Cтраница 4
Ролью микроорганизмов в круговороте веществ человек стал интересоваться лишь после открытия их голландским ученым Антоном Левенгуком в 1674 г., а всерьез исследовать микромир, рассчитывать на его помощь ученые начали с середины XIX в. В 1887 г. один из основателей метода биологической очистки Дибдин писал: для очистки сточной жидкости целесообразно применять специфические микроорганизмы, специально для тех целей культивируемые; потом выдержать жидкость в течение достаточного времени, энергично ее аэрируя, и, наконец, спустить в водоем. В США и других странах с 1890 г. работали и работают биофильтры, в которых жидкие отходы проходят через слой камней, в котором поддерживается смешанная флора микроорганизмов. Естественный или искусственный поток воздуха, противоположный току отходов, обеспечивает аэрацию. [46]
Роль редуцентов в круговороте веществ чрезвычайно велика. Без редуцентов в биосфере накопилось бы большое количество органических остатков, иссякли бы запасы минеральных веществ, необходимых продуцентам, и жизнь в той форме, которую мы знаем, прекратилась бы. [47]
Важное место в круговороте веществ в окружающей среде занимают атмосферные процессы. В первую очередь это касается круговорота кислорода, углерода, азота и серы. Атмосфера - наиболее подвижная часть биосферы, в силу чего воздействие на нее множества рассредоточенных источников загрязнения зачастую приобретает глобальный характер. Попадающие в атмосферу загрязняющие вещества разносятся потоками воздуха на большие расстояния, осаждаются на сушу, попадают в водоемы - происходит рассеяние загрязнителей на большие территории. К тому же продукты трансформации первично выбрасываемых в атмосферу веществ могут оказаться гораздо более опасными, чем сами выбросы. [48]
Определяющую роль s круговороте веществ в природе играет гидрологический цикл, т.е. круговорот воды в биосфере, осудаот-вляеыый за счет солнечной энергии, приводящей к испарению вода о водных пространств и созданию атмосферной влаги. Эта влага возвращается в земле, моря и океаны в виде осадков. Благодаря непрерывно протекающим процессам испарения и конденсации на Земле существуют и пополняются запасы чистой пресной воды. Гидрологический цикл способствует также процессу самоочищения атмосферы: дождь и снег удаляют из воздуха газообразные ( и другие) примеси, растворимые в воде. [49]
Важная роль в глобальном круговороте веществ принадлежит воде, ее циркуляции между океаном, атмосферой и верхним слоем литосферы. Вода испаряется и воздушными течениями переносится на огромные расстояния. Выпадая на поверхности сушит в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делая их доступными для растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и уходит вместе с растворенными в ней химическими соединениями и взвешенными органическими частицами в океаны и моря. Подсчитано, что с поверхности Земли за минуту испаряется около 1 млрд. тонн воды. На образование 1 г водяного пара затрачивается 2 248 кДж энергии, которая возвращается в атмосферу. [50]
Важнейшим жизненным процессом является круговорот веществ в природе. [51]
Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот веществ в экосистемах возможны только за счет постоянного притока энергии. Более 99 % энергии, поступающей на поверхность Земли, составляет излучение Солнца. Эта энергия в огромном количестве растрачивается на физические и химические процессы в атмосфере, гидросфере и литосфере: перемешивание воздушных потоков и водных масс, испарение, перераспределение веществ, растворение минералов, поглощение и выделение газов. [52]
Антропогенный обмен существенно изменяет общепланетарный круговорот веществ, резко ускоряя его. Он отличается от биотического круговорота своей незамкнутостью, носит открытый характер. На входе антропогенного обмена находятся природные ресурсы, а на выходе - производственные и бытовые отходы. Экологическое несовершенство антропогенного обмена заключается в том, что коэффициент полезного использования природных ресурсов, как правило, чрезвычайно низок, а отходы производства ухудшают природную среду, многие из них не разлагаются до природного состояния. В период научно-технического прогресса и на стадии его интенсификации масштабы и скорость антропогенного обмена резко возрастают, вызывая заметные напряжения в биосфере. [53]