Бодисын геологийн том эргэлтийг судлах хэрэгцээ.

гэр

Оросын уран зохиол

Том (геологийн) ба жижиг (биогеохимийн) бодисын эргэлт

Манай гариг дээрх бүх бодисууд эргэлтэнд оршдог. Нарны энерги нь дэлхий дээрх бодисын хоёр мөчлөгийг үүсгэдэг.

Том (геологийн эсвэл абиотик);

Жижиг (биотик, биоген эсвэл биологийн).

Бодисын эргэлт ба сансрын энергийн урсгал нь биосферийн тогтвортой байдлыг бий болгодог. Абиотик хүчин зүйлийн (амьгүй байгаль) үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг хатуу бодис ба усны эргэлтийг геологийн агуу эргэлт гэж нэрлэдэг. Геологийн томоохон мөчлөгийн үед (олон сая жил үргэлжилдэг) чулуулаг сүйрч, өгөршиж, бодисууд уусч, Дэлхийн далайд ордог; геотектоникийн өөрчлөлт, эх газрын суулт, далайн ёроолын өргөлт үүсдэг. Мөсөн гол дахь усны эргэлтийн хугацаа 8000 жил, гол мөрөнд 11 хоног байна. Энэ бол амьд организмыг шим тэжээлээр хангаж, тэдний оршин тогтнох нөхцөлийг голчлон тодорхойлдог агуу мөчлөг юм.
Биосфер дахь том геологийн мөчлөг нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, геологийн гэсэн хоёр чухал цэгээр тодорхойлогддог.

a) дэлхийн геологийн хөгжлийн туршид явагддаг;

Бодисын жижиг, биоген эсвэл биологийн эргэлт нь амьд организмын оролцоотойгоор хатуу, шингэн, хийн үе шатанд явагддаг. Биологийн мөчлөг нь геологийн мөчлөгөөс ялгаатай нь бага эрчим хүч шаарддаг. Жижиг мөчлөг нь том мөчлөгийн нэг хэсэг бөгөөд биогеоценозын түвшинд (экосистемийн дотор) тохиолддог бөгөөд хөрсний шим тэжээл, ус, нүүрстөрөгч нь ургамлын эдэд хуримтлагдаж, бие махбодийг бий болгоход зарцуулагддаг. Органик бодисын задралын бүтээгдэхүүн нь ашигт малтмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг. Жижиг мөчлөг нь хаалттай биш бөгөөд энэ нь гаднаас экосистемд орж буй бодис, энергийн урсгал, тэдгээрийн заримыг шим мандлын мөчлөгт гаргахтай холбоотой юм.

Олон тооны химийн элементүүд болон тэдгээрийн нэгдлүүд нь том, жижиг мөчлөгт оролцдог боловч тэдгээрийн хамгийн чухал нь хүний эдийн засгийн үйл ажиллагаатай холбоотой биосферийн хөгжлийн өнөөгийн үе шатыг тодорхойлдог элементүүд юм. Үүнд нүүрстөрөгч, хүхэр, азотын эргэлт (тэдгээрийн исэлүүд нь агаар мандлын гол бохирдуулагч), фосфор (фосфатууд нь эх газрын усны гол бохирдуулагч юм). Бараг бүх бохирдуулагч нь хортой бодисын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ксенобиотик гэж ангилдаг. Одоогийн байдлаар ксенобиотик - хортой элементүүд - мөнгөн ус (хоолны бохирдуулагч) ба хар тугалга (бензиний бүрэлдэхүүн хэсэг) нь маш чухал ач холбогдолтой юм. Түүнчлэн биота болон хүний эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулдаг антропоген гаралтай олон бодисууд (ДДТ, пестицид, радионуклид гэх мэт) том мөчлөгөөс жижиг цикл рүү орж ирдэг.

Биологийн мөчлөгийн мөн чанар нь хоёр эсрэг тэсрэг боловч харилцан уялдаатай үйл явц болох органик бодисыг бий болгох, түүнийг амьд бодисоор устгахад оршдог.

Том гийрээс ялгаатай нь жижиг гийр нь өөр өөр үргэлжлэх хугацаатай байдаг: улирлын, жилийн, олон наст, иргэний жижиг дугуйнууд ялгагдана. Органик бус орчноос гарч буй химийн бодисууд ургамлаар дамжин, амьтдын дунд химийн урвалын нарны энергийг ашиглан органик бус орчинд эргэж орохыг биогеохимийн мөчлөг гэнэ.

Манай гаригийн одоо ба ирээдүй нь шим мандлын үйл ажиллагаанд амьд организмын оролцооноос хамаарна. Бодисын эргэлтэнд амьд бодис буюу биомасс нь биогеохимийн функцийг гүйцэтгэдэг: хий, концентраци, исэлдэлтийн болон биохимийн.

Биологийн мөчлөг нь амьд организмын оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд хүнсний трофик гинжин хэлхээгээр дамжуулан органик бодисыг органик бусаас нөхөн үржих, энэ органикийг органик бус болгон задлахаас бүрдэнэ. Биологийн мөчлөгт үүсэх, устгах үйл явцын эрчим нь дулаан, чийгийн хэмжээнээс хамаарна. Жишээлбэл, туйлын бүс нутагт органик бодисын задралын хурд бага байгаа нь дулааны дутагдлаас хамаардаг.

Биологийн мөчлөгийн эрчмийн чухал үзүүлэлт бол химийн элементүүдийн эргэлтийн хурд юм. Хүч нь ойн хогны массын хог хаягдлын харьцаатай тэнцүү индексээр тодорхойлогддог. Индекс өндөр байх тусам эргэлтийн эрчим бага байна.

Шилмүүст ойд индекс - 10 - 17; өргөн навчит 3 - 4; саванна 0.2-оос ихгүй; халуун орны ширэнгэн ойд 0.1-ээс ихгүй, i.e. Энд биологийн мөчлөг хамгийн эрчимтэй явагддаг.

Элементүүдийн (азот, фосфор, хүхэр) бичил биетээр дамжин өнгөрөх урсгал нь ургамал, амьтдын урсгалаас илүү өндөр дараалал юм. Биологийн мөчлөг нь бүрэн буцаагдах боломжгүй; энэ нь биогеохимийн мөчлөгтэй нягт холбоотой байдаг. Химийн элементүүд нь биологийн мөчлөгийн янз бүрийн замаар шим мандалд эргэлддэг.

- амьд бодисоор шингэж, эрчим хүчээр цэнэглэгддэг;
- амьд бодисыг орхиж, энергийг гадаад орчинд гаргах.

Эдгээр мөчлөгүүд нь хоёр төрлийн байна: хийн бодисын эргэлт; тунамал мөчлөг (дэлхийн царцдас дахь нөөц).

Гир нь өөрөө хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

- нөөцийн сан (энэ нь амьд организмтай холбоогүй бодисын хэсэг);
- хөдөлгөөнт (солилцооны) сан (организм ба тэдгээрийн ойр орчмын хооронд шууд солилцохтой холбоотой бодисын бага хэсэг).

Гир нь дараахь байдлаар хуваагдана.

- дэлхийн царцдас дахь нөөцийн сан бүхий хийн төрлийн циклүүд (нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азотын мөчлөг) - хурдан өөрийгөө зохицуулах чадвартай;
- дэлхийн царцдас дахь нөөц сан бүхий тунамал циклүүд (фосфор, кальци, төмөр гэх мэт циклүүд) илүү идэвхгүй, бодисын дийлэнх хэсэг нь амьд организмд "хүртэлгүй" хэлбэрээр байдаг.

Гирүүдийг мөн дараахь байдлаар хувааж болно.

- хаалттай (хийн бодисын эргэлт, жишээлбэл, хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот - далайн агаар мандал, гидросфер дахь нөөц, тиймээс хомсдолыг хурдан нөхдөг);
- нээлттэй (дэлхийн царцдас дахь нөөцийн санг бий болгох, жишээлбэл, фосфор - тиймээс алдагдлыг нөхөх чадвар муу, өөрөөр хэлбэл алдагдал үүсдэг).

Дэлхий дээрх биологийн мөчлөгийн оршин тогтнох энергийн үндэс ба тэдгээрийн анхны холбоос нь фотосинтезийн үйл явц юм. Шинэ мөчлөг бүр нь өмнөх мөчлөгийн яг давталт биш юм. Жишээлбэл, биосферийн хувьслын явцад зарим үйл явц нь эргэлт буцалтгүй байсан бөгөөд үүний үр дүнд биоген хурдас үүсч, хуримтлагдаж, агаар мандалд хүчилтөрөгчийн хэмжээ нэмэгдэж, олон тооны элементийн изотопуудын тоон харьцаа өөрчлөгдөв. , гэх мэт.

Бодисын эргэлтийг ихэвчлэн биогеохимийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Бодисын үндсэн биогеохимийн (биосферийн) эргэлтүүд: усны эргэлт, хүчилтөрөгчийн эргэлт, азотын мөчлөг (азотыг тогтоогч бактерийн оролцоо), нүүрстөрөгчийн эргэлт (аэробик бактерийн оролцоо; жилд 130 орчим тонн нүүрстөрөгч геологийн эргэлтэнд ялгардаг), фосфор мөчлөг (хөрсний нянгийн оролцоо; жил бүр 14 сая тонн фосфорыг далайгаас угаадаг), хүхрийн эргэлт, металлын катионуудын мөчлөг.

Усны эргэлт

Усны эргэлт нь дээр дурдсанчлан амьдрал байхгүй үед ч тохиолдож болох хаалттай мөчлөг боловч амьд организм үүнийг өөрчилдөг.

Цикл нь зарчим дээр суурилдаг: ууршилтыг хур тунадасаар нөхдөг. Манай гаригийн хувьд ууршилт, хур тунадас нь бие биенээ тэнцвэржүүлдэг. Үүний зэрэгцээ, далайгаас илүү их ус ууршиж, хур тунадас дагалдаж буцаж ирдэг. Хуурай дээр, эсрэгээр, илүү их хур тунадас унадаг боловч илүүдэл нь нуур, гол мөрөн рүү урсдаг бөгөөд тэндээс дахин далай руу урсдаг. Тив, далай тэнгисийн чийгийн тэнцвэрийг голын урсгалаар хангадаг.

Ийнхүү дэлхийн ус судлалын мөчлөг нь хур тунадас, ууршилт, чийгшил, транспираци гэсэн дөрвөн үндсэн урсгалтай байдаг.

Шим мандалд хамгийн элбэг байдаг ус нь олон организмын амьдрах орчин төдийгүй бүх амьд биетийн бие махбодийн салшгүй хэсэг юм. Биосферт тохиолддог бүх амьдралын үйл явцад ус асар их ач холбогдолтой хэдий ч амьд бодис нь дэлхийн усны томоохон эргэлтэнд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Энэ мөчлөгийн хөдөлгөгч хүч нь нарны энерги бөгөөд энэ нь усны сав газрын гадаргуугаас эсвэл газрын гадаргуугаас усыг ууршуулахад зарцуулагддаг. Ууршсан чийг нь агаар мандалд салхинд зөөвөрлөх үүл хэлбэрээр өтгөрдөг; Үүл хөргөхөд хур тунадас орно.

Чөлөөт усны нийт хэмжээ (шингэн давстай ус агуулсан далай, тэнгисийн эзлэх хувь) 86-98% -ийг эзэлдэг. Үлдсэн ус (цэвэр ус) нь туйлын таг, мөсөн голуудад хадгалагдаж, усны сав газар, түүний гүний усыг бүрдүүлдэг. Ургамлаар хучигдсан газрын гадаргуу дээр унасан хур тунадас нь навчны гадаргууд хэсэгчлэн хадгалагдаж, улмаар агаар мандалд ууршдаг. Хөрсөнд хүрч буй чийг нь гадаргын урсацтай нэгдэх эсвэл хөрсөнд шингэж болно. Хөрсөнд бүрэн шингэсэн (энэ нь хөрсний төрөл, чулуулаг, ургамлын бүрхэвчийн шинж чанараас хамаарна) илүүдэл тунадас нь гүний ус руу нэвчиж болно. Хэрэв хур тунадасны хэмжээ нь хөрсний дээд давхаргын чийгийг хадгалах чадвараас давсан тохиолдолд гадаргуугийн урсац эхэлдэг бөгөөд түүний хурд нь хөрсний төлөв байдал, налуугийн эгц байдал, хур тунадасны үргэлжлэх хугацаа, ургамлын шинж чанараас хамаарна. ургамал нь хөрсийг усны элэгдлээс хамгаалах боломжтой). Хөрсөнд үлдсэн ус нь түүний гадаргуугаас уурших эсвэл ургамлын үндэст шингэсний дараа навчаар дамжин агаар мандалд шилжиж (ууршдаг).

Усны транспирацийн урсгал (хөрс - ургамлын үндэс - навч - агаар мандал) нь манай гариг дээрх том мөчлөгт амьд бодисоор дамжин өнгөрөх усны гол зам юм.

Нүүрстөрөгчийн эргэлт

Дэлхий дээрх органик бодис, биохимийн үйл явц, амьдралын хэлбэрүүдийн олон янз байдал нь нүүрстөрөгчийн шинж чанар, шинж чанараас хамаардаг. Ихэнх амьд организмын нүүрстөрөгчийн агууламж нь хуурай биомассын 45 орчим хувийг эзэлдэг. Дэлхий дээрх бүх амьд бодисууд органик бодис болон дэлхий дээрх бүх нүүрстөрөгчийн эргэлтэнд оролцдог бөгөөд энэ нь тасралтгүй үүсч, өөрчлөгдөж, үхэж, задардаг бөгөөд энэ дарааллаар нүүрстөрөгч нь хүнсний гинжин хэлхээний дагуу нэг органик бодисоос нөгөөг бий болгоход шилждэг. . Үүнээс гадна бүх амьд биетүүд амьсгалж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг.

Газар дээрх нүүрстөрөгчийн эргэлт. Нүүрстөрөгчийн эргэлтийг хуурай газрын ургамал, далайн фитопланктоноор фотосинтезээр хангадаг. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээх замаар (органик бус нүүрстөрөгчийг тогтоосноор) ургамал нарны гэрлийн энергийг ашиглан органик нэгдэл болгон хувиргаж, биомассаа үүсгэдэг. Шөнийн цагаар ургамал бүх амьд биетүүдийн нэгэн адил амьсгалж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг.

