WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Реферат: Круговорот фосфора. Круговорот фосфора в природе реферат

6. Круговорот фосфора. Круговорот веществ в природе

Круговорот фосфора

Источником фосфора биосферы является главным образом апатит, встречающийся во всех магматических породах. В превращениях фосфора большую роль играет живое вещество. Организмы извлекают фосфор из почв, водных растворов. Усвоение фосфора растениями во многом зависит от кислотности почвы. Фосфор входит в многочисленные соединения в организмах: белки, нуклеиновые кислоты, костная ткань, лецитины, фитин и другие соединения; особенно много фосфора входит в состав костей. Фосфор жизненно необходим животным в процессах обмена веществ для накопления энергии. С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в илы морей. Он концентрируется в виде морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, что создает условия для создания богатых фосфором пород, которые в свою очередь являются источником фосфора в биогенном цикле.

Содержание фосфора в земной коре составляет 8*10-20 % (по весу). В свободном состоянии фосфор в природе не встречается вследствие его легкой окисляемости. В земной коре он находится в виде минералов (фторапатит, хлорапатит, вивианит и др.), которые входят в состав природных фосфатов – апатитов и фосфоритов. Фосфор имеет исключительное значение для жизни животных и растений.

Так как растения уносят из почвы значительное количество фосфора, а естественное пополнение фосфорными соединениями почвы крайне незначительно, то внесение в почву фосфорных удобрений является одним из важнейших мероприятий по повышению урожайности. Ежегодно в мире добывают приблизительно 125 млн. т. фосфатной руды. Большая ее часть расходуется на производство фосфатных удобрений.

Круговорот серы

Круговорот серы тесно связан с живым веществом. Сера в виде SO2, SO3,h3S и элементарной серы выбрасывается вулканами в атмосферу. С другой стороны, в природе в большом количестве известны различные сульфиды металлов: железа, свинца, цинка и др. Сульфидная сера окисляется в биосфере при участи многочисленных микроорганизмов до сульфатной серы SO42 почв и водоемов. Сульфаты поглощаются растениями. В организмах сера входит в состав аминокислот и белков, а у растений, кроме того, - в состав эфирных масел и т.д. Процессы разрушения остатков организмов в почвах и в илах морей сопровождаются очень сложными превращениями серы. При разрушении белков при участии микроорганизмов образуется сероводород. Далее сероводород окисляется либо до элементарной серы, либо до сульфатов. В этом процессе участвуют разнообразные микроорганизмы, создающие многочисленные промежуточные соединения серы. Известны месторождения серы биогенного происхождения. Сероводород может вновь образовать «вторичные» сульфиды, а сульфатная сера создает гипс. В свою очередь сульфиды и гипс вновь подвергаются разрушению, и сера возобновляет свою миграцию.

III. Факторы влияющие на круговорот веществ в природе

Значительную роль в эволюции неживой природы играют живые организмы. Их деятельность существенно влияет на формирование состава атмосферы и земной коры. Большой вклад в понимание взаимосвязей между живой и неживой природой внёс выдающийся советский учёный В.И.Вернадский. Он выявил геологическую роль живых организмов и показал, что их деятельность представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты.

Таким образом, живые организмы, испытывая на себе влияние факторов неживой природы, своей деятельностью изменяют условия окружающей среды, т.е. среды своего обитания. Это приводит к изменению структуры всего сообщества - биоценоза.

Установлено, что азот, фосфор и калий могут оказывать наибольшее положительное влияние на урожаи культурных растений, и потому эти три элемента в наибольших количествах вносят в почву с удобрениями, применяемыми в сельском хозяйстве. Поэтому азот и фосфор оказались главной причиной ускоренной эвтрофизации озёр в странах с интенсивным земледелием. Эвтрофизация - это процесс обогащения водоёмов питательными веществами. Она представляет собой естественное явление в озёрах, так как реки приносят питательные вещества с окружающих дренажных площадей. Однако этот процесс обычно идёт очень медленно, в течение тысяч лет. Неестественная эвтрофизация, ведущая к стремительному увеличению продуктивности озёр, происходит в результате стока с сельскохозяйственных угодий, которые могут быть обогащены питательными веществами удобрений.

Существуют также два других важных источника фосфора - сточные воды и моющие средства. Сточные воды, как в своём первоначальном виде, так и обработанные, обогащены фосфатами. Бытовые детергенты содержат от 15% до 60% биологически разрушаемого фосфата. Кратко можно резюмировать, что эвтрофизация, в конце концов, приводит к истощению ресурсов кислорода и к гибели большинства живых организмов в озёрах, а в крайних ситуациях - и в реках.

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ, и необходимо чётко разграничить эти два понятия. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит постоянный круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами.

На глубине в десятки километров горные породы и минералы подвергаются воздействию высоких давлений и температур. В результате происходит метаморфизм (изменение) их структуры, минерального, а иногда и химического состава, что приводит к образованию метаморфических пород.

