характеристик геосфер и циклов элементов. [c.8]

Биосферой называется наружная оболочка Земли, область активной жизни, представляющая целостную динамическую систему, в которой живые организмы и среда их обитания органически связаны в единый планетарный организм, гигантскую экологическую систему биогеохимическими циклами. [c.14]

Биогеохимический цикл соединений железа и марганца представляется следующим. Выветривание и почвообразование сопровождаются десиликацией пород и потерей оснований, окислением соединений железа и марганца, образованием осадков оксидов и гидроксидов, относительным обогащением элювия полуторными оксидами. [c.97]

Биогеохимические циклы хрома подробно изучены на примере экосистем пресных и соленых водоемов. Два главных окислительных состояния хрома в природных водах — это Сг и Сг . В кислородсодержащих водах термодинамически устойчив Сг . Однако Сг " благодаря кинетической стабильности может присутствовать в связанной с твердыми частицами форме. Условия взаимного перехода Сг " и Сг близки к условиям природных вод. Сг легко восстанавливается в присутствии Ре " , растворенных сульфидов и некоторых органических веществ, содержащих 8Н-группы. Сг, напротив, быстро окисляется лишь при большом избытке МпОз и медленно — кислородом в условиях природных вод. [c.101]

В глобальном биогеохимическом цикле азота ведущая роль принадлежит массообмену между педосферой и атмосферой, поскольку протекающие в почвенном покрове процессы обеспечивают образование основных количеств доступных для растений форм азота. Связывание молекулярного азота осуществляется микроорганизмами семейства Azotoba tera ea, свободно обитающими или симбиотичными с некоторыми видами растений (в их числе - все представители семейства бобовых, ольха и др.). Эти бактерии, а также синезеленые водоросли, симбиотически связанные с грибами лишайников или с некоторыми видами папоротников, содержат в клетках энзим нитрогеназу, в состав которого входят атомы молибдена и железа. [c.62]

Поступление N0 , в атмосферу в настоящее время в равной мере связано с природными (выделение N0 почвами, образование N0 и NOj при грозовых разрядах и в химических реакциях возбужденных частиц в стратосфере) и антропогенными источниками. Антропогенная эмиссия N0 обусловлена главным образом окислением N2 при сжигании ископаемого топлива и биомассы. Общий поток N0 сейчас оценивается величиной (44 10) Мт N/год, из них (24 5) Мт N/год поступает из антропогенных источников (о глобальном биогеохимическом цикле азота см. разд. 2.4 и 6.2). [c.163]

В.А. Ковда еще в 1976 г. привел данные о соотношении вкладов естественных биогеохимических циклов и антропогенного в природные процессы, а с тех пор техногенные потоки возросли. По его данным биогеохимические и технохимические потоки в биосфере оцениваются следующими величинами [c.9]

Для контроля за состоянием биосферы в настоящее время особое значение приобретает регламентация выбросов зафязняющих веществ в окружающую среду, их поступления в природные экосистемы с учетом их воздействия на отдельные организмы и их сообщества, В качестве критериев для офаничения антропогенных нафузок предложено использовать изменение первичной продуктивности в биогеоценозах, степень повреждения критических звеньев (по Криволуцкому), нарушение биогеохимических циклов биогенных элементов, [c.310]

Биогеохимические циклы делятся на два основньк типа [c.12]

Дистанционный мониторинг нацелен на оценку биологической продуктивности, понимание взаимодействий в системе почва - растение - атмосфера, на расчет динамики биомов, на моделирование биогеохимических циклов с учетом роли растительности. [c.620]

Ковда ВЛ. Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком. — М. Наука, 1975. — 263.с. [c.474]

Пока наши знания о биогеохимических циклах различных химических форм азота, серы и углерода, об их источниках и превращениях в мировых масштабах не будут исчерпывающими, выбор стратегии контроля за загрязнением атмосферы затруднителен. Химия атмосферы и окружающей среды имеет первостепенное значение для создания более здорового и чистого местообитания. Развитие надежных методов определения следов примесей в воздухе, изучение кинетики важных атмосферных реакций и открытие новых, более эффективных [c.21]

Другим свидетельством далеко зашедших воздействий атмосферных загрязнений на экосистемы, проявляющихся в нарушении биогеохимических циклов и уменьшении способности экосистем к саморегуляции, является накопление загрязнителей в кормовых растениях до концентраций, представляющих опасность для человека и животных. [c.130]

Изменения видового состава, также связанные со сдвигами в межвидовой борьбе Нарушение биогеохимических циклов Нарушение стабильности и уменьшение способности к саморегуляции Распад древостоев и ассоциаций Расширение лишенных растительности зон (опустошение) [c.128]

Важнейшими компонентами биосферы являются живое вещество, биогенное вещество (органические и органоминеральные продукты, созданные живыми организмами на протяжении геологической истории), косное вещество (горные породы и вода), биокосное вещество (осадочные породы, почва). Биосфера, возникнув в ходе общепланетарного развития, явилась, в свою очередь, за счет биогеохимических циклов в ней фактором, ускоряющим процесс эволюции в природе. [c.14]

Каждая из планетарных оболочек является сложной с точки зрения химии и динамической системой, характеризующейся как внутренними, так и внешними (межгеосферными) взаимодействиями. К числу последних относится, например, обмен газами между атмосферой и гидросферой, атмосферой и биотой. Относительно недавно выяснилась решающая роль живых организмов в функционировании уникальных по своим масштабам и сбалансированности биогеохимических циклов. [c.8]