Үхсэн ургамал, цогцос, амьтдын ялгадас нь олон тооны гетеротроф организмд (амьтан, сапрофит ургамал, мөөгөнцөр, бичил биет) хоол хүнс болдог. Эдгээр бүх организмууд ихэвчлэн хөрсөнд амьдардаг бөгөөд амьдралынхаа явцад органик нүүрстөрөгчийг багтаасан өөрсдийн биомассыг бий болгодог. Тэд мөн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулж, "хөрсний амьсгалыг" бий болгодог. Ихэнхдээ үхсэн органик бодисууд бүрэн задардаггүй бөгөөд ялзмаг (ялзмаг) нь хөрсөнд хуримтлагддаг бөгөөд энэ нь хөрсний үржил шимт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Органик бодисын эрдэсжилт, чийгшлийн зэрэг нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг: чийгшил, температур, хөрсний физик шинж чанар, органик үлдэгдлийн найрлага гэх мэт. Бактери, мөөгөнцрийн нөлөөн дор ялзмаг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, эрдэс бодисын нэгдлүүд болж задардаг.

Дэлхийн далай дахь нүүрстөрөгчийн эргэлт. Далай дахь нүүрстөрөгчийн эргэлт нь хуурай газрын циклээс ялгаатай. Далай бол илүү өндөр трофик түвшний организмын сул холбоос бөгөөд нүүрстөрөгчийн эргэлтийн бүх холбоос юм. Далайн трофик холбоосоор нүүрстөрөгчийг нэвтрүүлэх хугацаа богино, ялгарах нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ бага байна.

Далай нь агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн гол зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Далай болон агаар мандлын хооронд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн эрчимтэй солилцоо явагддаг. Далайн ус нь уусгах чадвар, буферийн багтаамж өндөртэй байдаг. Нүүрстөрөгчийн хүчил ба түүний давс (карбонат) -аас бүрдэх систем нь CO-ийн тархалтаар агаар мандалд холбогдсон нэг төрлийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агуулах уу? уснаас агаар мандалд болон буцаж.

Өдрийн цагаар далайд фитопланктон фотосинтез эрчимтэй явагддаг бол чөлөөт нүүрстөрөгчийн давхар ислийг эрчимтэй хэрэглэж, карбонатууд нь түүний үүсэх нэмэлт эх үүсвэр болдог. Шөнийн цагаар амьтан, ургамлын амьсгалын улмаас чөлөөт хүчлийн агууламж нэмэгдэхэд түүний нэлээд хэсэг нь дахин карбонатын найрлагад ордог. Үйл явц нь дараах чиглэлд явагддаг: амьд бодис уу? ТИЙМ ?? Үгүй ээ?? Sa(NSO?)?? CaCO?.

Байгальд хүчилтөрөгчийн дутагдал, хүрээлэн буй орчны өндөр хүчиллэг байдал, булшлах өвөрмөц нөхцөл гэх мэт тодорхой хэмжээний органик бодисууд эрдэсжилтэд ордоггүй. Зарим нүүрстөрөгч нь биологийн эргэлтийг органик бус (шохойн чулуу, шохой, шүрэн) болон органик (занар, газрын тос, нүүрс) орд хэлбэрээр орхидог.

Хүний үйл ажиллагаа манай гараг дээрх нүүрстөрөгчийн эргэлтэд томоохон өөрчлөлт хийж байна. Ландшафт, ургамлын төрөл, биоценоз, тэдгээрийн хүнсний хэлхээ өөрчлөгдөж, газрын гадаргуугийн асар том талбайг шавхах, усжуулах, хөрсний үржил шим сайжирч (эсвэл муудаж), бордоо, пестицид нэвтрүүлэх гэх мэт. Хамгийн аюултай нь түлшний шаталтын үр дүнд агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгарах явдал юм. Үүний зэрэгцээ нүүрстөрөгчийн эргэлтийн хурд нэмэгдэж, түүний мөчлөг богиносдог.

Хүчилтөрөгчийн мөчлөг

Хүчилтөрөгч нь дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнох урьдчилсан нөхцөл юм. Энэ нь бараг бүх биологийн нэгдлүүдэд багтдаг, органик бодисын исэлдэлтийн биохимийн урвалд оролцож, биосфер дахь организмын амьдралын бүхий л үйл явцыг эрчим хүчээр хангадаг. Хүчилтөрөгч нь агаар мандал, хөрс, ус дахь амьтан, ургамал, бичил биетний амьсгалыг хангаж, чулуулаг, хөрс, шавар, уст давхаргад тохиолддог химийн исэлдэлтийн урвалд оролцдог.

Хүчилтөрөгчийн мөчлөгийн үндсэн салбарууд:

- фотосинтезийн явцад чөлөөт хүчилтөрөгч үүсэх, амьд организм (ургамал, амьтан, агаар мандал дахь бичил биетэн, хөрс, ус) амьсгалах үед шингээх;
- озоны дэлгэц үүсэх;
- исэлдэлтийн бүсчлэлийг бий болгох;
- галт уулын дэлбэрэлтийн үед нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн исэлдэлт, сульфатын тунамал чулуулгийн хуримтлал, хүний үйл ажиллагаанд хүчилтөрөгчийн хэрэглээ гэх мэт; Фотосинтезийн молекулын хүчилтөрөгч хаа сайгүй оролцдог.

Азотын эргэлт

Азот нь бүх амьд организмын биологийн чухал органик бодисын нэг хэсэг юм: уураг, нуклейн хүчил, липопротейн, фермент, хлорофилл гэх мэт. Агаар дахь азотын агууламж (79%) хэдий ч амьд организмд дутагдалтай байдаг.

Биосфер дахь азот нь хийн хэлбэрээр (N2) организмд хүрэх боломжгүй байдаг - энэ нь химийн хувьд бага идэвхжилтэй тул дээд ургамал (мөн ихэнх доод ургамал) болон амьтны ертөнц үүнийг шууд ашиглах боломжгүй юм. Ургамал хөрсөөс азотыг аммонийн ион эсвэл нитратын ион хэлбэрээр шингээдэг, i.e. тогтмол азот гэж нэрлэгддэг.

Агаар мандлын, үйлдвэрлэлийн болон биологийн азотын бэхлэлт байдаг.

Агаар мандлын тогтоц нь сансрын туяагаар ионжуулж, аадар борооны үед хүчтэй цахилгаан цэнэгийн үед үүсдэг бол азот, аммиакийн исэлүүд нь агаар дахь молекул азотоос үүсдэг бөгөөд энэ нь атмосферийн хур тунадасны ачаар аммони, нитрит, аммони, нитрит болон хувирдаг. мөн хөрс, усны сав газарт орно.

Үйлдвэрлэлийн бэхэлгээ нь хүний эдийн засгийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг. Агаар мандлыг азотын нэгдлүүдийг үйлдвэрлэдэг үйлдвэрүүд азотын нэгдлээр бохирдуулж байна. Дулааны цахилгаан станц, үйлдвэр, сансрын хөлөг, дуунаас хурдан нисэх онгоцноос ялгарах халуун утаа нь агаарын азотыг исэлдүүлдэг. Азотын исэл нь агаар, хур тунадасны усны ууртай харилцан үйлчлэлцэж, газарт буцаж, ион хэлбэрээр хөрсөнд ордог.

Биологийн бэхлэлт нь азотын эргэлтэнд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнийг хөрсний бактери гүйцэтгэдэг.

- азотыг тогтоогч бактери (мөн хөх-ногоон замаг);
- дээд ургамал (зангилааны бактери) -тай симбиозоор амьдардаг бичил биетүүд;
- аммонжих;
- азотжуулах;
- денитрификаци.

Хөрсөн дэх чөлөөт амьд азотыг тогтоогч аэробик (хүчилтөрөгчийн дэргэд байдаг) бактери (Azotobacter) нь амьсгалах явцад хөрсний органик бодисын исэлдэлтээс олж авсан энергийг ашиглан агаар мандлын молекул азотыг тогтоож, эцэст нь устөрөгчтэй холбож, биед нэвтрүүлэх чадвартай. Энэ нь амин бүлэг (- NH2) хэлбэрээр биеийнхээ амин хүчлийн найрлагад ордог. Молекул азот нь хөрсөн дэх зарим агааргүй (хүчилтөрөгчгүй нөхцөлд амьдардаг) бактерийг (Clostridium) бэхлэх чадвартай. Тэд үхэх тусам бичил биетүүд хоёулаа хөрсийг органик азотоор баяжуулдаг.

Цагаан будааны талбайн хөрсөнд онцгой ач холбогдолтой хөх-ногоон замаг нь молекулын азотыг биологийн аргаар бэхлэх чадвартай.

Агаар мандлын азотын биологийн хамгийн үр дүнтэй бэхлэлт нь буурцагт ургамлын зангилаанд (зангилааны бактери) симбиозоор амьдардаг бактериудад тохиолддог.

Эдгээр бактери (Rizobium) нь эзэн ургамлын энергийг азотыг бэхлэхийн тулд ашигладаг бөгөөд үүний зэрэгцээ эзний хуурай газрын эрхтнүүдийг азотын нэгдлүүдээр хангадаг.

Хөрсөн дэх азотын нэгдлүүдийг нитрат, аммонийн хэлбэрээр шингээж авснаар ургамал өөрийн биед шаардлагатай азот агуулсан нэгдлүүдийг бий болгодог (нитрат азот нь ургамлын эсэд урьдчилан буурдаг). Үйлдвэрлэгч ургамал нь амьтны ертөнц болон хүн төрөлхтнийг бүхэлд нь азотын бодисоор хангадаг. Үхсэн ургамлыг трофик гинжин хэлхээний дагуу био бууруулагч болгон ашигладаг.

Аммонжуулагч бичил биетүүд нь азот (амин хүчил, мочевин) агуулсан органик бодисыг задалж аммиак үүсгэдэг. Хөрсөн дэх органик азотын зарим хэсэг нь эрдэсжүүлээгүй, харин ялзмагт бодис, битум, тунамал чулуулгийн бүрэлдэхүүн хэсэг болж хувирдаг.

Аммиак (аммиакийн ион хэлбэрээр) ургамлын үндэс системд нэвтэрч, нитрификацийн процесст ашиглаж болно.

Нитратжуулагч бичил биетүүд нь аммиакийг нитрат, нитритээс нитрат болгон исэлдүүлэх энергийг амьдралын бүхий л үйл явцыг хангах зорилгоор ашигладаг. Энэ энергийг ашиглан нитрификаторууд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг багасгаж, бие махбоддоо органик бодисыг бий болгодог. Нитржих явцад аммиакийн исэлдэлт дараах урвалаар явагдана.

NH? + 3O? ? 2HNO? + 2H?O + 600 кЖ (148 ккал).

HNO? +Ө? ? 2HNO? + 198 кЖ (48 ккал).

Нитратжуулалтын явцад үүссэн нитратууд нь биологийн мөчлөгт дахин орж, хөрсөөс ургамлын үндэсээр шингэдэг эсвэл усны урсацаар усны сав газар - фитопланктон, фитобентос руу орсны дараагаар шингэдэг.

Агаар мандлын азотыг бэхжүүлж, нитритжүүлдэг организмын зэрэгцээ биосферт нитрат эсвэл нитритийг молекул азот болгон бууруулах чадвартай бичил биетүүд байдаг. Денитрификатор гэж нэрлэгддэг ийм бичил биетүүд нь ус эсвэл хөрсөнд чөлөөт хүчилтөрөгчийн дутагдалтай үед органик бодисыг исэлдүүлэхийн тулд нитрат хүчилтөрөгчийг ашигладаг.

C?H??O?(глюкоз) + 24KNO? ? 24KHCO? + 6CO? +12N? + 18H?O + энерги

Энэ тохиолдолд ялгарсан энерги нь денитрифийн бичил биетний бүх амьдралын үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог.

Тиймээс амьд бодисууд мөчлөгийн бүх хэсэгт онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Одоогийн байдлаар агаар мандлын азотыг үйлдвэрлэлийн аргаар хүнээр тогтоох нь хөрсний азотын тэнцвэрт байдал, улмаар биосфер дахь азотын бүх мөчлөгт улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Фосфорын мөчлөг

Фосфорын эргэлт илүү хялбар байдаг. Азотын нөөц нь агаар байдаг бол фосфорын нөөц нь элэгдэлд орсон чулуулаг юм.

Нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот нь агаар мандалд илүү хялбар бөгөөд хурдан шилждэг, учир нь тэдгээр нь хийн хэлбэрээр байдаг тул биологийн эргэлтэнд хийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Амьд бодис оршин тогтноход шаардлагатай хүхэрээс бусад бүх элементүүдийн хувьд биологийн мөчлөгт хийн нэгдлүүд үүсэх нь өвөрмөц бус юм. Эдгээр элементүүд нь усанд ууссан ион ба молекулын хэлбэрээр голчлон шилждэг.

Ургамлаар ортофосфорын хүчлийн ион хэлбэрээр шингээсэн фосфор нь бүх амьд организмын амьдралд ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь ADP, ATP, ДНХ, РНХ болон бусад нэгдлүүдийн нэг хэсэг юм.

Биосфер дахь фосфорын эргэлт хаалттай байдаггүй. Хуурай газрын биогеоценозын үед фосфор нь хүнсний гинжин хэлхээгээр хөрснөөс ургамалд шингэсний дараа дахин фосфат хэлбэрээр хөрсөнд ордог. Фосфорын үндсэн хэмжээг ургамлын үндэс системээр дахин шингээж авдаг. Фосфорыг борооны усаар хөрсөөс усны сав руу хэсэгчлэн угааж болно.

Байгалийн биогеоценозуудад ихэвчлэн фосфор дутагдалтай байдаг бөгөөд шүлтлэг ба исэлдсэн орчинд ихэвчлэн уусдаггүй нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг.

Литосферийн чулуулаг нь их хэмжээний фосфат агуулдаг. Тэдгээрийн зарим нь аажмаар хөрсөнд нэвтэрч, заримыг нь фосфатын бордоо үйлдвэрлэх зорилгоор хүн боловсруулж, ихэнхийг нь уусган ус мандалд угаадаг. Тэнд тэдгээрийг фитопланктон болон хүнсний нарийн төвөгтэй гинжин хэлхээний янз бүрийн трофик түвшинд байрладаг холбогдох организмууд ашигладаг.

Дэлхийн далайд ургамал, амьтны үлдэгдэл их гүнд хуримтлагдсанаас болж биологийн мөчлөгөөс фосфатын алдагдал үүсдэг. Фосфор нь устай хамт литосферээс гидросфер руу голчлон шилждэг тул биологийн хувьд (далайн шувууд загас идэх, далайн ёроолын замаг, загасны гурилыг бордоо болгон ашиглах гэх мэт) литосфер руу шилжинэ.