Опускаясь ещё дальше в глубь Земли, метаморфические породы могут расплавиться и образовать магму. Внутренняя энергия Земли (т.е. эндогенные силы) поднимает магму к поверхности. С расплавленными горными породами, т.е. магмой, химические элементы выносятся на поверхность Земли во время извержений вулканов, застывают в толще земной коры в виде интрузий. Процессы горообразования поднимают глубинные горные породы и минералы на поверхность Земли. Здесь горные породы подвергаются воздействию солнца, воды, животных и растений, т.е. разрушаются, переносятся и отлагаются в виде осадков в новом месте. В результате образуются осадочные горные породы. Они накапливаются в подвижных зонах земной коры и при пригибании снова опускаются на большие глубины (свыше 10 км).

Вновь начинаются процессы метаморфизма, переправления, кристаллизации, и химические элементы возвращаются на поверхность Земли. Такой "маршрут" химических элементов называется большим геологическим круговоротом. Геологический круговорот не замкнут, т.к. часть химических элементов выходит из круговорота: уносится в космос, закрепляется прочными связями на земной поверхности, а часть поступает извне, из космоса, с метеоритами.

Геологический круговорот - это глобальное путешествие химических элементов внутри планеты. Более короткие путешествия они совершают на Земле в пределах отдельных её участков. Главный инициатор - живое вещество. Организмы интенсивно поглощают химические элементы из почвы, воздуха воды. Но одновременно и возвращают их. Химические элементы вымываются из растений дождевыми водами, выделяются в атмосферу при дыхании и отлагаются в почве после смерти организмов. Возвращённые химические элементы снова и снова вовлекаются живым веществом в "путешествия". Всё вместе и составляет биологический, или малый, круговорот химических элементов. Он тоже не замкнут.

Часть элементов-"путешественников" уносится за его пределы с поверхностными и грунтовыми водами, часть - на разное время "выключается" из круговорота и задерживается в деревьях, почве, торфе.

Ещё один маршрут химических элементов проходит сверху вниз от вершин и водоразделов к долинам и руслам рек, впадинам, западинам. На водоразделы химические элементы поступают только с атмосферными осадками, а выносятся вниз и с водою, и под действием силы тяжести. Расход вещества преобладает над поступлением, о чём говорит само название ландшафтов водоразделов - элювиальные.

На склонах жизнь химических элементов изменяется. Скорость их передвижения резко увеличивается, и они "проезжают" склоны, как пассажиры, удобно устроившиеся в купе поезда. Ландшафты склонов так и называются - транзитными.

"Отдохнуть" от дороги химическим элементам удаётся лишь в аккумулятивных (накапливающих) ландшафтах, расположенных в понижениях рельефа. В этих местах они часто и остаются, создавая для растительности хорошие условия питания. В некоторых случаях растительности приходится бороться уже с избытком химических элементов.

Уже много лет назад в распределение химических элементов вмешался человек. С начала ХХ столетия деятельность человека стала главным способом их путешествия. При добыче полезных ископаемых огромное количество веществ изымается из земной коры. Их промышленная переработка сопровождается выбросами химических элементов с отходами производства в атмосферу, воды, почвы. Это загрязняет среду обитания живых организмов. На земле появляются новые участки с высокой концентрацией химических элементов - рукотворные геохимические аномалии. Они распространены вокруг рудников цветных металлов (меди, свинца). Эти участки иногда напоминают лунные пейзажи, потому что практически лишены жизни из-за высоких содержании вредных элементов в почвах и водах. Остановить научно-технический прогресс невозможно, но человек должен помнить, что существует порог в загрязнении природной среды, переходить который нельзя, за которым неизбежны болезни людей и даже вымирание цивилизации.

Создав биогеохимические "свалки", природа, возможно, хотела предостеречь человека от непродуманной, безнравственной деятельности, показать ему на наглядном примере, к чему приводит нарушение распределения химических элементов в земной коре и на её поверхности.

studfiles.net

Круговорот фосфора. Круговорот каких веществ осуществляется в природе? :: SYL.ru

Круговорот фосфора в биосфере является одним из важнейших в природе, наряду с круговоротом воды, азота, углерода и кислорода. Как происходит циркуляция веществ? Какое место в ней занимает фосфор? Узнаем об этом далее.

Что такое фосфор

Ещё с детства многие люди знакомы с одним фокусом – если отнести в темную комнату игрушку или емкость, наполненную фосфором, то она будет светиться. Такой эффект получается из-за реакции окисления этого элемента с кислородом.

В XVII веке вещество называли «холодным огнём», а получали его из человеческой мочи. Позже его переименовали в фосфор от древнегреческих слов «свет» и «несу». Он является простым веществом, которое существует в нескольких формах или модификациях. Основные формы: белый, красный, черный и металлический фосфор.

круговорот фосфора

В виде различных соединений данный элемент присутствует в земной коре и входит в состав больше 190 минералов. Он содержится в морской воде и в фосфолипидах. Вместе с углеродом, азотом, железом, кислородом и другими веществами он назван элементом жизни, так как без него не обходятся ни растения, ни животные.

Фосфор находится в составе самых важных органических соединений – ДНК и АТФ. В виде фосфата кальция он содержится в костях, делая их более твердыми. Присутствие фосфора в мышцах помогает их сокращениям, а его химические превращения в нервной ткани способствуют мозговой активности.

Круговороты веществ в природе

Наша планета – это целостный организм, элементы которого бесконечно взаимодействуют друг с другом, осуществляя большой и малый круговороты. Большой (геологический) может длиться миллионы лет. Он затрагивает атмосферу, гидросферу и литосферу и, частично, биосферу.

круговорот фосфора в биосфере

Большой круговорот происходит благодаря энергии Солнца и Земли. В ходе него происходит преобразование магматических пород в осадочные, их метаморфизм и превращение в магму, которая кристаллизуется и снова образует магматические породы. Этот процесс сопровождается вулканизмом, эрозиями, горообразованиями, землетрясениями, подземными и поверхностными стоками вод и т. д.

Малый круговорот осуществляется в границах биосферы и является частью большого. Он заключается в обмене веществ между живой и неживой природой, в ходе которого они постоянно преобразовываются из неорганических в органические и обратно. Перемещение элементов и их превращения происходят при помощи цепочек питания, а также разложения живых существ после их смерти.

Круговорот фосфора

Циркуляция фосфора начинается с большого круговорота. Основным резервуаром для этого элемента являются горные породы. В малый биогеохимический круговорот он попадает, когда содержащие его породы поднимаются в верхние слои земной коры.

Отсюда круговорот фосфора происходит двумя путями. В первом случае, его усваивают наземные растения, распространяя далее по пищевой цепочке. Разлагаясь, организмы возвращают его обратно в грунт.

круговороты веществ в природе

Второй происходит благодаря выветриванию и вымыванию его из почв и переноса в Мировой океан. Там названное вещество используют водоросли и фитопланктон, передавая другим водным организмам, вплоть до морских птиц. Отмирание организмов высвобождает фосфор обратно в воду.

При этом часть его оседает на глубине, формируя осадочные породы. Это замедляет круговорот фосфора на долгие годы, пока элемент снова не поднимется на поверхность земной коры.

Роль человека

Своей хозяйственной деятельностью человек вмешивается в круговорот фосфора, препятствуя замкнутому циклу. Соединения этого вещества активно используются для удобрения почв. Многие из них не усваиваются растениями, что исключает их из круговорота.

Избыток удобрений, которые хорошо усваиваются организмами, также наносит ущерб экосистемам. Попадая в водоемы, они способствуют увеличению числа сине-зеленых водорослей. А это приводит к уменьшению кислорода в воде и гибели организмов.

www.syl.ru

Круговорот фосфора — реферат

Фосфор - это один из необходимых компонентов нуклеиновых кислот, белков, АТФ и иных жизненно значимых органических веществ. Фосфат также содержится в составе эмали зубов и фосфолипидов мембран. Это относительно мало распространённый элемент, и, аналогично азоту и калию, фосфор довольно часто становится фактором, который лимитирует продуктивность экосистем. Форма, находясь в которой фосфор употребляется растениями - это фосфат РО43- и ортофосфат Н2РО4-.

Рис. 1 Круговорот фосфора в природе

Круговорот фосфора изображен на рис.1, он достаточно прост, потому что в природе нет газообразных соединений фосфора.

Резервы фосфора, которые доступны живым организмам, целиком сконцентрированы в литосфере. Главными источниками неорганического фосфора являются породы, образовавшиеся вследствие извержений вулканов (например, апатиты), или осадочные породы (например, фосфориты). Минеральный фосфор - это редкий элемент в биосфере, в земной коре содержится около 1 %, это является важнейшим фактором, который лимитирует продуктивность многих экосистем.

Неорганический фосфор, находящийся в породах земной коры, входит в циркуляцию выщелачиванием и растворением в континентальных водах. Фосфор поступает в экосистемы суши и потребляется растениями, синтезирующими при участии фосфора разнообразные органические соединения, и следовательно включается в трофические цепи. Далее органические фосфаты из с трупов, отходов и выделений живых организмов попадают в почву, где заново подвергаются действию микроорганизмов и обращаются в минеральные ортофосфаты, которые становятся готовыми к использованию растениями и иными автотрофами. [1]

В водные экосистемы фосфор доставляется текучими водами. Реки постоянно обогащают океаны фосфатами, это содействует формированию фитопланктона и живых существ, которые расположены на разных уровнях пищевых цепей пресноводных или морских вод. В любых водных экосистемах фосфор имеется в четырёх нерастворимых и растворимых формах.

В водоемах умеренных широт в зимнее время повышается содержание растворённых минеральных соединений, содержащих фосфор. Наибольшего значения концентрация доходит в весеннее время, когда биосфера в особенности весьма в них нуждается. Фосфор, скопленный в отложениях на мелководьях, к примеру, в иле, освобождается, когда зимой среда становится анаэробной (практически полная остановка процесса синтеза). Следовательно, естественные природные условия, которые способствуют удалению серы из круговорота при её восстановлении в присутствии железа, способствуют высвобождение фосфатов.

При прослеживании всего превращения фосфора в масштабе биосферы, оказывается, что его круговорот не замыкается.