Современные биогеохимические циклы захватывают атмосферу и всю гидросферу. Что касается литосферы, то миграционные потоки в основном ограничиваются самой верхней ее частью - зоной гипергенеза. При этом наибольшей интенсивностью обменных процессов характеризуется педосфера. [c.50]

Как будет показано в этом разделе, в биогеохимические циклы вовлекаются не только атомы биофильных элементов, но практически все химические элементы земной коры. Познание масштабов, механизма действия и степени замкнутости этих циклов, их взаимного переплетения является ключом к пониманию закономерностей формирования всех жизненно важных характеристик природной среды. Оно необходимо для установления допустимых пределов воздействия человечества на биосферу и для выяснения его возможностей недеструктивного управления происходящими в ней процессами. [c.50]

В предыдущих главах было показано, что связанные с нарушением эволюционно сложившихся химических равновесий проблемы носят крупнорегиональный и глобальный характер. Это обусловлено тем, что непрерывно увеличивающееся человечество превратилось в мощный фактор, изменяющий биогеохимические циклы элементов. Такие изменения происходят не только вследствие добычи из земных недр и последующего использования огромных количеств рудных и нерудных, минеральных и органических ископаемых. [c.243]

В настоящее время глобальные биогеохимические циклы тяжелых металлов в сильной степени искажены человеческой деятельностью. Наиболее ярким является пример цикла ртути. При ежегодном поступлении этого металла в атмосферу из всевозможных природных источников в количестве около 3000 т антропогенная эмиссия с начала 1990-х годов составила 4500 т/год (Ягольницер и соавт., 1995). С территории Канады она превышала природную эмиссию в 1,5 раза, с территории США - в 3,2, а в Европе - в 110 раз. Высокая летучесть ртути и большая продолжительность жизни ее паров в тропосфере (по разным оценкам от 0,5 до 2 лет) обеспечивают возможность переноса на большие расстояния. Поэтому ртуть с полным основанием причисляется к глобальным экотоксикантам. [c.245]

Эмиссия значительных количеств соединений серы существенно повышает естественный уровень концентрации элемента вблизи источников выброса. В урбанизированной зоне содержание соединений серы в атмосферном воздухе обусловливается антропогенными эмиссиями. В индустриально-региональной зоне антропогенный вклад существенно превышает воздействие природных источников, а в геохимически чистой превалирует природный фактор. Установлено, что в индустриальньк регионах до 60 % почвенной кислотности определяется образованием в атмосфере серной кислоты. Биогеохимические циклы природной и антропогенной серы связаны с уровнем ее содержания в породах, почвах, живых организмах. [c.56]

Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ. Сущность этой функции состоит в том, что биогеохимические циклы практически всех элементов, особенно биофилов, и циклы воды в биосфере осуществляются через почву, которая выступает и как регулирующий механизм этих потоков, и как аккумулятор элементов и веществ на поверхности Земли. [c.215]

В последние десятилетия некоторые ученые доказывали, что Земля действует скорее как единое живое существо, чем как управляемая случайным образом геохимическая система. Вокруг этой проблемы, часто называемой гипотезой Геи, а позже теорией Геи, возникло множество философских споров. Согласно этому подходу, предложенному Джеймсом Ловелоком, биология контролирует способность планеты быть обитаемой, делая атмосферу, океаны и сушу удобными для поддержания и развития жизни. У этой геянской точки зрения пока немного последователей, но идеи Ловелока и других ученых стимулировали активные споры о роли организмов как посредников в геохимических циклах. Многие специалисты используют термин биогеохимические циклы , в котором признается влияние организмов на геохимические системы . [c.23]

В современной литературе биогеохимические циклы связаны с именем В. И. Вернадского, о книге которого Биосфера (1926 г.) Д. Ловелоку не было известно, что впоследствии он и признал. Представление о Земле как огромном организме (системе) было сформулировано С. Н. Винофадским в 1896 г. — Прим. ред. [c.23]

Большой практический интерес вызывают модели качества воды в реках. Предложенная в [Цхай, 1995] модель воспроизводит пространственное распределение, содержания в реке двадцати видов химических показателей (БПК5, взвешенные вещества, нефтепродукты, фенолы, железо, фосфаты и др.). Уравнения модели представляют собой вариант одномерной системы для установившегося неравномерного движения воды с учетом боковой приточности в непризматическом русле реки. Задача прогноза решается для восемнадцати периодов в течение расчетного года для паводка (апрель-июнь) — ежедекадно, для остального времени — ежемесячно. Решение уравнений модели осуществляется численно модифицированным методом прогонки с организацией нескольких итерационных процессов. В указанной работе предложена также технология построения математических моделей биогеохимического цикла азота и фосфора, которые могут быть использованы для оценки и прогноза состояния экосистемы водоема. Модели ориентированы на стандартную входную информацию, получаемую от Государственной службы наблюдения. [c.291]

Со времени введения в науку В.И. Вернадским в 20-х гг. нашего столетия представления о биогехимических циклах как основе организованности биосферы и рсОбенно за последние 30 — 40 лет накоплен огромный фактический материал о характере биогеохимических циклов элементов и [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология