54.Биосферные круговороты газообразных веществ.

Круговорот кислорода –продукт фотосинтеза растений. Молекулярный О₂ земной атмосферы возник и поддерживается на известном уровне благодаря деятельности зеленых растений. Он расходуется организмами в процессе дыхания. Обладая высокой химической активностью, О₂ непрерывно вступает в соединения почти со всеми элементами земной коры. Весь, О₂ содержащийся в атмосфере, оборачивается через организмы (связываясь при дыхании и высвобождаясь при фотосинтезе) за 2000 лет.

Круговорот С₂ – На суше он начинается с фиксации СО₂ растениями в процессе фотосинтеза. Затем из СО₂ и Н₂О образуются углеводы и высвобождается О_2. При этом С₂ частично выделяется во время дыхания растений в составе СО₂. Фиксированный в растении С₂ потребляется животными. Животные при дыхании также выделяют СО_2. Отжившие растения и животные разлагаются м/о, С₂ мертвого органического вещ-ва окисляется до СО₂ и снова попадает в атмосферу. Подобный кр-т С₂ совершается и в океане.

Круговорот N₂- является одним из главных элементов, входящих в состав живых организмов. Азот, которого много в атмосфере, усваивается растениями после соединения его с водородом или кислородом. Основная масса атм-ого азота поступает в воду и почву благодаря жизнедеятельности м/о – бактерий и водорослей. Активно поглощают азот клубеньковые бактерии, живущие в корнях бобовых растений. Затем азот проникает в растение и включаются в состав растительных белков. В животных азот попадает путем поедания растений. После смерти организмов белки разлагаются редуцентами с выделением аммиака, а потом в рез-те жизнедеятельности некоторых м/о-в нитраты. Аммиак и нитраты могут усваиваться растениями, а часть нитратов, под действием бактерий, восстанавливается до газообразного азота, который выделяется в атмосферу.

Круговорот серы- основную роль в круговороте серы играют м/о одни из них окислители др. восстановители. Наиболее доступная форма серы- сульфат, из которого растения черпают серу для включения ее в состав белков. После чего сера попадает в организм животных, а затем через редуцентов обратно в окружающую среду. В природе содержится в горных породах в виде сульфидов (FeS₂), в виде газа (H₂S) или SO₂.

Круговорот фосфора- фос-р входит в состав нукл-ых кислот и АТФ, существование жизни без него невозможно. Источники: фосфор содержащие породы, образовавшиеся из экскрементов и костей древних животных. В рез-те эрозии они превращаются в растворенные в воде фосфаты, которые поглощаются растениями. В организм животных фосфор поступает в рез-те поедания растений. Фосфат- редуцирующие бактерии разлагают остатки организмов до фосфатов.

56. Современные экологические проблемы и охрана окружающей среды.