Если на суше в экосистемах круговорот фосфора протекает в оптимальных естественных природных условиях с минимумом потерь на выщелачивание, то в океане дело обстоит совсем по-другому. Это связано с беспрестанной седиментацией органического вещества и, в частности, обогащенных фосфором трупов рыб, фрагменты которых, не употребленные в пищу детритофагами и деструкторами, устойчиво скапливаются на дне морей. Органический фосфор, который осел на малой глубине приливно-отливных и не критических зон, возвращается в круговорот после минерализации, тем не менее, это не идет на отложения на дне глубоководных зон, занимающих около 85 % от общей площади дна океанов. Фосфаты, которые откладываются на значительных морских глубинах, исключаются из биосферы и не могут более участвовать в круговороте. Несомненно, элементы биогеохимического осадочного круговорота не смогут скапливаться до бесконечности на дне океана. Тектонические движения содействуют неторопливому подъему к поверхности осадочных пород, скопленных на дне геосинклиналей. Следовательно, замкнутый цикл осадочных элементов обладает продолжительностью, которая измеряется геологическими периодами, то есть десятками и сотнями миллионов лет.[4]

Анализируя круговорот фосфора в масштабе биосферы за относительно недолгий период, можно подметить, что он полностью не замкнут. В самом деле, протекает лишь частичное попадание фосфора из океана на сушу, которое реализовывается основным образом птицами, которые питаются рыбой. Перуанские залежи гуано удостоверяют о крупных масштабах этого явления в отдельных районах земного шара. Вылавливая морских животных, люди тоже участвуют в этом процессе. При всем при том количество фосфора, который ежегодно поступает на сушу благодаря рыболовству, довольно невелико, около 60 000 т, и, несомненно, уступает выносу фосфора в гидросферу при выщелачивании растворимых фосфатных удобрений, поступающих в агрономические экосистемы, который доходит до многих миллионов тонн в год.

Таким образом, в природных условиях механизм возврата фосфора из океанов на сушу окончательно не способен компенсировать расходы этого элемента на седиментацию. При всем при этом человек форсирует эту естественную тенденцию, путем вноса в обрабатываемые земли удобрений, богатых фосфором.

Потому что на Земле запасы фосфора - элемента, существенного для функционирования экосистем, невелики, то любые действия человека на биогеохимический круговорот фосфора обладает рядом отрицательных результатов.[6]

Действия человека в современном мире направлены на повышение содержания фосфора в окружающей природной среде. Этому явлению В.А. Ковда дал название - фосфатизация суши. Она протекает из-за вылова продуктов моря, которые богаты фосфором, и преимущественно по причине извлечения фосфора из агроруд для производства фосфорных минеральных удобрений, разнообразных фосфорсодержащих препаратов. Фосфатизация суши совершается неравномерно. Наиболее сильно она выявляется в промышленно-развитых районах, которые характеризуются значительной плотностью населения. В противоположность от них выделяются районы, где протекает, наоборот, дефосфатизация.

Существенное значение в биосфере фосфор приобретает не по содержанию, а вследствие того, что без него синтез белков невозможен.

В отличие от азота резервуаром фосфора предназначается не атмосфера, а горные породы и иные отложения, которые образовались в минувшие геологические эпохи.

Круговорот фосфора - это достаточно простой пример осадочного цикла. Фосфор, как и азот, значительно активнее принимает участие в биологическом круговороте в океане, чем на суше.

Рис. 2 Поступление фосфора в биосферу в результате антропогенной деятельности

Попадание фосфора в океан происходит с континентальным стоком, в котором фосфор входит в состав комплексных анионов, дисперсного органического вещества и минеральных взвесей. Количество фосфора, которое выносится с взвешенными твердыми частицами, превосходит массу растворенных форм фосфора. Но эта масса является прочносвязанным фосфором. Только малая часть может быть высвобождена и втянута в биологический круговорот.

Свойственная особенность глобального цикла фосфора - это отсутствие устойчиво действующего геохимического потока, который возвращает крупные массы фосфора на сушу.

Перенос фосфора через атмосферу невелик и не может компенсировать вынос фосфора с водным стоком с суши в океан. Неторопливое осаждение фосфора в океане исключает его из миграционных циклов.

Глобальный цикл фосфора наименее замкнут в сравнении с другими элементами.

Антропогенная деятельность человека приводит к увеличенной потере фосфора:

- из-за постоянного рыболовства на сушу возвращается около 6000 т/год элементарного фосфора;

- осуществляется добыча на удобрения ежегодно 1-2 млн т фосфорсодержащих пород, причем значительная часть этого фосфора смывается и исключается из круговорота.

Глобальная система циклической миграции химических элементов имеет высокую способность к саморегуляции. Немаловажная особенность миграционных циклов в биосфере - это вероятность свободного перехода мигрирующих масс из одного цикла в другой или частичного вывода и накопления в природном резервуаре.

Сочетание незамкнутых циклов объясняет уникальное свойство постоянства биосферы. Нарушение в ту или другую сторону баланса масс одного цикла возмещается за счет других, сопряженных с ним.

Вмешательство человека в круговорот фосфора:

Добыча значительных количеств фосфатных руд для производства минеральных удобрений и моющих средств.

Рост избытка фосфат-ионов в водных экосистемах при поступлении в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей фосфатных удобрений, очищенных и неочищенных коммунально-бытовых стоков.

Избыток фосфора содействует «взрывному» росту сине-зелёных водорослей и иных водных растений, что приводит к нарушению жизненного равновесия в водных экосистемах.

Заключение

Фосфаты - одни из наиболее безопасных веществ, известных человеку. Они играют существенную роль в питании. Они используются в пище, напитках, в медицине, в зубной пасте и т.д.

Основная роль фосфора в окружающей среде состоит в том, что он является одним из питательных веществ для водорослей.

