Энергетическое обеспечение биологического круговорота

1.2.4. Круговорот  фосфора.

 

 

Фосфор  входит в состав генов и молекул, переносящих  энергию внутрь клеток. В различных  минералах фосфор содержится в виде неорганического фосфатиона (PO43-). Фосфаты растворимы в воде, но не летучи. Растения поглощают PO43- из водного раствора и включают фосфор в состав различных органических соединений, где он выступает в форме так называемого органического фосфата. По пищевым цепям фосфор переходит от растений ко всем прочим организмам экосистемы. При каждом переходе велика вероятность окисления содержащего фосфор соединения в процессе клеточного дыхания для получения организмом энергии. Когда это происходит, фосфат в составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду, после чего снова может поглощаться растениями и начинать новый цикл.

В отличие, например, от углекислого газа, который, где  бы он ни выделялся в атмосферу, свободно переносится в ней воздушными потоками пока снова не усвоится растениями, у фосфора нет газовой фазы и, следовательно, нет "свободного возврата" в атмосферу. Попадая в водоемы, фосфор насыщает, а иногда и перенасыщает экосистемы. Обратного пути, по сути дела, нет. Что-то может вернуться на сушу с помощью рыбоядных птиц, но это очень небольшая часть общего количества, оказывающаяся к тому же вблизи побережья. Океанические отложения фосфата со временем поднимаются над поверхностью воды в результате геологических процессов, но это происходит в течение миллионов лет.

Следовательно, фосфат и другие минеральные биогены почвы циркулируют в экосистеме лишь в том случае, если содержащие их "отходы" жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента. В естественных экосистемах так в основном и происходит. Когда же в их функционирование вмешивается человек, он нарушает естественный круговорот, перевозя, например, урожай вместе с накопленными из почвы биогенами на большие расстояния к потребителям.

1.2.5. Круговорот  азота.

 

 

При гниении органических веществ  значительная часть содержащегося  в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве   трифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты:

2HN0з  + СаСОз = Са(NОз)2 + СОС + Н0Н

Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров, каменного  угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при .недостаточном доступе воздуха могут отнимать кислород от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих де ни трифицирующих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот, входивший в состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно выделяется в свободном виде.

Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к  полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К таким процессам относятся, прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращающуюся в почве в нитраты. Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков», почему они и получили название клубеньковых бактерий. Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества.

Таким образом, в природе совершается непрерывный  круговорот азота. Однако ежегодно с  урожаем с полей убираются  наиболее богатые белками части  растений, например зерно. Поэтому в  почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важнейших  элементов питания растений. [2]

1.3. Геологический  (большой) и биотический (малый) круговорот веществ

 

Под круговоротом в биосфере понимают повторяющиеся  процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов. Выделяют 2 круговорота – большой (геологический) и малый (биотический). Большой (геологический) круговорот веществ протекает от нескольких тысяч до нескольких миллионов лет, включая в себя такие процессы, как круговорот воды и денудация суши. Дунудация суши складывается из общего изъятия вещества суши (52990 млн. т/год), общего привноса вещества на сушу (4043 млн. т/год) и составляет 48947 млн. т/год. Антропогенное вмешательство ведет к ускорению денудации, приводя, например, к землятрясениям в зонах водохранилищ, построенных в сейсмоактивных районах. Малый(биотический) круговорот веществ происходит на уровне биогеоциноза или биогеохимического цикла. [3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Экологическое нормирование и  общие принципы рационального  природопользования

2.1. Рациональное  использование природных ресурсов

 

Планета наша не так велика и все природные  процессы протекающие на ней, тесно взаимосвязаны. Уничтожение лесов в одной стране приводит к сокращению природных богатств всей планеты, выбросы химических веществ на одном континенте могут вызвать рак кожи у людей, живущих в других частях света, поступление в атмосферу углекислого газа в одном месте ускоряет изменение климата Земли в целом. Океанический и атмосферный перенос загрязняющих веществ не знает границ.

Человек всегда использовал окружающую среду в  основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного  времени его деятельность не оказывала  заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменение  биосферы под влиянием хозяйственной  деятельности обратили на себя внимания ученых. В первой половине нынешнего  столетия эти изменения нарастали  и в настоящее время лавиной  обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий  свой жизни, человек постоянно, наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При  таком подходе большая часть  взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу существованию  и биосферы, и самого человека. Единственный выход из этой ситуации заключается  и в выработке новых систем рационального использования природных  ресурсов, и в благоразумии человека.

Широкое распространение  в связи с проблемой сохранения природы приобретают идеи контроля окружающей природы как формы  научного наблюдения, включенного в  технологию рационального природопользования. Сейчас этот вопрос очень актуален, т.к. если человечество не поймет всей важности происходящего, это может грозить ему экологической катастрофой.[6]

2.2. ФЗ «об охране  окружающей среды» и основные  принципы нормирования загрязняющих  веществ в окружающей природной среде

 

 

Федеральный закон  «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002г стал заметным событием общественной жизни и очередным шагом в развитии российского экологического законодательства. За годы действия Закона РСФСР от 19 декабря 1991г. «Об охране окружающей природной среды» произошли радикальные изменения в экономической системе, государственном устройстве, практически заново было создано российское законодательство.

Выбор  объясняется актуальностью соответствующих отношений и социальной востребованностью правовых исследований по тематике экологических прав человека, экономического регулирования в сфере охраны окружающей природной среды.

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» состоит из 84 статей, объединенных в 16 глав: I. Общие положения; П. Основы управления в области охраны окружающей среды; III. Права и обязанности  граждан, общественных и иных некоммерческих объединений в области охраны окружающей среды; IV. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды; V. Нормирование в области охраны окружающей среды; VI. Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза; VII. Требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности; VIII. Зоны экологического бедствия, зоны чрезвычайных ситуаций; IX. Природные объекты, находящиеся под особой охраной; X. Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг); XI. Контроль в области охраны окружающей среды (экологический контроль); XII. Научные исследования в области охраны окружающей среды; XIII. Основы формирования экологической культуры; XIV. Ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды и разрешение споров в области охраны окружающей среды; XV. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды; XVI. Заключительные положения.

Глава V. Нормирование в области охраны окружающей среды  рассматривает 13 статей об основах  нормирования, требования к разработке нормативов, нормативы, а также государственные  стандарты и иные нормативные  документы в области охраны окружающей среды. Рассмотри некоторые из основных принципов нормирования загрязняющих веществ в окружающей природной  среде.

В соответствии с природоохранительным законодательством  Российской Федерации нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования  воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.

Принципы  нормирования загрязняющих веществ  устанавливаются в форме нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и других биологических веществ, загрязняющих окружающую среду, и нормативов предельно допустимых уровней (ПДУ) вредных физических воздействий на нее.

Нормативы качества окружающей среды  выполняют ряд функций. Они прежде всего устанавливают предельные величины вредных химических, физических и биологических воздействий на природную среду.

Такие нормативы служат также для оценки состояния атмосферного воздуха, вод, почв по химическим, физическим и биологическим характеристикам. Установленные в соответствии с требованиями законодательства нормативы качества окружающей среды служат одним из юридических критериев для определения ее благоприятного состояния.[4]

В законодательстве сформулированы общие принципы нормирования допустимого отрицательного воздействия на окружающую среду. В соответствии с Законом «Об охране атмосферного воздуха» они заключаются в том, что вредные воздействия на воздух, для которых не существует соответствующих нормативов, могут допускаться в исключительных случаях по разрешениям, выдаваемым специально уполномоченными на то государственными органами на определенный срок, в течение которого должен быть установлен соответствующий норматив.[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Экологические проблемы в нашей стране и в  мире целом стоят последнее время  очень остро. В связи с развитием  науки и техники человечество вынужденно использовать больше природных  ресурсов, тем самым истощая запасы природы.

Поэтому стало  так важно подготовить и ввести в исполнение систему законодательных актов об охране окружающей природной среды. Тем самым человечество формирует комплексную и гармоничную систему природопользования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

 

1. Федеральный закон от 10.01.2002 №-7 ФЗ «об охране окружающей среды»
2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник. М.: ЮНИТИ, 1998
3. Экология: Учебное пособие / Общая ред. С.А. Боголюбова. – М: Знание, 1997
4. Глухов В.В., Лисичкина Т.В., Некрасова Т,П, Экономические основы экологии. – СПб.: Спец. Литература, 1995
5. Горелов А.А. Экология: курс лекций. М.: Высш. шк., 1998
6. Петров В.В. Экологическое право России: Учебник для вузов. М.: БЕК, 1996
7. http://knigosite.ru/