Ургамлын эрдэс тэжээлийн бүх элементүүдээс фосфорыг дутагдалтай гэж үзэж болно.

Хүхрийн мөчлөг

Амьд организмын хувьд хүхэр нь хүхэр агуулсан амин хүчлүүдийн (цистин, цистеин, метионин гэх мэт) нэг хэсэг учраас маш чухал юм. Уургийн нэг хэсэг болох хүхэр агуулсан амин хүчлүүд нь уургийн молекулуудын шаардлагатай гурван хэмжээст бүтцийг хадгалж байдаг.

Хүхэр нь хөрсөөс ургамалд зөвхөн исэлдсэн хэлбэрээр, ион хэлбэрээр шингэдэг. Ургамлын хувьд хүхэр багасч, амин хүчлүүдэд сульфидрил (-SH) ба дисульфид (-S-S-) бүлгийн хэлбэрээр ордог.

Амьтад зөвхөн органик бодист агуулагдах бууруулсан хүхрийг шингээдэг. Ургамал, амьтны организм үхсэний дараа хүхэр хөрсөнд буцаж орж, олон тооны бичил биетний үйл ажиллагааны үр дүнд хувирч өөрчлөгддөг.

Аэробик нөхцөлд зарим бичил биетүүд органик хүхрийг сульфат болгон исэлдүүлдэг. Ургамлын үндэст шингэсэн сульфатын ионууд дахин биологийн мөчлөгт ордог. Зарим сульфатыг усны нүүдэлд оруулж, хөрсөөс зайлуулж болно. Гумин бодисоор баялаг хөрсөнд их хэмжээний хүхэр нь органик нэгдлүүдэд агуулагддаг бөгөөд энэ нь түүнийг уусгахаас сэргийлдэг.

Агааргүй нөхцөлд хүхрийн органик нэгдлүүдийн задрал нь устөрөгчийн сульфид үүсгэдэг. Хэрэв сульфат ба органик бодисууд хүчилтөрөгчгүй орчинд байвал сульфат бууруулах бактерийн үйл ажиллагаа идэвхждэг. Тэд органик бодисыг исэлдүүлэхийн тулд сульфатын хүчилтөрөгчийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр тэдгээрийн оршин тогтноход шаардлагатай энергийг олж авдаг.

Сульфат бууруулах бактери нь гүний ус, шавар, далайн усны зогсонги байдалд түгээмэл байдаг. Устөрөгчийн сульфид нь ихэнх амьд организмын хор тул усаар дүүрсэн хөрс, нуур, бэлчир зэрэгт хуримтлагддаг. амьдралын үйл явцыг мэдэгдэхүйц бууруулж, бүр бүрэн зогсооно. Энэ үзэгдэл Хар тэнгисийн гадаргуугаас 200 м-ээс доош гүнд ажиглагдаж байна.

Тиймээс таатай орчин бүрдүүлэхийн тулд хүхэрт устөрөгчийг сульфатын ион болгон исэлдүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь устөрөгчийн сульфидын хортой нөлөөг устгаж, хүхэр нь ургамалд хүртээмжтэй хэлбэрт - сульфатын давс хэлбэрээр хувирна. Байгальд энэ үүргийг хүхрийн бактери (өнгөгүй, ногоон, нил ягаан) ба тион бактерийн тусгай бүлэг гүйцэтгэдэг.

Өнгөгүй хүхрийн бактери нь химосинтетик юм: тэд хүхэрт устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, хүхрийн хүхэр болгон исэлдэж, улмаар сульфат болгон исэлдүүлэх замаар олж авсан энергийг ашигладаг.

Өнгөт хүхрийн бактери нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг багасгахын тулд устөрөгчийн сульфидыг устөрөгчийн донор болгон ашигладаг фотосинтезийн организм юм.

Ногоон хүхрийн бактерид үүссэн элементийн хүхэр нь эсээс ялгарч, нил ягаан өнгийн бактериудад эс дотор хуримтлагддаг.

Энэ үйл явцын ерөнхий хариу үйлдэл нь фото багасгах явдал юм.

CO?+ 2H?S гэрэл? (CH?O)+ H?O +2S.

Тион бактери нь хүхэр болон түүний төрөл бүрийн бууруулсан нэгдлүүдийг чөлөөт хүчилтөрөгч ашиглан сульфат болгон исэлдүүлж, биологийн мөчлөгийн гол урсгал руу буцаадаг.

Хүхрийн хувирал явагддаг биологийн мөчлөгийн үйл явцад амьд организм, ялангуяа бичил биетүүд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг.

Манай гараг дээрх хүхрийн гол нөөц бол Дэлхийн далай юм, учир нь сульфатын ионууд хөрснөөс тасралтгүй урсдаг. Далайн хүхрийн нэг хэсэг нь устөрөгчийн сульфид - хүхрийн давхар исэл болгон исэлдэх - хүхрийн хүчил, сульфат үүсэх замаар борооны усанд уусгах - хур тунадас, хүхэр хөрсний бүрхэвч рүү буцах схемийн дагуу агаар мандалд буцаж ирдэг. дэлхийн.

Органик бус катионуудын мөчлөг

Амьд организмыг бүрдүүлдэг үндсэн элементүүдээс (нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч, фосфор, хүхэр) гадна бусад олон макро болон микроэлементүүд - органик бус катионууд нь амин чухал юм. Усны сав газарт ургамал шаардлагатай металлын катионуудыг хүрээлэн буй орчноос шууд авдаг. Газар дээр органик бус катионуудын гол эх үүсвэр нь эх чулуулгийг устгах явцад хүлээн авсан хөрс юм. Ургамлын үндэс системд шингэсэн катионууд навч болон бусад эрхтэн рүү шилждэг; тэдгээрийн зарим нь (магни, төмөр, зэс болон бусад хэд хэдэн) нь биологийн чухал молекулуудын (хлорофилл, фермент) нэг хэсэг юм; бусад нь чөлөөт хэлбэрээр үлдэж, эсийн протоплазмын шаардлагатай коллоид шинж чанарыг хадгалахад оролцож, бусад янз бүрийн үүргийг гүйцэтгэдэг.

Амьд организм үхэх үед органик бодисын эрдэсжилтийн явцад органик бус катионууд хөрсөнд буцаж ирдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хөрснөөс алдагдах нь борооны усаар металлын катионуудыг уусган зайлуулах, газар тариалангийн ургамал тариалах, ой модыг огтлох, малын тэжээлд зориулж өвс хадах гэх мэт органик бодисыг хүнээр зайлуулах, зайлуулах зэрэг үр дүнд үүсдэг.

Ашигт малтмалын бордоог зохистой ашиглах, хөрсний нөхөн сэргээлт, органик бордоо хэрэглэх, газар тариалангийн зөв технологи нь биосферийн биоценоз дахь органик бус катионуудын тэнцвэрийг сэргээж, хадгалахад тусална.

Антропоген мөчлөг: ксенобиотикийн мөчлөг (мөнгөн ус, хар тугалга, хром)

Хүн төрөлхтөн бол байгалийн нэг хэсэг бөгөөд зөвхөн түүнтэй байнгын харьцаж байж л оршин тогтнох боломжтой.

Биосферт үүсэх бодис, энергийн байгалийн ба антропоген эргэлтийн хооронд ижил төстэй ба зөрчилдөөн байдаг.

Амьдралын байгалийн (биогеохимийн) мөчлөг нь дараахь шинж чанартай байдаг.

- нарны энергийг амьдралын эх үүсвэр болгон ашиглах, термодинамик хуулиуд дээр үндэслэн түүний бүх илрэл;
- энэ нь хог хаягдалгүйгээр хийгддэг, өөрөөр хэлбэл. түүний амин чухал үйл ажиллагааны бүх бүтээгдэхүүнийг эрдэсжүүлж, бодисын эргэлтийн дараагийн мөчлөгт дахин оруулна. Үүний зэрэгцээ хаягдал, элэгдэлд орсон дулааны энергийг биосферийн гаднаас зайлуулдаг. Бодисын биогеохимийн мөчлөгийн үед хог хаягдал үүсдэг, i.e. нүүрс, газрын тос, байгалийн хий болон бусад ашигт малтмалын нөөц хэлбэрээр . Хог хаягдалгүй байгалийн мөчлөгөөс ялгаатай нь антропогенийн мөчлөг нь жил бүр хог хаягдал нэмэгдсээр байна.

Галт уулын дэлбэрэлт ч гэсэн байгальд ашиггүй, хортой зүйл байдаггүй, учир нь шаардлагатай элементүүд (жишээлбэл, азот) галт уулын хийгээр агаарт цацагддаг.

Биосферийн хөгжлийн бүх үе шатанд үйл ажиллагаа явуулдаг биогеохимийн мөчлөг дэлхий даяар хаагдах хууль, түүнчлэн залгамжлалын үед биогеохимийн мөчлөгийн хаалтыг нэмэгдүүлэх дүрэм байдаг.

Хүн биогеохимийн мөчлөгт асар их үүрэг гүйцэтгэдэг ч эсрэгээрээ. Хүн одоо байгаа бодисын эргэлтийг тасалдуулж, энэ нь түүний геологийн хүчийг илтгэдэг - биосфертой холбоотой сүйтгэгч юм. Антропоген үйл ажиллагааны үр дүнд биогеохимийн мөчлөгийн хаалттай байдлын зэрэг буурдаг.

Антропогенийн мөчлөг нь манай гаригийн ногоон ургамлуудын авсан нарны гэрлийн эрчим хүчээр хязгаарлагдахгүй. Хүн төрөлхтөн түлш, усан болон атомын цахилгаан станцын эрчим хүчийг ашигладаг.

Өнөөгийн үе шатанд антропоген үйл ажиллагаа нь биосферийг сүйтгэх асар их хүчийг илэрхийлж байна гэж маргаж болно.

Биосфер нь онцгой шинж чанартай байдаг - бохирдуулагчид ихээхэн эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэхүү тогтвортой байдал нь байгаль орчны янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өөрийгөө цэвэршүүлэх, өөрийгөө эмчлэх байгалийн чадвар дээр суурилдаг. Гэхдээ хязгааргүй биш. Дэлхий дахинд тохиолдож болзошгүй хямрал нь биосферийн төлөв байдлын талаархи мэдээллийг олж авахын тулд биосферийн математик загварыг бүхэлд нь (Гайа систем) байгуулах шаардлагатай болсон.

Ксенобиотик гэдэг нь антропоген үйл ажиллагааны (пестицид, гэр ахуйн химийн бодис болон бусад бохирдуулагч) үр дүнд бий болж, биотик үйл явцыг тасалдуулахад хүргэдэг амьд организмд гадны бодис юм. өвчин эсвэл биеийн үхэл. Ийм бохирдуулагч нь биологийн задралд ордоггүй, харин трофик гинжин хэлхээнд хуримтлагддаг.

Мөнгөн ус бол маш ховор элемент юм. Энэ нь дэлхийн царцдас дээр тархсан бөгөөд зөвхөн циннабар зэрэг цөөн тооны эрдэс бодисуудад төвлөрсөн хэлбэрээр олддог. Мөнгөн ус нь биосфер дахь бодисын эргэлтэнд оролцож, хийн болон усан уусмалд шилжинэ.

Энэ нь ууршилтын үед, галт уулын хий, дулааны рашаанаас ялгарах үед гидросферээс агаар мандалд ордог. Агаар мандал дахь хийн мөнгөн усны нэг хэсэг нь хатуу фаз болж хувирч, агаараас зайлуулдаг. Унасан мөнгөн ус нь хөрс, ялангуяа шаварлаг хөрс, ус, чулуулагт шингэдэг. Шатамхай ашигт малтмал - газрын тос, нүүрс - 1 мг/кг хүртэл мөнгөн ус агуулдаг. Далайн усны масс нь ойролцоогоор 1.6 тэрбум тонн, ёроолын хурдас - 500 тэрбум тонн, планктон - 2 сая тонн агуулдаг. Гол мөрний ус жил бүр хуурай газраас 40 орчим мянган тонн ус татдаг бөгөөд энэ нь ууршилтын үед агаар мандалд орохоос (400 мянган тонн) 10 дахин бага юм. Жилд 100 орчим мянган тонн газрын гадаргуу дээр унадаг.

Мөнгөн ус нь хүрээлэн буй орчны байгалийн бүрэлдэхүүн хэсэг байснаас хүний эрүүл мэндэд хамгийн аюултай хүний биеийн ялгаруулалтын нэг болж хувирав. Энэ нь металлурги, хими, цахилгаан, электроник, целлюлоз, цаас, эмийн үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд тэсрэх бодис, лак, будаг үйлдвэрлэх, түүнчлэн анагаах ухаанд ашиглагддаг. Мөнгөн усны уурхай, мөнгөн ус үйлдвэрлэх үйлдвэр, дулааны цахилгаан станц (ЦЦС, уурын зуух) зэрэг үйлдвэрлэлийн бохир ус, агаар мандлын ялгарал нь нүүрс, газрын тос, нефтийн бүтээгдэхүүн ашиглан шим мандлыг бохирдуулах гол эх үүсвэр болдог. Нэмж дурдахад мөнгөн ус нь хөдөө аж ахуйд үрийг эмчлэх, үр тариаг хортон шавьжаас хамгаалахад ашигладаг мөнгөн усны органик пестицидийн нэг хэсэг юм. Хүний биед хоол хүнсээр (өндөг, даршилсан үр тариа, амьтан, шувууны мах, сүү, загас) ордог.

Усан болон голын хурдас дахь мөнгөн ус

Байгалийн усны биед орж буй мөнгөн усны 80 орчим хувь нь ууссан хэлбэрээр байдаг нь эцсийн дүндээ усны урсгалын хамт хол зайд тархахад хувь нэмэр оруулдаг нь тогтоогдсон. Цэвэр элемент нь хоргүй юм.