Пресные воды на Земле должны оберегаться. Так как численность населения на Земле непрерывно увеличивается, становится труднее охранять качество поверхностных вод. В районах с чрезмерным содержанием фосфора обезвреживание стоков промышленных предприятий - это проблема первостепенной важности.

Поскольку фосфаты считаются ответственными за многие проблемы, связанные с эвтрофностью озер, особенно положительное значение приобретает то, что фосфаты в сточных водах легко поддаются контролю.

Фосфор входит в состав генов и молекул, переносящих энергию внутрь клеток. По пищевым цепям P переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. Попадая в водоемы, фосфор насыщает, а иногда и перенасыщает экосистемы. Океанические отложения фосфата с течением времени поднимаются над поверхностью воды вследствие геологических процессов, однако это проистекает в течение миллионов лет.

Список использованной литературы

Бринчук М.М. Экологическое право / М.М. Бринчук - М.: Юристъ, 2008, - 670 с.
Владимиров, А. М. Охрана окружающей среды / А. М. Владимиров и др. - СПб., 2001, - 430 с.
Коцубинский А.О. Проблемы производства / А.О. Коцубинский - М., Наука, 2001
Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. - М., Наука, 2000, - 205 с.
Николайкина Н. Е. Экология / Н.Е. Николайкина. - М.: Дрофа, 2004, - 624 с.
Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология / Н. М. Чернова. - М.: Дрофа, 2004, - 416 с.

yaneuch.ru

Реферат: Реферат: Круговорот фосфора

СОДЕРЖАНИЕ

1. Роль человеческого фактора в решении проблем экологии

2. Составьте схему круговорота и покажите перемещение фосфорсодержащих соединений

Список литературы

В настоящее время стихийное развитие взаимоотношений с природой представляет опасность для существования не только отдельных объектов, территорий, стран и т. п., но и для всего человечества.

Это объясняется тем, что человек тесно связан с живой природой происхождением, материальными и духовными потребностями, но, в отличие от других организмов, эти связи достигли таких масштабов и форм, что это может привести (и уже приводит!) к практически полному вовлечению живого покрова планеты (биосферы) в жизнеобеспечение современного общества, что поставило человечество на грань экологической катастрофы.

Остановить стихийное развитие событий помогут лишь знания о том, как ими управлять и, в случае с экологией, эти знания должны «овладеть массами», по крайней мере, большей частью общества, что возможно лишь через всеобщее экологическое образование людей, начиная со школьной скамьи и заканчивая вузом.

Экологические знания необходимы каждому человеку, чтобы сбылась мечта многих поколений мыслителей о создании достойной человека среды, для чего надо построить прекрасные города, развить настолько совершенные производительные силы, которые смогли бы обеспечить гармоник) человека и природы. Но эта гармония невозможна, если люди враждебно настроены друг к другу и, тем более; если идут войны» что, к сожалению» имеет место. Как справедливо отметил американский эколог Б. Коммоиер в начале 70-х гг., «поиски истоков любой проблемы, связанной с окружающей средой, приводят к неоспоримой истине, что коренная причина кризиса заключена не в том, как люди взаимодействуют с природой, а в том, как они взаимодействуют друг с другом... и что, наконец, миру между людьми и природой должен предшествовать мир между людьми».

Таким образом, экологические знания позволяют осознать всю пагубность войны и распрей между людьми, ведь за этим кроется не просто гибель отдельных людей и даже цивилизаций, но это приведет к всеобщей экологической катастрофе, к гибели всего человечества. Значит, важнейшее из экологических условий выживания человека и всего живого — это мирная жизнь на Земле. Именно к этому должен и будет стремиться экологически образованный человек.

Но было бы несправедливо строить всю экологию «вокруг» только человека. Да и собственно экология, как мы уже показали выше, возникла для решения задач изучения взаимодействия всего живого с неживой природой и организмов между собой. Человек — тоже такой же организм, и изоляция его от животных и растений дикой природы существенно сказывается на его здоровье. Домашние животные и растения не могут полностью заменить дикую природу. Изменение, а тем более уничтожение этой природной среды, влечет за собой пагубные последствия для жизни человека. Экологические знания позволяют ему убедиться в этом и принимать правильное решение с целью охраны природы, в том числе и на бытовом уровне. Они позволяют ему понять, что человек и природа — единое целое и представления о господстве его над природой довольно призрачны и примитивны.

Экологически образованный человек не допустит стихийного отношения к окружающей его среде жизни. Он будет бороться против экологического варварства, а если в нашей стране таких людей станет большинство, то они обеспечат нормальную жизнь своим потомкам, решительно став на защиту дикой природы от алчного наступления «дикой» цивилизации, преобразуя и совершенствуя саму цивилизацию, находя наилучшие «экологически чистые» варианты взаимоотношения природы и общества.

В истории формирования природоохранной концепции можно выделить несколько последовательных этапов: видовая и заповедная охрана природы — поресурсная охрана — охрана природы — рациональное использование природных ресурсов — охрана среды обитания человека — охрана окружающей природной среды. Соответственно расширялось и углублялось само понятие природоохранной деятельности.

Охрана природы — совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на сохранение атмосферы, растительности и животного мира, почв, вод и земных недр.

Интенсивная эксплуатация природных богатств привела к необходимости нового вида природоохранной деятельности — рационального использования природных ресурсов, при котором требования охраны включаются в сам процесс хозяйственной деятельности по использованию природных ресурсов.