На всём протяжении истории человечества воздействие общества на природу развивалось не как простой линейный процесс. В нем отчётливо выделялись основные этапы, отличающиеся качественным своеобразием. Напряжённая, а в ряде случаев критическая экологическая ситуация, сложившаяся во второй половине 20 века – это не что иное, как сигнал о наступлении новой исторической фазы взаимодействия общества и природной среды. Она характеризуется: возросшим масштабом и силой воздействия на природу; развитием качественно новых форм и видов этого воздействия; распространением деятельности человека на природные среды, которые ранее были не доступны для неё. Литосфера, и особенно её верхняя часть, стала за последние десятилетия объектом наиболее чувствительных антропогенных нагрузок. Это результат активного вторжения человека в область земных недр, производимых им изменений рельефа местности и природных ландшафтов, строительство крупных инженерно-технических сооружений; разрушение и загрязнение почвенного покрова, опустынивание. Велики потери почвенных ресурсов. Общая площадь утраченных для мирового с/х обрабатываемых земель за всю историю человечества 20млн м². Различные формы почвенной деградации, связанной преимущественно с антропогенными факторами, представляет собой наиболее крупные источники потерь. По некоторым оценкам, от 30 до 80% всех орошаемых земель в мире страдает от засоления, выщелачивания, заболачивания. Крупной мировой проблемой стал так называемый процесс опустынивания. Этот процесс наблюдается в 100 странах мира. Ежегодно из-за него теряются около 6 млн. га неорошаемых с/х угодий. Один из ценнейших ресурсов литосферы – подземные воды. Большая часть запасов пресной воды на Земле, не считая ледников, приходится именно на подземные воды. В последнее время интерес к подземным водам резко возрос: зачастую они являются наиболее экономичным водным ресурсом, а также позволяют осваивать территории, где запасы поверхностных вод крайне ограничены. Вместе с тем существует опасность дальнейшего качественного истощения подземных вод в связи с расширяющейся практикой подземного захоронения загрязняющих отходов производства, в том числе наиболее токсичных и радиоактивных. Атмосфера Земли претерпевает антропогенные изменения коренного характера: модифицируются её свойства и газовый состав, возрастает опасность разрушения ионосферы и стратосферного озона, повышается её запылённость, нижние слои атмосферы насыщаются вредными для живых организмов газами и веществами. Нарушение газового состава атмосферы происходит вследствие того, что выбросы в неё техногенных газов и веществ, достигающие многих миллиардов тонн в год, превышают их поступление из природных источников. СО₂ – один из главных компонентов газового состава атмосферы, который играет роль не только в жизнедеятельности живых организмов, но и в выполнении атмосферной функции предохранения подстилающей поверхности от перегрева и переохлаждения. Хозяйственная деятельность человека нарушает естественный баланс выделения и ассимиляции СО₂ в природе, в результате чего его концентрация в атмосфере увеличивается. Остаётся неясным вопрос о количественных характеристиках связей между увеличивающимися концентрациями этого газа в атмосфере и мерой его способности задерживать обратное излучение в космос тепла, получаемого Землёй от Солнца. Тем не менее неоспоримый рост концентрации СО₂ свидетельствует о глубоком нарушении одного из компонентов глобального равновесия в биосфере. Расширяются масштабы нарушения баланса кислорода в атмосфере. Современное человечество потребляет ежегодно за счёт сжигания минерального органического топлива около 20 млрд. тонн атмосферного кислорода. Многие техногенные вещества, попадающие в воздушную среду городов и промышленных центров, являются опасными загрязнителями. Они наносят ущерб здоровью людей, живой природе. Некоторые из них в силу длительного существования в атмосфере переносятся на большие расстояния из-за чего проблема загрязнения из локальной превращается в глобальную. В основном это касается загрязнении окислами серы (в первую очередь SO₂) и окислами азота. Быстрое накопление этих загрязнителей в атмосфере северного полушария породило такое явление, как кислые и подкислённые осадки. Они подавляют биологическую продуктивность почв и водоёмов, особенно тех, которые сами обладают собственной высокой кислотностью. Пристальное внимание привлекает к себе проблема стратосферного озона, выполняющего роль защитного экрана для всех живых существ от избыточного УФ излучения. Стратосферному озону угрожает опасность истощения в результате попадания в верхние слои атмосферы окислов азота (вследствие полёта сверхзвуковых реактивных самолётов), а также производства и использования фторхлоруглеродов (фреонов). Наконец, чрезвычайно крупное явление, затрагивающее глобальные характеристики атмосферы, представляет собой увеличение её запылённости. Запылённость атмосферы в целом за последние 50 лет увеличилась на 70%. Снижая прозрачность атмосферы, аэрозоли ограничивают поступление солнечного тепла к подстилающей поверхности. Помимо этого растущая запылённость верхних слоёв атмосферы чревата нанесением непоправимого урона ионосфере, которая, будучи важной частью геофизической оболочки планеты, выполняет роль незаменимого ресурса. Биота Земли испытывает на себе негативные экологические последствия многих из отмеченных выше видов воздействия, приводящих к нарушению биохимических и термодинамических процессов в биосфере. Всё это приводит к видовому обеднению животного и растительного мира, нарастающему обезлесенью планеты. С конца 16века до 80-х годов 20века с лица Земли исчезло около 109 в. птиц, 64в. млекопитающих , 20 видов пресмыкающихся. Под угрозой вымирания находятся более 1000 видов животных и растений. Особое место занимает проблема сведения лесов, в первую очередь тропических. Ежегодно на планете уничтожается более 11 млн. га леса. Масштабы сведения огромны, а темпы их исчезновения и деградации всё больше ускоряются. Последствия этого многочисленные колоссальные потери влаги, деградация почв, опустынивание, изменение климатических условий. Гидросфера подвергается тяжелейшим испытаниям в результате хозяйственного вторжения в водные системы. Многие реки, озёра, моря превращаются в места сброса различных отходов и загрязняющих веществ. Качественное изменение гидросферы становится главным фактором комплексного использования пресной воды на Земле, а также уничтожения обширного класса биоты – речной, озёрной, морской. Загрязнение, поступающее в Мировой океан различными путями, поколебали в первую очередь естественное равновесие морской среды в прибрежной зоне континентального шельфа, где сосредоточено 99% всех морских ресурсов. Дно Мирового океана, в том числе глубоководные впадины, всё шире используются для захоронения особо опасных токсических веществ, а также радиоактивных. Всё это создаёт угрозу глобального загрязнения вод Мирового океана.

Охрана природы – это комплексная система мероприятий, направленная на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов и на сохранение природных условий развития человеческого общества. Стратегия для предотвращения исчезновения видов включает в себя 3 принципа: 1) принцип необходимого разнообразия природы; 2) принцип потенциальной полезности видов; 3) принцип всеобщей связи живой природы. Также используют принцип уникальности, закон неустранимости побочных воздействий производства, закон территориального равновесия.

В 1979г. Международный союз охраны природы и природных ресурсов издаёт Красную книгу. Всего 5 томов, каждый посвящён отдельным видам: 1 – птицы, 2 – млекопитающие, 3 - пресмыкающиеся и амфибии, 4- рыбы, 5 – растения. Все виды, включённые в Красную книгу, делятся на категории: 1 – исчезающие виды (красные страницы); 2 – редкие виды (белые страницы); 3 – виды находящиеся под угрозой исчезновения (жёлтые страницы); 4 – неопределённые виды (серые страницы); 5 – восстанавливающие численность (зелёные страницы).