Мөнгөн ус нь ихэвчлэн ёроолын лаг усанд харьцангуй хор хөнөөлгүй концентрацитай байдаг. Органик бус мөнгөн усны нэгдлүүд нь тортог, хурдас, нуур, голын ёроолын шавар, загасны биеийг бүрхсэн салстад амьдардаг нянгийн нөлөөгөөр метил мөнгөн ус CH?Hg, этил мөнгөн усны C?H?Hg зэрэг хорт органик мөнгөн усны нэгдлүүд болж хувирдаг. , загасны ходоодны салст. Эдгээр нэгдлүүд нь амархан уусдаг, хөдөлгөөнт, маш хортой байдаг. Мөнгөн усны түрэмгий үйл ажиллагааны химийн үндэс нь түүний хүхэртэй, ялангуяа уураг дахь хүхэрт устөрөгчийн бүлэгтэй холбоотой байдаг. Эдгээр молекулууд нь хромосом болон тархины эсүүдтэй холбогддог. Загас, нялцгай биет нь тэдгээрийг иддэг хүмүүст аюултай концентрацид хуримтлагдаж, Минамата өвчин үүсгэдэг.

Металл мөнгөн ус ба түүний органик бус нэгдлүүд нь элэг, бөөр, гэдэсний замд голчлон үйлчилдэг боловч хэвийн нөхцөлд бие махбодоос харьцангуй хурдан ялгардаг бөгөөд хүний биед аюултай хэмжээгээр хуримтлагдах цаг байдаггүй. Метил мөнгөн ус болон бусад алкил мөнгөн усны нэгдлүүд нь илүү аюултай байдаг, учир нь хуримтлал үүсдэг - хорт бодис нь биеэс гадагшилснаас илүү хурдан биед орж, төв мэдрэлийн системд нөлөөлдөг.

Доод хурдас нь усны экосистемийн чухал шинж чанар юм. Хүнд металл, радионуклид, өндөр хортой органик бодисыг хуримтлуулж, ёроолын хурдас нь нэг талаас усны орчныг өөрөө цэвэршүүлэхэд хувь нэмрээ оруулж, нөгөө талаас усны биетүүдийн хоёрдогч бохирдлын байнгын эх үүсвэр болдог. Доод хурдас нь бохирдлын урт хугацааны хэв маягийг (ялангуяа бага урсацтай усны биетүүдэд) тусгасан шинжилгээний ирээдүйтэй объект юм. Мөн ёроолын хурдас дахь органик бус мөнгөн усны хуримтлал ялангуяа голын аманд ажиглагдаж байна. Хурдас (лаг, тунадас) шингээх чадвар дуусах үед хурцадмал байдал үүсч болно. Шингээх чадварт хүрсэн үед хүнд металлууд, . мөнгөн ус усанд орж эхэлнэ.

Далайн агааргүй нөхцөлд үхсэн замгийн хурдас дахь мөнгөн ус нь устөрөгчийг холбож, дэгдэмхий нэгдэл болж хувирдаг нь мэдэгдэж байна.

Бичил биетний оролцоотойгоор металл мөнгөн усыг хоёр үе шаттайгаар метилжүүлж болно.

CH?Hg+ ? (CH?)?Hg

Метил мөнгөн ус нь бараг зөвхөн органик бус мөнгөн усны метилжилтээр хүрээлэн буй орчинд илэрдэг.

Мөнгөн усны биологийн хагас задралын хугацаа нь хүний биеийн ихэнх эдэд 70-80 хоног байдаг.

Илд, туна зэрэг том загаснууд хүнсний сүлжээний эхэн үед мөнгөн усаар бохирддог нь мэдэгдэж байна. Мөнгөн ус загаснаас ч илүү хэмжээгээр хясаанд хуримтлагддаг (хуримтлагддаг) гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Мөнгөн ус хүний биед амьсгалах, хоол хүнс, арьсаар дамжин дараах схемийн дагуу ордог.

Нэгдүгээрт, мөнгөн ус өөрчлөгддөг. Энэ элемент нь байгалийн жамаар хэд хэдэн хэлбэрээр тохиолддог.

Термометрт ашигладаг металл мөнгөн ус, түүний органик бус давс (жишээлбэл, хлорид) нь биеэс харьцангуй хурдан ялгардаг.

Илүү хортой нь мөнгөн усны алкил нэгдлүүд, ялангуяа метил ба этилийн мөнгөн ус юм. Эдгээр нэгдлүүд нь биеэс маш удаан гадагшилдаг - өдөрт нийт дүнгийн ердөө 1% орчим байдаг. Байгалийн усанд орж буй мөнгөн усны ихэнх хэсэг нь органик бус нэгдлүүд байдаг ч загасанд энэ нь үргэлж маш хортой метил мөнгөн ус хэлбэрээр илэрдэг. Нуур, голын ёроолын лаг шавар, загасны биеийг бүрхсэн салст, мөн загасны ходоодны салст дахь бактери нь мөнгөн усны органик бус нэгдлүүдийг метил мөнгөн ус болгон хувиргах чадвартай.

Хоёрдугаарт, сонгомол хуримтлал буюу биологийн хуримтлал (концентраци) нь загас, нялцгай биетний мөнгөн усны хэмжээг булангийн уснаас хэд дахин өндөр түвшинд хүргэдэг. Гол мөрөнд амьдардаг загас, нялцгай биетүүд метил мөнгөн усыг хоол хүнс болгон ашигладаг хүмүүст аюултай хэмжээнд хүртэл хуримтлуулдаг.

Дэлхийн загас агнуурын% нь 0.5 мг/кг-аас ихгүй мөнгөн ус, 95% нь 0.3 мг/кг-аас бага мөнгөн ус агуулдаг. Загасан дахь бараг бүх мөнгөн ус нь метил мөнгөн ус хэлбэртэй байдаг.

Хүнсний бүтээгдэхүүн дэх мөнгөн усны нэгдлүүдийн янз бүрийн хоруу чанарыг харгалзан үзэхэд органик бус (нийт) болон органик бодисоор холбогдсон мөнгөн усыг тодорхойлох шаардлагатай. Бид зөвхөн мөнгөн усны нийт агууламжийг тодорхойлдог. Анагаах ухаан, биологийн шаардлагын дагуу цэнгэг усны махчин загасанд мөнгөн усны агууламж 0.6 мг/кг, далайн загасанд 0.4 мг/кг, цэнгэг усны махчин бус загасанд ердөө 0.3 мг/кг, туна загасанд 0.3 мг/кг хүртэл байхыг зөвшөөрдөг. 0.7 мг/кг кг. Хүүхдийн хүнсний бүтээгдэхүүнд мөнгөн усны агууламж лаазалсан маханд 0.02 мг/кг, загасны лаазалсанд 0.15 мг/кг, бусад бүтээгдэхүүнд 0.01 мг/кг-аас ихгүй байна.

Хар тугалга нь байгаль орчны бараг бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд байдаг. Дэлхийн царцдас 0.0016% -ийг агуулдаг. Агаар мандал дахь хар тугалгын байгалийн түвшин 0.0005 мг/м3 байна. Үүний дийлэнх нь тоос, 40 орчим хувь нь хур тунадасаар унадаг. Ургамал хөрс, ус, агаар мандлын хуримтлалаас хар тугалга, амьтад ургамал, ус хэрэглэснээр хар тугалга авдаг. Металл хүний биед хоол хүнс, ус, тоосны хамт ордог.

Биосфер дахь хар тугалгын бохирдлын гол эх үүсвэр нь бензин хөдөлгүүр, яндангийн хий нь триэтил хар тугалга, нүүрс шатаах дулааны цахилгаан станц, уул уурхай, металлурги, химийн үйлдвэрүүд юм. Бордоо болгон ашигладаг бохир устай хамт их хэмжээний хар тугалга хөрсөнд ордог. Чернобылийн атомын цахилгаан станцын шатаж буй реакторыг унтраахын тулд хар тугалга нь агаарын сав газарт орж, өргөн уудам нутагт тархсан байв. Байгаль орчны бохирдол ихсэх тусам хар тугалга нь яс, үс, элгэнд хуримтлагддаг.

Chromium. Хамгийн аюултай нь хүчиллэг, шүлтлэг хөрс, цэнгэг болон далайн усанд дайчлагдсан хортой хром (6+) юм. Далайн усанд хром нь 10-20% нь Cr (3+) хэлбэрээр, 25-40% нь Cr (6+), 45-65% нь органик хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. рН-ийн 5 - 7 мужид Cr (3+) давамгайлж, рН > 7-д Cr (6+) давамгайлдаг. Cr(6+) болон органик хромын нэгдлүүд нь далайн усанд төмрийн гидроксидтэй хамт тунадас үүсгэдэггүй нь мэдэгдэж байна.

Бодисын байгалийн эргэлт бараг хаалттай байдаг. Байгалийн экосистемд бодис, энерги бага зарцуулагддаг бөгөөд зарим организмын хог хаягдал нь бусдын оршин тогтнох чухал нөхцөл болдог. Бодисын антропоген мөчлөг нь байгалийн нөөцийн асар их хэрэглээ, хүрээлэн буй орчныг бохирдуулдаг их хэмжээний хог хаягдал дагалддаг. Хамгийн дэвшилтэт цэвэрлэх байгууламжийг ч бий болгосноор асуудлыг шийдэж чадахгүй байгаа тул хүний үйл ажиллагааны мөчлөгийг аль болох хаалттай болгох, хог хаягдал багатай технологи боловсруулах шаардлагатай байна. Онолын хувьд хоггүй технологи бий болгох боломжтой ч хаягдал багатай технологи нь бодитой.

Байгалийн үзэгдэлд дасан зохицох

Дасан зохицох нь хувьслын явцад организмд (хамгийн энгийнээс дээд хүртэл) бий болсон хүрээлэн буй орчинд янз бүрийн дасан зохицох явдал юм. Дасан зохицох чадвар нь амьд биетүүдийн оршин тогтнох боломжийг баталгаажуулдаг гол шинж чанаруудын нэг юм.

Дасан зохицох үйл явцыг хөгжүүлэх гол хүчин зүйлүүд нь: удамшил, хувьсах чадвар, байгалийн (болон зохиомол) сонголт юм.

Бие махбодь гадны янз бүрийн нөхцөлд өртөх тохиолдолд хүлцэл өөрчлөгдөж болно. Ийм нөхцөлд өөрийгөө олж, хэсэг хугацааны дараа тэр дасаж, дасан зохицдог (Латин дасан зохицох - дасан зохицох). Үүний үр дагавар нь физиологийн хамгийн оновчтой байрлалыг өөрчлөх явдал юм.

Организмын тодорхой хүрээний хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлд дасан зохицох чадварыг экологийн уян хатан чанар гэж нэрлэдэг.

Тухайн организм амьдрах орчны хүчин зүйлсийн хүрээ хэдий чинээ өргөн байх тусам түүний экологийн уян хатан чанар төдий чинээ их байдаг. Уян хатан байдлын түвшингээс хамааран хоёр төрлийн организмыг ялгадаг: стенобионт (стеноэки) ба эурибионт (euryek). Тиймээс, стенобионтууд нь экологийн хувьд хуванцар биш (жишээлбэл, шорвог загас зөвхөн давстай усанд амьдардаг, мөгөө загас нь зөвхөн цэвэр усанд амьдардаг), өөрөөр хэлбэл. тэсвэр хатуужилгүй, эврибионтууд нь экологийн хувьд хуванцар, i.e. илүү тэсвэртэй (жишээлбэл, гурван нугастай саваа нь цэнгэг болон давстай усанд амьдрах боломжтой).

Организм нь хүрээлэн буй орчны олон хүчин зүйлийг нэгэн зэрэг дагаж мөрдөх ёстой тул дасан зохицох нь олон талт байдаг.

Организмыг хүрээлэн буй орчны нөхцөлд дасан зохицох гурван үндсэн арга байдаг: идэвхтэй; идэвхгүй; сөрөг нөлөөллөөс зайлсхийх.

Дасан зохицох идэвхтэй зам нь эсэргүүцлийг бэхжүүлж, хүчин зүйл нь оновчтой байдлаас хазайсан ч биеийн бүх амин чухал үйл ажиллагааг гүйцэтгэх боломжийг олгодог зохицуулалтын үйл явцыг хөгжүүлэх явдал юм. Жишээлбэл, халуун цуст амьтад биеийн тогтмол температурыг хадгалдаг - энэ нь түүнд тохиолддог биохимийн процессуудад оновчтой байдаг.

Дасан зохицох идэвхгүй зам нь организмын амин чухал үйл ажиллагааг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн өөрчлөлтөд захирагдах явдал юм. Жишээлбэл, хүрээлэн буй орчны тааламжгүй нөхцөлд олон организм түр зогссон хөдөлгөөнт байдалд (далд амьдрал) ордог бөгөөд энэ нь бие махбод дахь бодисын солилцоо бараг зогсдог (өвлийн нойрмог байдал, шавьжны хордлого, өвөлжөө, хөрсөн дэх спорыг хадгалах). спор ба үрийн хэлбэр).

Сөрөг нөлөөллөөс зайлсхийх - дасан зохицох, организмын зан үйл (дасан зохицох) нь таагүй нөхцөл байдлаас зайлсхийхэд тусалдаг. Энэ тохиолдолд дасан зохицох нь: морфологийн (биеийн бүтэц өөрчлөгддөг: кактусын навчны өөрчлөлт), физиологийн (тэмээ нь өөх тосны нөөцийн исэлдэлтээс болж өөрийгөө чийгээр хангадаг), этологийн (зан үйлийн өөрчлөлт: улирлын шилжилт хөдөлгөөн) байж болно. шувууд, өвлийн улиралд өвөлждөг).

Амьд организм нь үечилсэн хүчин зүйлүүдэд сайн дасан зохицдог. Үе үе бус хүчин зүйл нь бие махбодид өвчин тусах, тэр ч байтугай үхэлд хүргэдэг (жишээлбэл, эм, пестицид). Гэсэн хэдий ч тэдгээрт удаан хугацаагаар өртөхөд тэдгээрт дасан зохицож болно.

Организмууд өдөр тутмын, улирлын, түрлэгийн хэмнэл, нарны идэвхжилийн хэмнэл, сарны үе шат болон бусад хатуу үечилсэн үзэгдэлд дасан зохицдог. Тиймээс улирлын дасан зохицох нь байгалийн улирлын шинж чанартай, өвлийн унтаа байдал гэж ялгагдана.

Байгаль дахь улирлын шинж чанар. Организмын дасан зохицоход ургамал, амьтдын тэргүүлэх ач холбогдол нь жилийн температурын өөрчлөлт юм. Амьдралын таатай үе нь манай орны хувьд дунджаар зургаан сар (хавар, зун) үргэлжилдэг. Тогтвортой хяруу ирэхээс өмнө байгальд өвлийн нойрмоглох үе эхэлдэг.