На рубеже 50-х гг. XX в. возникает еще одна форма охраны — охрана среды обитания человека. Это понятие, близкое по смыслу к охране природы, в центр внимания ставит человека, сохранение и формирование таких природных условий, которые наиболее благоприятны для его жизни, здоровья и благосостояния.

Охрана окружающей природной среды — новая форма во взаимодействии человека и природы, рожденная в современных условиях, она представляет систему государственных и общественных мер (технологических, экономических, административно-правовых, просветительных, международных), направленных на гармоничное взаимодействие общества и природы, сохранение и воспроизводство действующих экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений.

В последние годы все чаще используется термин «защита окружающей природной среды». Очень близок по содержанию и объему к этому понятию принятый рядом авторов термин «охрана биосферы». Охрана биосферы — это система мероприятий, проводимых на национальном и международном уровнях и направленных на устранение нежелательного антропогенного или стихийного влияния на функционально взаимосвязанные блоки биосферы (атмосферу, гидросферу, почвенный покров, литосферу, сферу органической жизни), на поддержание выработавшейся эволюционно ее организованности и обеспечения нормального функционирования.

Охрана окружающей природной среды тесно связана с природопользованием — одним из разделов прикладной экологии. Природопользование — общественно-производственная деятельность, направленная на удовлетворение материальных и культурных потребностей общества путем использования различных видов природных ресурсов и природных условий. По Н, Ф. Реймерсу (1992), природопользование включает в себя: а) охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов, их извлечение и переработку; б) использование и охрану природных условий среды жизни человека; в) сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем; г) регуляцию воспроизводства человека и численности людей.

Природопользование может быть нерациональным и рациональным. Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к оскудению и ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем. Рациональное природопользование означает комплексное научно-обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала, при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.

По Ю. Одуму (1975), рациональное природопользование преследует двоякую цель:

- обеспечить такое состояние окружающей среды, при котором она смогла бы удовлетворить наряду с материальными потребностями запросы эстетики и отдыха;

- обеспечить возможность непрерывного получения урожая полезных растений, производства животных и различных материалов путем установления сбалансированного цикла использования и возобновления.

В нынешний, современный этап развития проблемы охраны окружающей природной среды рождается новое понятие — экологическая безопасность, под которым понимается состояние защищенности жизненно важных экологических интересов человека и прежде всего его прав на благоприятную окружающую природную среду.

Научной основой всех мероприятий по обеспечению экологической безопасности населения и рациональному природопользованию служит теоретическая экология, важнейшие принципы которой ориентированы на поддержание гомеостаза экосистем и на сохранение экзистенционного потенциала.

Нерациональное природопользование, в конечном счете, ведет к экологическому кризису, а экологически сбалансированное природопользование создает предпосылки для выхода из него.

Выход из глобального экологического кризиса — важнейшая научная и практическая проблема современности. Над ее решением работают тысячи ученых, политиков, специалистов-практиков во всех странах мира. Задача заключается в разработке комплекса надежных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества. Попытки решения этой проблемы только одними какими-либо средствами, например технологическими (очистные сооружения, безотходные технологии и т. д.), принципиально неверны и не приведут к необходимым результатам. Преодоление экологического кризиса возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии антагонизма между ними. Это достижимо лишь на основе реализации «триединства естественной природы, общества и природы очеловеченной» (Жданов, 1995), на путях устойчивого развития общества (конференция ООН, Рио-де-Жанейро, 1992 г.), комплексного подхода к решению природоохранных проблем.

Наиболее общим принципом, или правилом охраны окружающей среды, необходимо считать следующий (Реймерс, 1994): глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленного на более широкое и полное использование этого потенциала.

Из этого закона следует другой основополагающий принцип охраны природы и среды жизни: «экологичное — экономично», т. е. чем рачительнее подход к природным ресурсам и среде обитания, тем меньше требуется энергетических и других затрат. Воспроизводство природно-ресурсного потенциала и усилия на его воплощение должны быть сопоставимы с экономическими результатами эксплуатации природы.

Еще одно важнейшее экологическое правило — все компоненты природной среды — атмосферный воздух, воды, почву и др. — охранять надо не по отдельности, а в целом, как единые природные экосистемы биосферы. Только при таком экологическом подходе, возможно, обеспечить сохранение ландшафтов, недр, генофонда животных и растений.

Согласно закону Российской Федерации об охране окружающей среды (1991) основными принципами охраны окружающей среды являются следующие:

- приоритет охраны жизни и здоровья человека;

- научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;

- рациональное и неистощительное использование природных ресурсов;

- платность природопользования.

Составьте пояснительный текст к схеме и дайте ответы на вопросы:

1. Какой фазы не существует в круговороте фосфора?

2. Где фосфор может накапливаться?

3. Почему фосфорные соединения могут возвращаться в растения?

