Cтраница 2
Техногенные вещественные потоки, полученные в результате промышленной обработки подвижных форм существования в биосфере ( вода, воздух, живые вещества) и элементов литосферы ( рудные и нерудные полезные ископаемые и др.), возвращаются в природную среду; становясь искусственным катализатором геохимического цикла, нарушают естественный геологический процесс, модифицируют природный обмен веществ. [16]
Следовательно, в оранжерейно-прудовой системе осуществляется биотический круговорот, в основе которого - синтез и распад органического вещества. В геохимический цикл включается и сам человек. Находясь под куполом экосистемы, он выделяет диоксид углерода ( СО2), который используется растениями при фотосинтезе. [17]
Под влиянием человеческой деятельности становится иным круговорот не только воды, но и углерода. Изменение геохимических циклов углерода сопровождается увеличением содержания в атмосфере диоксида углерода. [18]
Таким образом, завершается цикл движения молекулярного азота через биосферу. В этом геохимическом цикле само существование азотной атмосферы Земли определяется скоростями процессов фиксации и денитрификации. При резком разбалансе этих скоростей азотная атмосфера Земли может исчезнуть всего за несколько десятков миллионов лет. [19]
Откормленный скот направляют для убоя на БП мясокомбината, и геохимический цикл БП - объекты кормопроизводства и животноводства повторяется. [20]
Переход высокодисперсной коллоидной фазы, например геля гидроокиси в более устойчивую кристаллическую фазу, всегда сочетается со значительным уменьшением адсорбции. Следовательно, адсорбированные вещества, которые закрепляются на гелях, мобилизуются обратным процессом в геохимическом цикле. [21]
Третья природа, или артеприродная среда - весь искусственный мир, созданный человеком, вещественно-энергетически не имеющий аналогов в естественной природе, системно чуждый ей и без непрерывного обновления немедленно начинающий разрушаться. Это уже не очеловеченная природа, а в корне преобразованное человеком вещество, либо не входящее в естественные геохимические циклы, либо входящее в них с трудом. Особенное внимание следует обратить на культурно-архитектурную среду, с легкой руки Д. С. Лихачева утвердившейся в не совсем семантически корректном названии экологии культуры. Экология может быть только какого-то живого объекта, в менее обоснованной трактовке, другого образования, связанного с живым, в том числе человеком. Например, говорят об инженерной или промышленной экологии, но об экологии совокупности достижений человеческого общества в сфере материальной и интеллектуальной деятельности, уровня развития духовной жизни можно говорить лишь в приложении к человеку и только лишь частично, поскольку в значительной мере это социальная среда. [22]
Биотехносфера заслуживает более пристального внимания, так как ее формирование сопровождается ростом техногенного влияния на гидролитосферу. Анализ современной геологической деятельности человека позволяет выделить главные ее особенности, которые в равной степени относятся и к гидролитосфере: 1) перемещение человеком огромных масс твердых, жидких и газообразных веществ Земли; 2) наличие геохимических циклов с участием новых неорганических, металлоорганических и органических соединений, не имеющих себе аналогов в природной обстановке; 3) активная роль в этих циклах живого вещества, сопровождающаяся возникновением новых, до сих пор неизвестных мутаций в среде микроорганизмов; 4) распространение человеком живого вещества в области существования косных систем литосферы, гидросферы, атмосферы и космоса и создание биокосных систем; 5) неравновесность процессов перераспределения вещества; 6) создание новых видов пород - так называемых антропогенных отложений; 7) высокие скорости техногенных преобразований по сравнению с природными процессами; 8) создание и использование новых видов энергии; 9) влияние человеческой индивидуальности на ход геологической истории Земли. [23]
Геохимический цикл фосфора в большей мере отличается от циклов углерода и азота. Это в несколько десятков раз больше содержания азота, но в отличие от последнего фосфор не является одним из главных элементов оболочек Земли. Тем не менее его геохимический цикл включает разнообразные пути миграции в земной коре, интенсивный биологический круговорот и миграцию в гидросфере. [24]
Биотические круговороты этих элементов в некоторых случаях протекают совместно. Однако биогеохимия фосфора резко отличается от биогеохимии азота. В геохимическом цикле азота обязательно присутствует газовая форма этого элемента. Фосфор же в форме газа ( например, РН3) в биотическом и геологическом круговоротах, по существу, не представлен. [25]
Замкнутость биотических круговоротов природных биогеоценозов относительна. В процессе эволюции биосферы круговороты изменяются, происходит поступательное развитие и преобразование БГЦ. Например, болотная экосистема с травами, растущими в прибрежной полосе, может трансформироваться в травяной биогеоценоз. Причина этого втом, что после каждого годичного геохимического цикла определенное количество органических веществ, не подвергшихся полной минерализации, захороняется и остается на дне болота в форме ила. Оно все более и более зарастает травами и в конце концов превращается в травяной биогеоценоз. [26]
Геохимические явления на Земле связаны с превращениями сложных смесей, часто состоящих из большого числа кристаллических и стеклообразных ( аморфных) фаз. Они протекают при очень высоких давлениях и температурах. Последние достижения в методах создания высоких давлений позволяют воспроизводить в лабораториях, условия, близкие соответствующим земному ядру. В последние годы многие ученые, занимающиеся науками о Земле, изучают геохимические циклы элементов, т.е. то, как изменяются химические и физические условия среды для данного элемента по мере протекания таких природных процессов, как кристаллизация, частичное растворение, изменение структуры минералов ( метаморфизм) и выветривание. Эти процессы могут привести к концентрации элемента ( например, образованию рудных отложений) или его рассеянию. [27]
Так, в тундровых БГЦ мало солнечного света и тепла, особенно в зоне вечной мерзлоты. Здесь произрастают многолетние растения с коротким периодом вегетации, доминируют мхи и лишайники. Из-за сильных морозов и метелей выживают лишь низкорослые древесные растения: карликовая береза, ива. Беден видовой состав не только флоры, но и фауны. В тундре обитают лемминги, северные олени, горностаи, песцы, а из птиц - белые куропатки и полярные совы. Синтез и распад органического вещества в тундре замедленны, скорость геохимических циклов снижена, химические реакции в почвах заторможены. Геохимия кислых тундровых ландшафтов характеризуется увеличением в почвах водородных ионов, уменьшением подвижных форм кальция, азота, меди, других макро - и микроэлементов. Поскольку почвы бедны растворами химических соединений, воды в тундре обычно слабо минерализованы. [28]
![]() |
Вариации изотопного состава углерода в природных объектах. [29] |
За начало этого круговорота можно принять выделение СО2 из мантийных глубин во время вулканических процессов, а также при термическом разложении известняков и доломитов в условиях метаморфизма. Затем СО2 распределяется между атмосферой и гидросферой. В морской воде СО2 связывается с Са и Mg, образуя известняки преимущественно биогенного происхождения. Другая часть СО2 атмосферы и гидросферы поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез приводит к образованию органического вещества. Часть биомассы после гибели растений окисляется с образованием СО2, другая часть захороняется в условиях восстановительной среды На всех этапах геохимического цикла происходит разделение изотопов углерода. [30]