Өвлийн нойрмог байдлын байдал. Өвлийн нойргүйдэл нь зөвхөн бага температурын үр дүнд хөгжлийн зогсолт биш, зөвхөн хөгжлийн тодорхой үе шатанд тохиолддог физиологийн нарийн төвөгтэй дасан зохицох явдал юм. Тухайлбал, хумхаа өвчний шумуул, чонон хөрвөс эрвээхэй насанд хүрсэн шавжны үе шатанд, байцааны эрвээхэй хүүхэлдэйний үед, цыган эрвээхэй өндөгний үе шатанд өвөлждөг.

Биоритмууд. Хувьслын явцад төрөл зүйл бүр эрчимтэй өсөлт, хөгжил, нөхөн үржихүй, өвөлжилт, өвөлжилтийн бэлтгэлийн жилийн онцлог шинж чанартай байдаг. Энэ үзэгдлийг биологийн хэмнэл гэж нэрлэдэг. Амьдралын мөчлөгийн үе бүр нь жилийн харгалзах цагтай давхцах нь тухайн зүйлийн оршин тогтноход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ихэнх ургамал, амьтдын улирлын мөчлөгийг зохицуулах гол хүчин зүйл бол өдрийн уртын өөрчлөлт юм.

Биоритмууд нь:

экзоген (гадаад) хэмнэл (байгаль орчны үе үе өөрчлөгдөхөд хариу үйлдэл үзүүлэх (өдөр, шөнийн өөрчлөлт, улирал, нарны идэвхжил) үүсдэг) эндоген (дотоод хэмнэл) нь бие махбодоос өөрөө үүсдэг.

Хариуд нь эндогенийг дараахь байдлаар хуваана.

Физиологийн хэмнэл (зүрхний цохилт, амьсгал, дотоод шүүрлийн булчирхайн үйл ажиллагаа, ДНХ, РНХ, уураг, ферментийн үйл ажиллагаа, эсийн хуваагдал гэх мэт)

Экологийн хэмнэл (өдөр тутмын, жилийн, түрлэг, сарны гэх мэт)

ДНХ, РНХ, уургийн нийлэгжилт, эсийн хуваагдал, зүрхний цохилт, амьсгал гэх мэт үйл явц нь хэмнэлтэй байдаг. Гадны нөлөөлөл нь эдгээр хэмнэлийн үе шатыг өөрчилж, далайцыг нь өөрчилдөг.

Физиологийн хэмнэл нь биеийн төлөв байдлаас хамааран өөр өөр байдаг, хүрээлэн буй орчны хэмнэл нь илүү тогтвортой бөгөөд гадаад хэмнэлтэй нийцдэг. Эндоген хэмнэлийн тусламжтайгаар бие нь цаг хугацаандаа өөрийгөө чиглүүлж, хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд урьдчилан бэлдэж чаддаг - энэ бол биеийн биологийн цаг юм. Олон амьд организмууд циркад ба циркийн хэмнэлээр тодорхойлогддог.

Циркадиан хэмнэл (циркадиан) - 20-28 цагийн хугацаанд биологийн үйл явц, үзэгдлийн эрч хүч, шинж чанарыг давтдаг. Циркадиан хэмнэл нь өдрийн цагаар амьтан, ургамлын үйл ажиллагаатай холбоотой бөгөөд дүрмээр бол температур, гэрлийн эрчмээс хамаардаг. Жишээлбэл, сарьсан багваахай нар үдшийн цагаар нисч, өдрийн цагаар амардаг олон тооны планктон организмууд шөнийн цагаар усны гадаргуу дээр үлдэж, өдрийн цагаар гүн рүү буудаг.

Улирлын чанартай биологийн хэмнэл нь гэрлийн нөлөөлөлтэй холбоотой байдаг - фотопериод. Өдрийн уртад организмын хариу үйлдлийг фотопериодизм гэж нэрлэдэг. Фотопериодизм нь олон төрлийн организмын улирлын үзэгдлийг зохицуулдаг ерөнхий, чухал дасан зохицох явдал юм. Ургамал, амьтдын фотопериодизмыг судлах нь организмын гэрэлд үзүүлэх хариу үйлдэл нь өдрийн цагаар тодорхой хугацааны гэрэл, харанхуй ээлжлэн солигдох үе дээр суурилдаг болохыг харуулсан. Организмын (нэг эст организмаас хүн рүү) өдөр, шөнийн уртад үзүүлэх хариу үйлдэл нь цаг хугацааг хэмжих чадвартай болохыг харуулж байна, өөрөөр хэлбэл. Тэдэнд ямар нэгэн биологийн цаг байдаг. Биологийн цаг нь улирлын мөчлөгөөс гадна бусад олон биологийн үзэгдлүүдийг удирдаж, бүхэл бүтэн организмын үйл ажиллагаа, эсийн түвшинд ч тохиолддог үйл явц, ялангуяа эсийн хуваагдлын өдөр тутмын зөв хэмнэлийг тодорхойлдог.

Вирус, бичил биетнээс эхлээд дээд ургамал, амьтан хүртэлх бүх амьд биетийн нийтлэг шинж чанар нь мутаци үүсгэх чадвар юм - генетикийн материалд гэнэтийн, байгалийн болон зохиомлоор удамшсан өөрчлөлтүүд нь организмын зарим шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Мутацийн хувьсах чадвар нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд нийцэхгүй бөгөөд дүрмээр бол одоо байгаа дасан зохицох чадварыг алдагдуулдаг.

Олон шавьж нь хөгжлийн тодорхой үе шатанд диапауз (хөгжлийн удаан зогсолт) руу ордог бөгөөд үүнийг тааламжгүй нөхцөлд амрах төлөвтэй андуурч болохгүй. Далайн олон амьтдын үржилд сарны хэмнэл нөлөөлдөг.

Циркан (жилийн) хэмнэл нь 10-13 сарын хугацаанд биологийн үйл явц, үзэгдлийн эрч хүч, шинж чанарын давтагдах өөрчлөлт юм.

Хүний бие, сэтгэл зүйн байдал ч хэмнэлтэй байдаг.

Ажил, амралтын хэмнэл алдагдах нь гүйцэтгэлийг бууруулж, хүний эрүүл мэндэд сөргөөр нөлөөлдөг. Дасан зохицох, эдгэрэх цаг бараг байдаггүй тул хүнд нөхцөлд байгаа хүний нөхцөл байдал нь түүний эдгээр нөхцөл байдалд бэлэн байдлын түвшингээс хамаарна.

Оросын уран зохиол

1) Том (геологийн эсвэл абиотик);

2) Жижиг (биотик, биоген эсвэл биологийн).

Бодисын эргэлт ба сансрын энергийн урсгал нь биосферийн тогтвортой байдлыг бий болгодог. Абиотик хүчин зүйлийн (амьгүй байгаль) үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг хатуу бодис ба усны эргэлтийг гэнэ. агуу геологийн мөчлөг.Геологийн томоохон мөчлөгийн үед (олон сая жил үргэлжилдэг) чулуулаг сүйрч, өгөршиж, бодисууд уусч, Дэлхийн далайд ордог; геотектоникийн өөрчлөлт, эх газрын суулт, далайн ёроолын өргөлт үүсдэг. Мөсөн гол дахь усны эргэлтийн хугацаа 8000 жил, гол мөрөнд 11 хоног байна. Энэ бол амьд организмыг шим тэжээлээр хангаж, тэдний оршин тогтнох нөхцөлийг голчлон тодорхойлдог агуу мөчлөг юм.

Агуу геологийн мөчлөгБиосфер нь хоёр чухал цэгээр тодорхойлогддог.

Бодисын эргэлт ба сансрын энергийн урсгал нь биосферийн тогтвортой байдлыг бий болгодог. Абиотик хүчин зүйлийн (амьгүй байгаль) үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг хатуу бодис ба усны эргэлтийг геологийн агуу эргэлт гэж нэрлэдэг. Геологийн томоохон мөчлөгийн үед (олон сая жил үргэлжилдэг) чулуулаг сүйрч, өгөршиж, бодисууд уусч, Дэлхийн далайд ордог; геотектоникийн өөрчлөлт, эх газрын суулт, далайн ёроолын өргөлт үүсдэг. Мөсөн гол дахь усны эргэлтийн хугацаа 8000 жил, гол мөрөнд 11 хоног байна. Энэ бол амьд организмыг шим тэжээлээр хангаж, тэдний оршин тогтнох нөхцөлийг голчлон тодорхойлдог агуу мөчлөг юм.

Биосфер дахь том геологийн мөчлөг нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, геологийн гэсэн хоёр чухал цэгээр тодорхойлогддог.

a) дэлхийн геологийн хөгжлийн туршид явагддаг;

Бодисын жижиг, биоген эсвэл биологийн эргэлт нь амьд организмын оролцоотойгоор хатуу, шингэн, хийн үе шатанд явагддаг.Биологийн мөчлөг нь геологийн мөчлөгөөс ялгаатай нь бага эрчим хүч шаарддаг. Жижиг мөчлөг нь том мөчлөгийн нэг хэсэг бөгөөд биогеоценозын түвшинд тохиолддог экосистем) бөгөөд хөрсний шим тэжээл, ус, нүүрстөрөгч нь ургамлын эдэд хуримтлагдаж, бие махбодийг бий болгоход зарцуулагддаг. Органик бодисын задралын бүтээгдэхүүн нь ашигт малтмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг. Жижиг дугуй нь хаагдаагүй байна, энэ нь гаднаас экосистемд бодис, энергийн урсгал, тэдгээрийн зарим нь шим мандлын мөчлөгт ялгарахтай холбоотой юм.

Одоогийн байдлаар ксенобиотикийн циклүүд - хортой элементүүд нь маш чухал ач холбогдолтой юм мөнгөн ус (хоолны бохирдуулагч) бүтээгдэхүүн) ба хар тугалга (бензиний бүрэлдэхүүн хэсэг). Түүнчлэн биота болон хүний эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулдаг антропоген гаралтай олон бодисууд (ДДТ, пестицид, радионуклид гэх мэт) том мөчлөгөөс жижиг цикл рүү орж ирдэг.

Биологийн мөчлөгийн мөн чанар нь эсрэг тэсрэг, гэхдээ харилцан уялдаатай хоёр үйл явц явагдахад оршдог. бүтээлорганик бодис ба түүний сүйрэламьд бодис.

Том гийрээс ялгаатай нь жижиг гийр нь өөр өөр үргэлжлэх хугацаатай байдаг: улирлын, жилийн, олон наст, иргэний жижиг дугуйнууд ялгагдана..

Нарны энергийн химийн урвалыг ашиглан органик бус орчноос ургамал, амьтдын дундах химийн бодисыг органик бус орчинд эргүүлэн оруулахыг гэнэ. биогеохимийн мөчлөг .

Биологийн мөчлөгийн эрчмийн чухал үзүүлэлт бол химийн элементүүдийн эргэлтийн хурд юм. Эрчим хүч нь тодорхойлогддог индекс , ойн хогны массын хог хаягдлын харьцаатай тэнцүү байна. Индекс өндөр байх тусам эргэлтийн эрчим бага байна.

Элементүүдийн (азот, фосфор, хүхэр) бичил биетээр дамжин өнгөрөх урсгал нь ургамал, амьтдын урсгалаас илүү өндөр дараалал юм.Биологийн мөчлөг нь бүрэн буцаагдах боломжгүй; энэ нь биогеохимийн мөчлөгтэй нягт холбоотой байдаг. Химийн элементүүд нь биологийн мөчлөгийн янз бүрийн замаар шим мандалд эргэлддэг.

амьд бодисоор шингэж, эрчим хүчээр цэнэглэгддэг;

амьд бодисыг орхиж, энергийг гадаад орчинд гаргах.

Эдгээр мөчлөгүүд нь хоёр төрлийн байна: хийн бодисын эргэлт; тунамал мөчлөг (дэлхийн царцдас дахь нөөц).

Гир нь өөрөө хоёр хэсгээс бүрдэнэ.

- нөөц сан(энэ нь амьд организмтай холбоогүй бодисын хэсэг юм);

- хөдөлгөөнт (солилцооны) сан(организм ба тэдгээрийн ойр орчмын хооронд шууд солилцохтой холбоотой бодисын бага хэсэг).

Гир нь дараахь байдлаар хуваагдана.

Гирес нөөцийн сантай хийн төрөлдэлхийн царцдас (нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азотын мөчлөг) - өөрийгөө хурдан зохицуулах чадвартай;

Гирес нөөцийн сан бүхий тунамал төрлийндэлхийн царцдас дахь (фосфор, кальци, төмөр гэх мэт циклүүд) - илүү идэвхгүй, бодисын дийлэнх хэсэг нь амьд организмд "хүртээмжгүй" хэлбэрээр байдаг.

Гирүүдийг мөн дараахь байдлаар хувааж болно.

- хаалттай(хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот гэх мэт хийн бодисын эргэлт нь далай тэнгисийн агаар мандал, гидросферийн нөөц учраас хомсдолыг хурдан нөхдөг);

- нээлттэй(дэлхийн царцдас дахь нөөцийн санг бий болгох, жишээлбэл, фосфор - тиймээс алдагдлыг нөхөх чадвар муу, өөрөөр хэлбэл алдагдал үүсдэг).

Дэлхий дээрх биологийн мөчлөгийн оршин тогтнох энергийн үндэс ба тэдгээрийн анхны холбоос нь фотосинтезийн үйл явц юм.Шинэ мөчлөг бүр нь өмнөх мөчлөгийн яг давталт биш юм. Жишээлбэл, биосферийн хувьслын явцад зарим үйл явц нь эргэлт буцалтгүй байсан бөгөөд үүний үр дүнд биоген хурдас үүсч, хуримтлагдаж, агаар мандалд хүчилтөрөгчийн хэмжээ нэмэгдэж, олон тооны элементийн изотопуудын тоон харьцаа өөрчлөгдөв. , гэх мэт.

Бодисын эргэлтийг ихэвчлэн гэж нэрлэдэг биогеохимийн мөчлөг . Бодисын үндсэн биогеохимийн (биосферийн) эргэлтүүд: усны эргэлт, хүчилтөрөгчийн эргэлт, азотын эргэлт(азот тогтоогч бактерийн оролцоо), нүүрстөрөгчийн эргэлт(аэробик бактерийн оролцоо; жил бүр 130 орчим тонн нүүрстөрөгч геологийн эргэлтэнд ялгардаг), фосфорын мөчлөг(хөрсний бактерийн оролцоо; 14 сая тонн фосфор), хүхрийн эргэлт, металлын катионы мөчлөг.