Фосфор – необходимый компонент нуклеиновых кислот, белков, АТФ и ряда других жизненно важных органических веществ. Кроме того, фосфат входит в состав зубной эмали и фосфолипидов мембран. Это сравнительно мало распространённый элемент, и, подобно азоту и калию, он часто бывает фактором, лимитирующим продуктивность экосистем. Форма, в которой элемент поглощается растениями: фосфат РО43- и ортофосфат Н2РО4-. Круговорот фосфора показан на рис.1; он не сложен, так как в природе нет газообразных соединений этого элемента. Значительная часть фосфора рано или

Запасы фосфора, доступные живым существам, полностью сосредоточены в литосфере. Основными источниками неорганического фосфора являются изверженные породы (например, апатиты) или осадочные породы (например, фосфориты). Минеральный фосфор – редкий элемент в биосфере, в земной коре его содержание не превышает 1 %, что является основным фактором, лимитирующим продуктивность многих экосистем. Неорганический фосфор из пород земной коры вовлекается в циркуляцию выщелачиванием и растворением в континентальных водах. Он попадает в экосистемы суши и поглощается растениями, которые при его участии синтезируют различные органические соединения, и таким образом включается в трофические цепи. Затем органические фосфаты вместе с трупами, отходами и выделениями живых существ возвращаются в землю, где снова подвергаются воздействию микроорганизмов и превращаются в минеральные ортофосфаты, готовые к употреблению растениями и другими автотрофами.

В водные экосистемы фосфор приносится текучими водами. Реки непрерывно обогащают океаны фосфатами, что способствует развитию фитопланктона и живых организмов, расположенных на различных уровнях пищевых цепей пресноводных или морских водоёмов. Во всех водных экосистемах фосфор встречается в четырёх формах, соответственно нерастворимых или растворимых:

Замечено, что в водах умеренных широт в зимнее время возрастает содержание растворённых минеральных фосфатов. Максимального значения концентрация достигает весной, в то время года, когда биосфера особенно сильно в них нуждается (подобные изменения концентраций во времени касаются и растворенных в воде нитратов). Фосфор, накопленный в отложениях на мелководьях, например в иле, высвобождается, когда в зимнее время среда становится анаэробной (почти полная остановка процесса синтеза). Таким образом, естественные условия, способствующие выбыванию серы из круговорота при её восстановлении в присутствии железа, обеспечивают высвобождение фосфатов.

Если проследить все превращения фосфора в масштабе биосферы, то заметим, что его круговорот не замыкается.

Действительно, если в наземных экосистемах круговорот фосфора проходит в оптимальных естественных условиях с минимумом потерь на выщелачивание[1], то в океане дело обстоит далеко не так. Это связано с беспрестанной седиментацией органического вещества и, в частности, обогащенных фосфором трупов рыб, фрагменты которых, не использованные в пищу детритофагами и деструкторами, постоянно накапливаются на дне морей. Органический фосфор, осевший на небольшой глубине приливно – отливных и неритических зон, может быть возвращен в круговорот после минерализации, однако это не распространяется на отложения на дне глубоководных зон, которые занимают 85 % общей площади океанов. Фосфаты, отложенные на больших морских глубинах, выключаются из биосферы и не могут больше участвовать в круговороте. Конечно, как заметил Ковда (1968 г.), элементы биогеохимического осадочного круговорота не могут накапливаться до бесконечности на дне океана. Тектонические движения способствуют медленному подъему к поверхности осадочных пород, накопленных на дне геосинклиналей. Таким образом, замкнутый цикл осадочных элементов имеет продолжительность, измеряемую геологическими периодами, т.е. десятками и сотнями миллионов лет.

Рассматривая круговорот фосфора в масштабе биосферы за сравнительно короткий период, можно отметить, что он полностью не замкнут. Действительно, происходит частичное поступление фосфора из океана на сушу, которое осуществляется главным образом птицами, питающимися рыбой. Перуанские залежи гуано свидетельствуют о крупномасштабности этого явления в некоторых районах земного шара. Вылавливая морских животных, человек тоже участвует в этом процессе. Однако количество фосфора, ежегодно поступающее на сушу благодаря рыболовству, довольно незначительно, около 60 000 т (Hutchinson, 1957 г.), и явно уступает выносу фосфора в гидросферу при выщелачивании растворимых фосфатных удобрений, вносимых в агроэкосистемы, который достигает многих миллионов тонн в год.

Таким образом, в естественных условиях механизм возвращения фосфора из океанов на сушу совершенно не способен компенсировать потери этого элемента на седиментацию. К тому же человек ускоряет эту естественную тенденцию, внося в обрабатываемые земли удобрения, богатые фосфором.

Поскольку на Земле запасы фосфора – элемента, важного для функционирования экосистем, малы, то любые воздействия человека на биогеохимический круговорот фосфора имеет ряд отрицательных последствий.

Фосфор принадлежит к числу довольно распространенных элементов; содержание его в земной коре составляет около 0.1% (масс.). Вследствие легкой окисляемости фосфор в свободном состоянии в природе не встречается.

Из природных соединений фосфора самым важным является ортофосфат кальция, который в виде минерала фосфорита иногда образует большие залежи.

Богатейшие месторождения фосфоритов находятся в Южном Казахстане в горах Каратау.

Фосфор, как и азот, необходим для всех живых существ, так как он входит в состав некоторых белков как растительного, так и животного происхождения. В растениях фосфор содержится главным образом в белках семян, в животных организмах - в белках молока, крови, мозговой и нервной тканей. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты фосфор входит в состав нуклеиновых кислот - сложных органических полимерных соединений, принимающих непосредственное участие в процессах передачи наследственных свойств живой клетки.