Хүхэр, фосфорын эргэлт нь ердийн тунамал био-геохимийн мөчлөг юм. Ийм мөчлөг нь янз бүрийн төрлийн нөлөөллөөр амархан эвдэрч, солилцсон материалын нэг хэсэг нь мөчлөгөөс гардаг. Энэ нь зөвхөн геологийн процессын үр дүнд эсвэл амьд бодисоор биофилийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гарган авах замаар л мөчлөгт буцаж болно.[...]

Бодисын эргэлт, энергийн хувирал нь биосфер болон түүний бие даасан хэсгүүдийн динамик тэнцвэр, тогтвортой байдлыг хангадаг. Үүний зэрэгцээ, ерөнхий нэг мөчлөгт абиотик хүчин зүйлийн үйл ажиллагааны үр дүнд үүсдэг хатуу бодис ба усны эргэлт (геологийн том мөчлөг), түүнчлэн хатуу, шингэн дэх бодисын жижиг биотик эргэлт. болон амьд организмын оролцоотойгоор үүсдэг хийн фазуудыг ялгадаг.[...]

Нүүрстөрөгчийн эргэлт. Нүүрстөрөгч нь геологи, биологи, сүүлийн жилүүдэд техникийн асуудлуудыг авч үзэхэд хамгийн их дурдагддаг химийн элементүүдийн нэг юм.[...]

Бодисын эргэлт гэдэг нь агаар мандал, гидросфер, литосфер, тэр дундаа дэлхийн биосферийн нэг хэсэг болох давхаргад тохиолддог үйл явцад бодисуудын олон удаа оролцох явдал юм. Энэ тохиолдолд том (геологийн) ба жижиг (биоген ба биохимийн) гэсэн хоёр үндсэн мөчлөгийг ялгадаг.[...]

Геологи, биологийн мөчлөгүүд нь ихэвчлэн хаалттай байдаг тул антропогенийн мөчлөгийн талаар хэлэх боломжгүй юм. Тиймээс тэд ихэвчлэн антропогенийн мөчлөгийн тухай биш, харин хүний бодисын солилцооны тухай ярьдаг. Бодисын антропоген мөчлөгийн нээлттэй байдал нь байгалийн нөөцийг шавхаж, байгаль орчныг бохирдуулахад хүргэдэг - хүн төрөлхтний байгаль орчны бүх асуудлын гол шалтгаан.[...]

Үндсэн шим тэжээл ба элементүүдийн мөчлөг. Амьд организмд хамгийн чухал бодис, элементүүдийн мөчлөгийг авч үзье (Зураг 3-8). Усны эргэлт нь геологийн том эргэлт юм; мөн биогений элементүүдийн (нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, фосфор, хүхэр болон бусад биогенийн элементүүд) мөчлөгүүд - жижиг биогеохимийн хүртэл.[...]

Агаар мандлаар дамжин газар ба далай хоёрын хоорондох усны эргэлт нь геологийн агуу мөчлөгийн нэг хэсэг юм. Ус нь далайн гадаргаас ууршиж, нэг бол хуурай газар руу зөөгдөж, хур тунадас хэлбэрээр орж, гадаргын болон гүний урсац хэлбэрээр далай руу буцах, эсвэл далайн гадаргуу дээр хур тунадас хэлбэрээр унадаг. Дэлхий дээрх усны эргэлтэнд жилд 500 гаруй мянган км3 ус оролцдог. Усны эргэлт бүхэлдээ манай гаригийн байгалийн нөхцөлийг бүрдүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамлын усны дамжуулалт, биогеохимийн мөчлөгт шингээлтийг харгалзан үзэхэд дэлхий дээрх усны нөөц бүхэлдээ задарч, 2 сая жилийн дараа сэргээгддэг.[...]

Фосфорын мөчлөг. Фосфорын дийлэнх хэсэг нь өнгөрсөн геологийн эрин үед үүссэн чулуулагт агуулагддаг. Фосфор нь чулуулгийн өгөршлийн үйл явцын үр дүнд биогеохимийн мөчлөгт ордог.[...]

Хийн төрлийн эргэлт нь илүү төгс байдаг, учир нь тэд их хэмжээний солилцооны сантай тул хурдан өөрийгөө зохицуулах чадвартай байдаг. Бодисын дийлэнх хэсэг нь дэлхийн царцдасын нөөцийн санд амьд организмд "хүртээмжгүй" хэлбэрээр агуулагддаг тул тунамал мөчлөг нь төгс бус, илүү идэвхгүй байдаг. Ийм мөчлөг нь янз бүрийн төрлийн нөлөөллөөр амархан эвдэрч, солилцсон материалын нэг хэсэг нь мөчлөгөөс гардаг. Энэ нь зөвхөн геологийн процессын үр дүнд эсвэл амьд бодисоор олборлолтын үр дүнд дахин эргэлтэнд орж болно. Гэсэн хэдий ч дэлхийн царцдасаас амьд организмд шаардлагатай бодисыг гаргаж авах нь агаар мандлаас хамаагүй хэцүү байдаг.[...]

Усны эргэлт ба атмосферийн эргэлтийн жишээн дээр геологийн мөчлөг тодорхой харагдаж байна. Нарнаас хүлээн авсан энергийн тал хувь нь усыг ууршуулахад зарцуулагддаг гэсэн тооцоо байдаг. Түүний дэлхийн гадаргуугаас уурших нь хур тунадасаар нөхөгддөг. Үүний зэрэгцээ, далайгаас хур тунадас унаснаас илүү их ус ууршдаг боловч хуурай газар эсрэгээрээ тохиолддог - ус ууршахаас илүү их хур тунадас ордог. Илүүдэл нь гол мөрөн, нуурууд руу урсдаг бөгөөд тэндээс дахин далай руу урсдаг. Геологийн мөчлөгийн явцад усны нийт төлөв байдал дахин дахин өөрчлөгддөг (шингэн; хатуу - цас, мөс; хий - уур). Түүний хамгийн их эргэлт нь уурын төлөвт ажиглагддаг. Дэлхийн хэмжээнд геологийн эргэлтэнд устай хамт бусад ашигт малтмал нэг газраас нөгөөд шилждэг [...]

Усны эргэлт. Хэсгийн эхэнд түүний геологийн мөчлөгийг авч үзсэн. Үндсэндээ энэ нь Дэлхий, Далайн гадаргуугаас ус уурших, тэдгээрт хур тунадас орох үйл явцтай холбоотой юм. Бие даасан экосистемийн хүрээнд усны томоохон эргэлтийг хүндрүүлдэг нэмэлт процессууд (таслах, ууршилт, нэвчилт) явагддаг.[...]

Геологийн мөчлөг. Тив, далайн ёроолын харьцангуй байрлал, тойм нь байнга өөрчлөгдөж байдаг. Дэлхийн дээд бүрхүүлийн дотор зарим чулуулгийг бусад чулуулгуудаар солих нь тасралтгүй явагддаг бөгөөд үүнийг бодисын том эргэлт гэж нэрлэдэг. Уулс үүсэх, сүйрэх геологийн үйл явц нь дэлхийн шим мандлын хамгийн том энергийн процесс юм.[...]

БОДИСЫН МӨГЛӨГ (Дэлхий дээрх) - байгаль дээрх бодисын өөрчлөлт, хөдөлгөөний давтан давтагдах үйл явц нь циклийн шинж чанартай байдаг. Генерал К.в. Энэ нь бие даасан үйл явцаас (ус, азот, нүүрстөрөгч болон бусад бодис, химийн элементүүдийн эргэлт) бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь бүрэн буцаагдах боломжгүй, учир нь бодис нь задрах, зайлуулах, булах, найрлага өөрчлөгдөх гэх мэт. Биологийн, биогеохимийн , геологийн. K.v., түүнчлэн бие даасан химийн элементүүдийн мөчлөг (Зураг 15) ба усны. Хөгжлийн өнөөгийн үе шатанд хүний үйл ажиллагаа нь албадлагын эрчмийг голчлон нэмэгдүүлдэг. ба байгалийн гаригийн үйл явцын цар хүрээтэй харьцуулж болохуйц хүчтэй нөлөө үзүүлдэг.[...]

БИОГЕОХИМИЙН МӨЧЛӨГ гэдэг нь амьд бодисын идэвхтэй оролцоотойгоор инерт болон органик байгалаар химийн элементүүдийн хөдөлгөөн, хувирал юм. Химийн элементүүд нь биологийн мөчлөгийн янз бүрийн замаар биосферт эргэлддэг: тэдгээр нь амьд бодисоор шингэж, эрчим хүчээр цэнэглэгддэг, дараа нь тэдгээр нь амьд бодисыг орхиж, хуримтлагдсан энергийг гадаад орчинд гаргадаг. Ийм их эсвэл бага хаалттай замыг В.И.Вернадский "биогеохимийн мөчлөг" гэж нэрлэжээ. Дэлхийн царцдас дахь нөөцийн сан бүхий цикл Амьд бодис нь биогеохимийн бүх мөчлөгт идэвхтэй үүрэг гүйцэтгэдэг. эрчим хүч бол асар их геологийн хүч бөгөөд цаг хугацааны явцад өсөн нэмэгдэж буй гол циклүүд нь нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, фосфор, хүхэр, биогенийн катионуудыг жишээ болгон авч үзэх болно Биосферийн амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ердийн биофиль элементүүдийн (нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, фосфор) мөчлөгийн гол шинж чанарууд.[...]

Геологийн эргэлт (байгаль дахь бодисын том эргэлт) нь хөдөлгөгч хүч нь экзоген ба эндоген геологийн процессууд болох бодисын эргэлт юм.[...]

Дэлхийн нүүр царай дахь геологийн өөрчлөлтийн улмаас шим мандлын бодисын нэг хэсэг энэ мөчлөгөөс хасагдаж магадгүй юм. Жишээлбэл, нүүрс, газрын тос зэрэг биоген хурдас нь дэлхийн царцдасын зузаанд олон мянган жилийн турш хадгалагдан үлдсэн боловч зарчмын хувьд биосферийн мөчлөгт дахин орохыг үгүйсгэх аргагүй юм.[...]

Дэлхий дээрх бодисын эргэлтийн талаархи мэдлэг нь хүний амьдралд ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд үүний зэрэгцээ хүн төрөлхтөнд нөлөөлдөг тул практик ач холбогдолтой юм. Эдгээр нөлөөллийн үр дагаврыг геологийн үйл явцын үр дүнтэй харьцуулах боломжтой болсон. Элементүүдийн шилжилтийн шинэ замууд гарч ирж, шинэ химийн нэгдлүүд гарч, шим мандал дахь бодисын эргэлтийн хурд ихээхэн өөрчлөгддөг.[...]

Байгаль дахь бодисын том эргэлт (геологийн) нь нарны энерги нь дэлхийн гүний энергитэй харилцан үйлчлэлцэж, шим мандал ба дэлхийн гүний давхрагын хооронд бодисыг дахин хуваарилдаг. "Магмын чулуулаг - тунамал чулуулаг - хувирмал чулуулаг (температур ба даралтаар өөрчлөгдсөн) - магмын чулуулаг" систем дэх энэхүү эргэлт нь дэлхийн царцдасын магматизм, метаморфизм, литогенез, динамикийн үйл явцын улмаас үүсдэг (Зураг 6.2). Бодисын мөчлөгийн бэлэг тэмдэг нь спираль юм: мөчлөгийн шинэ мөчлөг бүр нь хуучнаа яг давтдаггүй, харин шинэ зүйлийг нэвтрүүлдэг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад маш чухал өөрчлөлтөд хүргэдэг.[...]

Геологийн их цикл нь тунамал чулуулгийг дэлхийн царцдасын гүн рүү татаж, тэдгээрт агуулагдах элементүүдийг биологийн эргэлтийн системээс бүрмөсөн хасдаг. Геологийн түүхийн явцад дэлхийн гадарга дээр дахин хувирсан тунамал чулуулаг нь амьд организмын үйл ажиллагаа, ус, агаарын нөлөөгөөр аажмаар устаж, биосферийн мөчлөгт дахин ордог.[...]

Ийнхүү бодисын геологийн эргэлт нь амьд организмын оролцоогүйгээр явагдаж, шим мандал болон дэлхийн гүн давхарга хоорондын бодисыг дахин хуваарилдаг.[...]

Ийнхүү чулуулгийн геологийн эргэлт, эргэлт нь: 1) өгөршил, 2) хурдас үүсэх, 3) тунамал чулуулаг үүсэх, 4) метаморфизм, 5) магматжилтаас бүрдэнэ. Гадаргуу дээр магм үүсч, магмын чулуулаг үүсэх нь бүхэл бүтэн мөчлөгийг дахин давтана. Хэрэв тектоникийн өргөлт, уналтын үр дүнд чулуулаг гадаргууд хүрч, олон удаа өгөршилд өртвөл бүхэл бүтэн мөчлөг янз бүрийн үе шатанд (3 эсвэл 4) тасалдаж болно.[...]

Бактерийн геологийн идэвх нь асар их ач холбогдолтой юм. Бактери нь байгальд байгаа бодисын эргэлтэд идэвхтэй оролцдог бөгөөд органик бус бодисуудын нэлээд хэсэг нь ихээхэн өөрчлөлтөд ордог. Мөн бодисын энэхүү эргэлт нь дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнох үндэс болдог.[...]

Гидросферт нүүрстөрөгчийн эргэлтийг түдгэлзүүлэх нь CaCO3 (шохойн чулуу, шохой, шүрэн) найрлагад CO2 орсонтой холбоотой юм. Энэ хувилбарт нүүрстөрөгч нь бүхэл бүтэн геологийн эрин үеийн мөчлөгөөс гарч, биосферийн үзэл баримтлалд ороогүй болно. Гэсэн хэдий ч далайн түвшнээс дээш органик чулуулгийн өсөлт нь шохойн чулуу болон түүнтэй төстэй чулуулгийг агаар мандлын хур тунадас, түүнчлэн биогенийн аргаар уусгах замаар нүүрстөрөгчийн эргэлтийг сэргээхэд хүргэдэг - хаг, ургамлын үндэс [... ]

Экосистемийн байгалийн эргэлтээс нүүрстөрөгчийн нэг хэсгийг зайлуулж, дэлхийн гэдэс дэх органик бодисын чулуужсан нөөц хэлбэрээр "нөөцлөх" нь авч үзэж буй үйл явцын чухал шинж чанар юм. Алс холын геологийн эрин үед фотосинтезийн органик бодисын нэлээд хэсгийг хэрэглэгчид болон задлагчдын аль нь ч ашигладаггүй, харин детрит хэлбэрээр хуримтлагддаг байв. Хожим нь детритийн давхаргууд нь янз бүрийн ашигт малтмалын хурдасны давхарга дор булагдсан бөгөөд тэдгээр нь олон сая жилийн туршид өндөр температур, даралтын нөлөөн дор газрын тос, нүүрс, байгалийн хий болж хувирсан (эх материал, оршин суух хугацаа, нөхцөл байдлаас хамааран). дэлхий). Үүнтэй төстэй үйл явц өнөөдөр явагдаж байгаа боловч эрчимтэй биш юм. Тэдний үр дүн нь хүлэр үүсэх явдал юм.[...]

БИОГЕОХИМИЙН МӨЧЛӨГ [гр. kyklos - тойрог], биогеохимийн мөчлөг - биосферийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд химийн элементийн солилцоо, хувирах мөчлөгийн үйл явц (органик бус хэлбэрээс амьд бодисоор дахин органик бус болж хувирдаг). Үүнийг голчлон нарны энерги (фотосинтез) болон химийн урвалын энерги (химисинтез) ашиглан хийдэг. Бодисын эргэлтийг үзнэ үү. Бодисын биологийн эргэлт. Бодисын геологийн эргэлт.[...]

Бүх тэмдэглэсэн болон бусад олон сөрөг геологийн үйл явц нь "хөшигний ард", эцсийн үр дүндээ асар том бөгөөд нэгдүгээрт, харилцан уялдаатай, хоёрдугаарт, өнөөг хүртэл үргэлжилж буй литосферийн хөгжлийг хангах гол механизм юм. бодис, энергийн байнгын эргэлт, өөрчлөлтөд оролцох нь бидний ажиглаж буй литосферийн физик төлөвийг хадгалдаг.[...]

Дэлхий дээрх эдгээр бүх гаригийн үйл явц нь хоорондоо нягт уялдаатай бөгөөд нарнаас ирж буй энергийг дахин хуваарилдаг бодисын нийтлэг, дэлхийн эргэлтийг бүрдүүлдэг. Энэ нь жижиг эргэлтийн системээр явагддаг. Галт уулын идэвхжил, дэлхийн царцдас дахь далайн ялтсуудын хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй тектоник процессууд нь том, жижиг эргэлттэй холбоотой байдаг. Үүний үр дүнд дэлхий дээр бодисын томоохон геологийн эргэлт үүсдэг.[...]

Хөрс нь хуурай газрын биогеоценозын салшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь бодисын томоохон геологийн болон жижиг биологийн мөчлөгүүдийн нэгдэл (харилцан) үйлдлийг гүйцэтгэдэг. Хөрс бол материалын нарийн бүтэцтэй байгалийн өвөрмөц тогтоц юм. Хөрсний бодисыг хатуу (эрдэс ба органик тоосонцор), шингэн (хөрсний уусмал), хий (хөрсний агаар) ба амьд (организм) гэсэн дөрвөн физик фазаар төлөөлдөг. Хөрс нь орон зайн нарийн зохион байгуулалт, шинж чанар, шинж чанар, үйл явцын ялгаагаар тодорхойлогддог.[...]

“Агаар мандал-хөрс-ургамал-амьтан-бичил биетэн” системийн тасралтгүй үйл ажиллагааны ачаар олон тооны химийн элементүүд, тэдгээрийн нэгдлүүдийн био-геохимийн эргэлт бий болж, газар, агаар мандал, дотоод усыг хамарсан. Түүний нийт шинж чанар нь газрын голын нийт урсгал, мантийн дээд давхаргаас дэлхийн шим мандал хүртэлх бодисын нийт нийлүүлэлттэй харьцуулж болно. Тийм ч учраас дэлхий дээрх амьд бодис олон сая жилийн турш геологийн ач холбогдол бүхий хүчин зүйл байсаар ирсэн.[...]

Биосферийн биота нь дэлхий дээрх химийн өөрчлөлтүүдийн зонхилох хэсгийг тодорхойлдог. Эндээс В.И.Вернадскийн амьд материйн геологийн асар их хувиргах үүргийн тухай дүгнэлт гарчээ. Органик хувьслын явцад амьд организмууд өөрсдийн эрхтэн, эд, эс, цусаар дамжуулан мянга мянган удаа (103-аас 105 хүртэлх янз бүрийн мөчлөгийн хувьд), бүхэл бүтэн агаар мандал, дэлхийн далайн бүх эзэлхүүн, дэлхийн далай тэнгисийн ихэнх хэсгийг дамждаг. хөрсний масс, эрдэс бодисын асар их масс. Мөн тэд “үүнийг алдлаад зогсохгүй дэлхийн орчныг бүхэлд нь өөрсдийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэн өөрчилсөн.[...]

Мэдээжийн хэрэг, нөхөн сэргээгдэхгүй бүх нөөц шавхагдах боломжтой. Эдгээрт чулуужсан олдворуудын дийлэнх нь: уул уурхайн материал, хүдэр, дэлхийн геологийн түүхэнд үүссэн ашигт малтмал, түүнчлэн биотик мөчлөгөөс гарч гүнд булагдсан эртний биосферийн бүтээгдэхүүнүүд - чулуужсан түлш, тунамал бодисууд орно. карбонатууд. Зарим ашигт малтмалын нөөц нь газрын хэвлий, далайн гүн эсвэл дэлхийн царцдасын гадаргуу дээр геохимийн процессын явцад аажмаар үүссэн хэвээр байна. Ашигт малтмалын нөөцийн хувьд нөөцийн хүртээмж, чанар маш чухал бөгөөд тодорхойгүй боловч тооцоолсон нөөц (77), тооцоолсон боломж (77), бодит хайгуул (R) болон ашиглалтын (E) нөөцийн тоон хамаарал чухал юм. , мөн ихэвчлэн N > P > R > E (Зураг 6.6).[...]

Далайг физик, химийн систем болгон судлах нь биологийн систем болгон судлахаас хамаагүй хурдацтай хөгжиж байна. Далай тэнгисийн гарал үүсэл, геологийн түүхийн талаарх таамаглал нь анх таамаглаж байсан бөгөөд онолын баттай үндэслэлийг олж авсан.[...]

Амьд организм нь ерөнхийдөө дэлхийн гадаргуу дээрх бодисын урсгалын маш хүчтэй зохицуулагч бөгөөд биологийн мөчлөгийн тодорхой элементүүдийг сонгон авч үлддэг. Жил бүр биологийн эргэлтэд геологийн мөчлөгөөс 6-20 дахин их азот, фосфор 3-30 дахин их оролцдог; Үүний зэрэгцээ хүхэр нь эсрэгээрээ геологийн мөчлөгт биологийн мөчлөгөөс 2-4 дахин их оролцдог (Хүснэгт 4).[...]

Санал хүсэлтийн цогц систем нь зүйлийн ялгааг нэмэгдүүлэхэд төдийгүй хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал, биосферийн тодорхой хэсгийн геологийн түүхээс хамааран өвөрмөц байгалийн цогцолборыг бий болгоход хувь нэмэр оруулсан. Биосфер дахь байгалийн харилцан уялдаатай организм ба хүрээлэн буй орчны органик бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аливаа багцыг экологийн систем буюу экосистем гэж нэрлэдэг.[...]

Синтетик угаалгын нунтаг (угаалгын нунтаг, тензид). Эдгээр нь дэлхий даяар асар их хэмжээгээр үйлдвэрлэгддэг хиймэл гадаргуутай бодисын томоохон бүлгийг бүрдүүлдэг. Эдгээр бодисууд нь ахуйн бохир усаар их хэмжээгээр геологийн орчинд ордог. Тэдгээрийн ихэнх нь хортой биш боловч синтетик угаалгын нунтаг нь янз бүрийн экосистемийг сүйтгэж, хөрс, гүний усны геохимийн бодисын эргэлтийн байгалийн үйл явцыг тасалдуулж чаддаг.[...]

Нүүрстөрөгчийн ихэнх хэсэг нь далайн ёроолын карбонат хурдас (1.3 - 101 тонн), талст чулуулаг (1.0 1016 тонн), нүүрс, газрын тос (3.4 1015 тонн) -д хуримтлагддаг. Энэ нүүрстөрөгч нь удаан геологийн мөчлөгт оролцдог. Дэлхий дээрх амьдрал ба агаар мандлын хийн тэнцвэрт байдал нь жижиг (биоген) мөчлөгт оролцдог ургамлын (5 10 тн) болон амьтны (5 109 тн) эдэд агуулагдах харьцангуй бага хэмжээний нүүрстөрөгчөөр хангадаг. Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар хүн төрөлхтөн бодис, түүний дотор нүүрстөрөгчийн эргэлтийг эрчимтэй хааж байна. Жишээлбэл, бүх гэрийн тэжээвэр амьтдын нийт биомасс нь хуурай газрын бүх зэрлэг амьтдын биомассаас аль хэдийн давсан гэсэн тооцоо байдаг. Таримал ургамлын талбай нь байгалийн биогеоценозын бүс нутагт ойртож байгаа бөгөөд олон соёлын экосистемүүд бүтээмжээрээ байгалийнхаас илт давуу бөгөөд хүн төрөлхтөн тасралтгүй нэмэгдсээр байна.[...]

Бохир устай усан сан руу орох нь фосфат нь экологийн системийг ханасан, заримдаа хэтрүүлдэг. Байгалийн нөхцөлд фосфор нь загас иддэг шувууд үхсэний дараа бараг л баастай хамт буцаж ирдэг. Фосфатын дийлэнх хэсэг нь ёроолын хурдас үүсгэдэг бөгөөд мөчлөг нь хамгийн удаан үе шатанд ордог. Зөвхөн сая сая жилийн туршид явагддаг геологийн процессууд нь далайн фосфатын ордуудыг бодитоор нэмэгдүүлж, дараа нь фосфорыг тайлбарласан мөчлөгт дахин оруулж болно.[...]

Тив бүрээс хурдас зайлуулах жилийн хэмжээг тодорхойлсон утгыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17. Хөрсний хамгийн их алдагдал нь хамгийн эртний соёл иргэншилтэй, газар нутгийг хамгийн өргөн ашиглаж байсан тив болох Ази тивийн онцлог гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг. Хэдийгээр үйл явцын хурд нь хувьсах боловч геологийн идэвхжил багатай үед ууссан эрдэс бодисын хуримтлал нь нам дор газар, далайд илүү өндөр газруудын зардлаар үүсдэг. Энэ тохиолдолд орон нутгийн биологийн буцаах механизмууд онцгой ач холбогдолтой болж, үүний ачаар бодисын алдагдал нь үндсэн чулуулгийн нийлүүлэлтээс хэтрэхгүй байна (энэ нь кальцийн эргэлтийг авч үзэх үед яригдсан). Өөрөөр хэлбэл, тухайн газарт амин чухал элементүүд удаан хугацаагаар байж, дараалсан үеийн организмууд дахин дахин ашиглах тусам гаднаас шинэ материал бага шаардагдах болно. Харамсалтай нь, фосфорын тухай хэсэгт бид аль хэдийн дурьдсанчлан, хүн энэ тэнцвэрийг ихэвчлэн санамсаргүйгээр алдагдуулж, олон мянган жилийн туршид бий болсон амьдрал ба органик бус бодисын симбиозын нарийн төвөгтэй байдлыг бүрэн ойлгоогүйгээс болдог. Жишээлбэл, хулд загасыг гол мөрөнд ургуулахаас сэргийлж байгаа далан нь хулд загасны тоо толгой буурахаас гадна ховордсон загас, ан агнуур, бүр модны үйлдвэрлэл буурахад хүргэдэг гэж одоо (хэдийгээр энэ нь хараахан нотлогдоогүй) таамаглаж байна. Баруун АНУ-ын зарим хойд бүс нутагт. Салмон загас түрсээ гаргаж, эх газарт үхэхдээ далайгаас буцаж ирсэн үнэ цэнэтэй шим тэжээлийн нөөцийг үлдээдэг. Ойгоос их хэмжээний модыг зайлуулах (унасан мод задрах үед байгальд тохиолддог зүйлээс ялгаатай нь түүнд агуулагдах ашигт малтмал нь хөрсөнд буцаж ирдэггүй) нь ихэвчлэн шим тэжээлийн нөөцгүй тохиолдолд өндөрлөг газрыг ядууруулдаг нь эргэлзээгүй нэг нь ядуу.[...]

Тав дахь функц нь хүн төрөлхтний биогеохимийн үйл ажиллагаа бөгөөд дэлхийн царцдас дахь үйлдвэр, тээвэр, хөдөө аж ахуйн хэрэгцээнд зориулж байнга өсөн нэмэгдэж буй бодисыг хамардаг. Энэ функц нь дэлхийн түүхэнд онцгой байр суурь эзэлдэг бөгөөд анхааралтай ажиглаж, судлах ёстой. Тиймээс манай гаригийн амьд хүн ам болох амьд бодис нь биофиль химийн элементүүдийн байнгын эргэлтэнд байдаг. Биосфер дахь бодисын биологийн эргэлт нь геологийн томоохон мөчлөгтэй холбоотой байдаг (Зураг 12.20).[...]

Нүүрстөрөгчийг хөдөлгөдөг өөр нэг үйл явц бол сапрофагийн нөлөөгөөр ялзмаг үүсэх, улмаар мөөгөнцөр, бактерийн бодисыг эрдэсжүүлэх явдал юм. Энэ бол хүчилтөрөгчийн хэмжээ, хөрсний химийн найрлага, температурын хурдаар тодорхойлогддог маш удаан процесс юм. Хүчилтөрөгчийн дутагдал, өндөр хүчиллэгээр нүүрстөрөгч нь хүлэрт хуримтлагддаг. Алс холын геологийн эрин үеийн ижил төстэй үйл явц нь нүүрс, газрын тосны ордуудыг үүсгэсэн бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн эргэлтийн процессыг зогсоосон.[...]

Жишээлбэл, ойн экосистемийн хүрээлэн буй орчныг бүрдүүлэх үүргийг авч үзье. Ойн бүтээгдэхүүн ба биомасс нь ургамлын фотосинтезийн явцад бий болсон органик бодисын нөөц ба хуримтлагдсан энерги юм. Фотосинтезийн хурд нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээх, агаар мандалд хүчилтөрөгч ялгаруулах хурдыг тодорхойлдог. Ийнхүү 1 тн ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүн үүсэхэд дунджаар 1.5-1.8 тн СО2 шингэж, 1.2-1.4 тн 02 биомасс, түүний дотор үхсэн органик бодисууд нь биоген нүүрстөрөгчийн үндсэн нөөц болдог. Энэхүү органик бодисын нэг хэсэг нь эргэлтээс удаан хугацаагаар хасагдаж, геологийн ордуудыг үүсгэдэг.[...]