Сырьем для получения фосфора и его соединений служат фосфориты и апатиты. Природный фосфорит или апатит измельчают, смешивают с песком и углем и накаливают в печах с помощью электрического тока без доступа воздуха всех живых организмах. Основной источник его - горные породы (главным образом изверженые). Среднее содержание фосфора в земной коре 0,085%. Представлен он в основном апатитом и фторапатитом. В осадочных породах это обычно вивианит, вавелит, фосфорит. С образованием биосферы высвобождение фосфора из горных пород усилилось, в результате произошло значительное перераспределение его. Все живое вещество планеты (в среднем) содержит фосфора 0,07%, т.е. немногим менее, чем в литосфере.

Источником фосфора в биосфере главным образом являются апатиты, встречающиеся во всех магматических породах. В превращениях фосфора большую роль играет живое вещество. Организмы усваивают фосфор из почв, водных растворов.

Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, и других органически соединений. Особенно много фосфора в костях животных. С гибелью организмов фосфор возвращается в почву он концентрируется в виде морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, что создает условия для образования богатых фосфором пород, которые в свою очередь служат источником фосфора в биогенном цикле.

Деятельность человека в настоящее время направлена на увеличение содержания фосфора в окружающей среде. Это явление В.А.Ковда назвал фосфатизацией суши. Она происходит за счёт вылова продуктов моря, богатых фосфором, и главным образом в результате извлечения фосфора из агроруд для производства фосфорных удобрений, различных фосфорсодержащих препаратов. Фосфатизация суши происходит неравномерно. Наиболее сильно она проявляется в промышленно развитых районах, характеризующихся большой плотностью населения. В отличие от них выделяются районы, где происходит, наоборот, дефосфатизация.

Запасы фосфора, доступные живым существам, полностью сосредоточены в литосфере. Основные источники неорганического фосфора – изверженные или осадочные породы. В земной коре содержание фосфора не превышает 1%, что лимитирует продуктивность экосистем. Из пород земной коры неорганический фосфор вовлекается в циркуляцию континентальными водами. Он поглощается растениями, которые при его участии синтезируют различные органические соединения и таким образом включаются в трофические цепи. Затем органические фосфаты вместе с трупами, отходами и выделениями живых существ возвращаются в землю, где снова подвергаются воздействию микроорганизмов и превращаются в минеральные формы, употребляемые зелёными растениями.

В экосистеме океана фосфор приносится текучими водами, что способствует развитию фитопланктона и живых организмов.

В наземных системах круговорот фосфора проходит в оптимальных естественных условиях с минимумом потерь. В океане дело обстоит иначе. Это связано с постоянным оседанием (седиментацией) органических веществ.

Осевший на небольшой глубине органический фосфор возвращается в круговорот.

Фосфаты, отложенные на больших морских глубинах не участвуют в малом круговороте. Однако тектонические движения способствуют подъёму осадочных пород к поверхности.

Таким образом, фосфор медленно перемещается из фосфатных месторождений на суше и мелководных океанических осадков к живым организмам и обратно.

Рассматривая круговорот фосфора в масштабе биосферы за сравнительно короткий период, можно сделать вывод, что он полностью не замкнут. Запасы фосфора на земле малы. Поэтому считают, что фосфор – основной фактор, лимитирующий рост первичной продукции биосферы. Полагают даже, что фосфор – главный регулятор всех других биогеохимических циклов, это – наиболее слабое звено в жизненной цепи, которая обеспечивает существование человека.

1. Бернард Н. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993

2. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва: Высшая школа, 1993

3. Бринчук В.А. Экологическое право. – М.: Просвещение, 1996

4. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991

5. Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 1998

6. Коцубинский А.О. Проблемы производства. - М., Наука, 2001

7. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. - М., Наука, 2000

8. Петров В.В. Экологическое право России. - М.: Просвещение, 1996

9. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 1986

10. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. СПб., Знание, 1999

11. Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998

www.neuch.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..

Реферат: Круговорот фосфора. Круговорот фосфора в природе реферат

6. Круговорот фосфора. Круговорот веществ в природе

Похожие главы из других работ:

1. Биогенные элементы. Природный круговорот фосфора

5. Круговорот воды в биосфере. Малый и большой круговорот

1.2.5. КРУГООБОРОТ ФОСФОРА В ПРИРОДЕ

Глава III. Круговорот воды в природе. Антропогенное воздействие на круговорот воды

3.1.8 Химическое удаление фосфора с помощью реагентов

2.1. История открытия фосфора

3. СВОЙСТВА ФОСФОРА КАК ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА

3.4. Получение фосфора

3.7. Изотопы фосфора

4. СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА

4.1.1. Галогениды и оксиды фосфора

8. Круговорот воды

1.2 Круги углерода, азота, серы и фосфора

2.2 Круговорот кислорода

1.5. Круговорот фосфора.

Круговорот фосфора

Круговорот серы

III. Факторы влияющие на круговорот веществ в природе

Круговорот фосфора. Круговорот каких веществ осуществляется в природе? :: SYL.ru

Что такое фосфор

Круговороты веществ в природе

Круговорот фосфора

Роль человека

Круговорот фосфора — реферат

Реферат: Реферат: Круговорот фосфора

Смотрите также