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) - Оросын агуу эрдэмтэн, академич, биогеохими, биосферийн судалгааг үндэслэгч. Түүнийг дэлхийн шинжлэх ухааны хамгийн том универсалистуудын нэг гэж зүй ёсоор тооцдог. V.I.-ийн шинжлэх ухааны сонирхол. Вернадский маш өргөн. Тэрээр минералоги, геохими, радиогеологи, талстографи зэрэгт ихээхэн хувь нэмэр оруулсан; дэлхийн царцдас, гидросфер, агаар мандлын харилцан үйлчлэгч элемент, бүтцийн бүтэц, бүтэц, шилжилт хөдөлгөөний хэв шинжийн анхны судалгааг хийсэн. 1923 онд тэрээр геохимийн процесст амьд организмын тэргүүлэх үүргийн тухай онолыг боловсруулсан. 1926 онд "Биосфер" номонд В.И. Вернадский шим мандлын тухай шинэ үзэл баримтлалыг дэвшүүлж, бодисын сансар огторгуйн болон хуурай газрын эргэлтэд амьд материйн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хүний үйл ажиллагааны үр дүнд үүссэн байгалийн өөрчлөлтийг V.I. Вернадскийг хүчирхэг гаригийн үйл явц болгон ("Шинжлэх ухааны сэтгэлгээ нь геологийн үзэгдэл", 1936) ба биосфер нь ноосфер - оюун санааны хүрээ болж өсөх боломж юм.

Дэлхий дээрх бүх бодисууд эргэлтэнд оршдог. Нарны энерги нь дэлхий дээрх бодисын хоёр мөчлөгийг үүсгэдэг. том (геологи, биосфер)Тэгээд жижиг (биологийн).

Биосфер дахь бодисын том эргэлт нь хоёр чухал цэгээр тодорхойлогддог: энэ нь дэлхийн геологийн хөгжлийн туршид явагддаг бөгөөд биосферийн цаашдын хөгжилд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг орчин үеийн гаригийн үйл явц юм.

Геологийн мөчлөг нь чулуулаг үүсэх, устах, дараа нь устгалын бүтээгдэхүүн болох задрал материал, химийн элементүүдийн хөдөлгөөнтэй холбоотой юм. Газар ба усны гадаргуугийн дулааны шинж чанарууд нь нарны гэрлийг шингээх, тусгах, дулаан дамжуулалт, дулааны багтаамж зэрэгт чухал үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд одоо ч тоглож байна. Дэлхийн гадаргуугийн тогтворгүй гидротермаль горим нь гаригийн агаар мандлын эргэлтийн системтэй хамт дэлхийн хөгжлийн эхний үе шатанд эндоген процессын хамт тив, далай, орчин үеийн үүсэхтэй холбоотой байсан бодисын геологийн эргэлтийг тодорхойлсон. геосфер. Биосфер бий болсноор организмын хаягдал бүтээгдэхүүн томоохон мөчлөгт орсон. Геологийн мөчлөг нь амьд организмыг шим тэжээлээр хангаж, тэдгээрийн оршин тогтнох нөхцөлийг ихээхэн тодорхойлдог.

Химийн үндсэн элементүүдлитосфер: хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмөр, магни, натри, кали болон бусад - дээд мантийн гүн хэсгээс литосферийн гадаргуу руу дамждаг томоохон мөчлөгт оролцдог. Талсжилтаас үүссэн магмын чулуулаг

Дэлхийн гүнээс литосферийн гадаргуу дээр ирж буй магма нь шим мандлын задрал, өгөршилд ордог. Цаг уурын бүтээгдэхүүн нь хөдөлгөөнт байдалд орж, ус, салхины нөлөөгөөр рельефийн нам дор газар руу зөөгдөж, гол мөрөн, далайд нэвтэрч, тунамал чулуулгийн зузаан давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад температур, даралт ихэссэн газарт гүн рүү унаж, метаморфозд ордог. , өөрөөр хэлбэл "дахин хайлсан". Энэ хайлах явцад дэлхийн царцдасын дээд давхрага руу орж, дахин бодисын эргэлтэнд ордог шинэ метаморф чулуулаг гарч ирдэг. (Зураг 32).

Цагаан будаа. 32. Геологийн (том) бодисын эргэлт

Хялбар хөдөлгөөнт бодисууд - гаригийн агаар мандал, гидросферийг бүрдүүлдэг хий, байгалийн ус нь хамгийн эрчимтэй, хурдан эргэлтэнд ордог. Литосферийн материалын эргэлт илүү удаан байдаг. Ерөнхийдөө аливаа химийн элементийн эргэлт бүр нь дэлхий дээрх бодисын ерөнхий том эргэлтийн нэг хэсэг бөгөөд тэдгээр нь бүгд хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Энэхүү мөчлөгт шим мандлын амьд бодис нь шим мандалд тасралтгүй эргэлддэг химийн элементүүдийг дахин хуваарилах, гадаад орчноос организмд, дахин гадаад орчинд шилжих асар их ажлыг гүйцэтгэдэг.

Бодисын жижиг буюу биологийн эргэлт- Энэ

ургамал, амьтан, мөөгөнцөр, бичил биетэн, хөрсний хоорондох бодисын эргэлт. Биологийн мөчлөгийн мөн чанар нь хоёр эсрэг тэсрэг боловч харилцан уялдаатай үйл явц болох органик бодисыг бий болгох, тэдгээрийг устгахад оршдог. Органик бодис үүсэх эхний үе шат нь ногоон ургамлын фотосинтез, өөрөөр хэлбэл нарны энергийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, энгийн эрдэс бодисоос амьд бодис үүсэхтэй холбоотой юм. Ургамал (үйлдвэрлэгчид) хүхэр, фосфор, кальци, кали, магни, марганец, цахиур, хөнгөн цагаан, цайр, зэс болон бусад элементүүдийн молекулуудыг хөрсөөс уусмал хэлбэрээр гаргаж авдаг. Өвс тэжээлт амьтад (эхний эрэмбийн хэрэглэгчид) эдгээр элементүүдийн нэгдлүүдийг ургамлын гаралтай хүнсний хэлбэрээр шингээдэг. Махчин амьтад (II эрэмбийн хэрэглэгчид) өвсөн тэжээлт амьтдаар хооллож, уураг, өөх тос, амин хүчил болон бусад бодисыг багтаасан илүү нарийн бүтэцтэй хоол хүнс хэрэглэдэг. Үхсэн ургамал, амьтны үлдэгдлийг бичил биетээр (задруулагч) устгах явцад энгийн эрдсийн нэгдлүүд хөрс, усны орчинд орж, ургамалд шингээж авах боломжтой болж, биологийн мөчлөгийн дараагийн шат эхэлдэг. (Зураг 33).

Биосфер үргэлжлэн оршин тогтнохын тулд түүний хөдөлгөөн (хөгжил) зогсохгүйн тулд биологийн чухал бодисын эргэлт дэлхий дээр байнга явагдах ёстой. Биологийн чухал бодисуудын холбоосоос холбоос руу шилжих шилжилтийг зөвхөн нарны эх үүсвэр болох тодорхой эрчим хүчний зарцуулалтаар л хийж болно.

Нарны энерги нь дэлхий дээрх бодисын хоёр мөчлөгийг хангадаг.

- геологийн (абиотик), эсвэл том, мөчлөг;

- биологийн (биотик), эсвэл жижиг, мөчлөг.

Геологийн мөчлөг усны эргэлт, атмосферийн эргэлтэд хамгийн тод илэрдэг.

Дэлхий жил бүр нарнаас ойролцоогоор 21 10 20 кЖ цацрагийн энерги хүлээн авдаг. Үүний тал орчим хувийг усны ууршилтанд зарцуулдаг. Энэ нь том мөчлөгийн шалтгаан болдог.

Шим мандлын усны эргэлт нь дэлхийн гадаргуугаас түүний нийт ууршилтыг хур тунадасаар нөхдөгт суурилдаг. Үүний зэрэгцээ, далайгаас илүү их ус ууршиж, хур тунадас дагалдаж буцаж ирдэг. Харин хуурай газарт ус ууршихаас илүү их хур тунадас ордог. Түүний илүүдэл нь гол мөрөн, нуурууд руу урсдаг бөгөөд тэндээс дахин далай руу урсдаг.

Усны геологийн эргэлтийн явцад ашигт малтмалын нэгдлүүд гаригийн хэмжээнд нэг газраас нөгөөд шилжиж, усны нийт төлөв өөрчлөгддөг (шингэн, хатуу - цас, мөс; хий - уур). Ус нь уурын төлөвт хамгийн эрчимтэй эргэлддэг.

Агаар мандал, ус, түүн дотор ууссан эрдсийн нэгдлүүд, жишээлбэл, эргэлтэнд суурилсан амьд бодис бий болсноор. абиотик, геологийн мөчлөгийн үндсэн дээр органик буюу жижиг бодисын эргэлт үүссэн, биологийн мөчлөг.

Амьд бодис хөгжихийн хэрээр геологийн мөчлөгөөс улам олон элемент байнга ялгарч, шинэ, биологийн мөчлөгт ордог.

Том (геологийн) мөчлөгт ашигт малтмалын элементүүдийн энгийн шилжилт, хөдөлгөөнөөс ялгаатай нь жижиг (биологийн) мөчлөгт хамгийн чухал цэгүүд нь органик нэгдлүүдийн нийлэгжилт, устгал юм. Эдгээр хоёр үйл явц нь амьдралын үндэс суурь болж, түүний үндсэн шинж чанаруудын нэг болох тодорхой харилцаатай байдаг.

Геологийн мөчлөгөөс ялгаатай нь биологийн мөчлөг нь бага энергитэй байдаг. Дэлхий дээр унасан нарны энергийн ердөө 0.1-0.2% нь органик бодисыг бий болгоход зарцуулагддаг (геологийн мөчлөгийн хувьд 50% хүртэл). Гэсэн хэдий ч биологийн мөчлөгт оролцдог энерги нь дэлхий дээр анхдагч үйлдвэрлэлийг бий болгох асар их ажилд зарцуулагддаг.

Дэлхий дээр амьд бодис гарч ирснээр химийн элементүүд шим мандалд тасралтгүй эргэлдэж, гадаад орчноос организмд шилжиж, гадаад орчинд буцаж ирдэг.

Нарны энергийг ашиглан амьд организмаар дамжин явагддаг химийн элементүүдийн их бага хаалттай зам дагуу ийм эргэлтийг гэнэ. биогеохимийн мөчлөг (мөчлөг).

Биогеохимийн гол мөчлөгүүд нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот, фосфор, хүхэр, ус, шим тэжээлийн мөчлөг юм.

Нүүрстөрөгчийн эргэлт.

Газар дээр нүүрстөрөгчийн эргэлт нь фотосинтезийн явцад ургамал нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоосноор эхэлдэг. Дараа нь нүүрстөрөгчийн давхар исэлээс нүүрс ус үүсч, ус, хүчилтөрөгч ялгардаг. Энэ тохиолдолд ургамлын амьсгалын явцад нүүрстөрөгч нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл хэлбэрээр хэсэгчлэн ялгардаг. Ургамалд тогтсон нүүрстөрөгчийг амьтад тодорхой хэмжээгээр хэрэглэдэг. Амьтад амьсгалахдаа нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Үхсэн амьтан, ургамлыг бичил биетүүд задалж, үхсэн органик бодис дахь нүүрстөрөгчийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон исэлдүүлж, агаар мандалд буцаан гаргадаг.

Үүнтэй төстэй нүүрстөрөгчийн эргэлт далайд тохиолддог.

Азотын эргэлт.

Азотын эргэлт нь бусад биогеохимийн мөчлөгүүдийн нэгэн адил биосферийн бүх хэсгийг хамардаг. Азотын эргэлт нь азотыг тогтворжуулах, азотжуулах бактерийн үйл ажиллагааны улмаас нитрат болж хувирдагтай холбоотой юм. Нитратууд нь хөрс эсвэл уснаас ургамалд шингэдэг. Ургамлыг амьтад иддэг. Эцэст нь задалдагчид азотыг хийн хэлбэрт шилжүүлж, дахин агаар мандалд гаргадаг.

Орчин үеийн нөхцөлд хүн төрөлхтөн азотын эргэлтэнд хөндлөнгөөс оролцож, их хэмжээний талбайд азот агуулсан буурцагт ургамлыг тариалж, байгалийн азотыг зохиомлоор бэхжүүлж байна. Хөдөө аж ахуй, аж үйлдвэр нь хуурай газрын байгалийн экосистемээс бараг 60% илүү тогтмол азотоор хангадаг гэж үздэг.

Үүнтэй төстэй азотын мөчлөг нь усан орчинд ажиглагддаг.

Фосфорын мөчлөг.

Нүүрстөрөгч, азотоос ялгаатай нь фосфорын нэгдлүүд нь чулуулагт агуулагддаг бөгөөд фосфатыг элэгдэлд оруулж, ялгаруулдаг. Тэдгээрийн ихэнх нь далай, далайд дуусдаг бөгөөд загас иддэг шувуудаар төгсдөг далайн хүнсний сүлжээгээр хэсэгчлэн газар руу буцах боломжтой. Зарим фосфатууд хөрсөнд орж, ургамлын үндэсээр шингэдэг. Ургамлын фосфорын шингээлт нь хөрсний уусмалын хүчиллэг байдлаас хамаардаг: хүчиллэг нэмэгдэхийн хэрээр усанд бараг уусдаггүй фосфатууд нь өндөр уусдаг фосфорын хүчил болж хувирдаг. Дараа нь ургамлыг амьтад иддэг.

Биогеохимийн мөчлөгийн гол холбоосууд нь янз бүрийн организмууд бөгөөд тэдгээрийн олон янз байдал нь мөчлөгийн эрч хүч, дэлхийн царцдасын бараг бүх элементүүдийн оролцоог тодорхойлдог.

Ерөнхийдөө аливаа химийн элементийн мөчлөг бүр нь дэлхий дээрх бодисын ерөнхий мөчлөгийн нэг хэсэг юм. тэд хоорондоо нягт холбоотой.

Улирал