Onlar geoloji dövrədə böyük rol oynayırlar. Maddənin böyük geoloji dövrü

Yaşamaq və arasında əlaqəni izləmək cansız təbiət, biosferdə maddələrin dövriyyəsinin necə baş verdiyini anlamaq lazımdır.

Mənası

Maddələrin dövranı eyni maddələrin litosferdə, hidrosferdə və atmosferdə baş verən proseslərdə təkrar iştirakıdır.

İki növ maddə dövrü var:

• geoloji(böyük dövrə);
• bioloji(kiçik döngə).

Maddələrin geoloji dövriyyəsinin hərəkətverici qüvvəsi xarici (günəş radiasiyası, cazibə qüvvəsi) və daxili (Yerin daxili hissəsinin enerjisi, temperatur, təzyiq) geoloji proseslər, bioloji proseslər - canlıların fəaliyyətidir.

Böyük Dövr canlı orqanizmlərin iştirakı olmadan baş verir. Xarici və daxili amillərin təsiri altında relyef əmələ gəlir və hamarlanır. Zəlzələlər, aşınmalar, vulkan püskürmələri, yer qabığının hərəkəti nəticəsində dərələr, dağlar, çaylar, təpələr əmələ gəlir, geoloji təbəqələr əmələ gəlir.

düyü. 1. Geoloji dövr.

Biosferdə maddələrin bioloji dövranı qida zənciri boyunca enerjini çevirən və ötürən canlı orqanizmlərin iştirakı ilə baş verir. Canlı (biotik) və cansız (abiotik) maddələr arasında sabit qarşılıqlı əlaqə sistemi biogeosenoz adlanır.

TOP 3 məqaləbunlarla birlikdə oxuyanlar

Maddələrin dövranının baş verməsi üçün, Bir neçə şərt yerinə yetirilməlidir:

• mövcudluğu təxminən 40 kimyəvi elementlər;
• mövcudluğu günəş enerjisi;
• canlı orqanizmlərin qarşılıqlı əlaqəsi.

düyü. 2. Bioloji dövr.

Maddələrin dövriyyəsinin xüsusi başlanğıc nöqtəsi yoxdur. Proses davamlıdır və bir mərhələ dəyişməz olaraq digərinə axır. Döngəni istənilən nöqtədən nəzərdən keçirməyə başlaya bilərsiniz, mahiyyət eyni qalacaq.

Maddələrin ümumi dövriyyəsinə aşağıdakı proseslər daxildir:

• fotosintez;
• maddələr mübadiləsi;
• parçalanma.

Qida zəncirində istehsalçı olan bitkilər günəş enerjisini üzvi maddələrə çevirir və onlar qida ilə parçalayıcı heyvanların orqanizminə daxil olurlar. Ölümdən sonra bitki və heyvanların parçalanması istehlakçıların - bakteriyaların, göbələklərin, qurdların köməyi ilə baş verir.

düyü. 3. Qida zənciri.

Maddələrin dövranı

Təbiətdə maddələrin yerləşdiyi yerdən asılı olaraq onlar fərqləndirilir iki növ dövriyyə:

• qaz- hidrosferdə və atmosferdə (oksigen, azot, karbon) əmələ gəlir;
• çöküntü-də baş verir yer qabığı(kalsium, dəmir, fosfor).

Biosferdəki maddə və enerji dövranı bir neçə elementin nümunəsindən istifadə edərək cədvəldə təsvir edilmişdir.

Maddə	Velosiped	Mənası
	Böyük dairə. Okeanın və ya qurunun səthindən buxarlanır, atmosferdə qalır, yağış kimi düşür, su obyektlərinə və Yerin səthinə qayıdır.	Təbii əmələ gətirir və iqlim şəraiti planetlər
	Quruda maddələrin kiçik bir dövrü var. Onlar istehsalçılar tərəfindən qəbul edilir və parçalayıcılara və istehlakçılara ötürülür. Karbon qazı kimi qayıdır. Okeanda böyük bir dövrə var. Çöküntü kimi saxlanılır	Bütün üzvi maddələrin əsasını təşkil edir
	Bitkilərin köklərində olan azot fiksasiya edən bakteriyalar atmosferdən sərbəst azotu fiksasiya edir və qida zənciri boyunca daha da ötürülən bitki zülalı şəklində bitkilərdə fiksasiya edir.	Tərkibində zülallar və azotlu əsaslar var
oksigen	Kiçik dövr - fotosintez zamanı atmosferə daxil olur və aerob orqanizmlər tərəfindən istehlak olunur. Böyük Gyre - ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında su və ozondan əmələ gəlir	Oksidləşmə və tənəffüs proseslərində iştirak edir
	Atmosferdə və torpaqda tapılır. Bakteriyalar və bitkilər tərəfindən udulur. Bəziləri dəniz dibində məskunlaşır	Amin turşularının qurulması üçün lazımdır
	Böyük və kiçik döngələr. Süxurlarda var, torpaqdan bitkilər tərəfindən istehlak edilir və qida zənciri ilə ötürülür. Orqanizmlər parçalandıqdan sonra torpağa qayıdır. Su anbarında fitoplankton tərəfindən sorulur və balıqlara ötürülür. Balıqlar öldükdən sonra bəziləri skeletdə qalır və dibinə çökür

Maddələrin böyük (geoloji) və kiçik (biogeokimyəvi) dövranı

Planetimizdəki bütün maddələr dövriyyə prosesindədir. Günəş enerjisi Yerdə maddələrin iki dövrünə səbəb olur:

Böyük (geoloji və ya abiotik);

Kiçik (biotik, biogen və ya bioloji).

Maddənin dövrələri və kosmik enerji axınları biosferin sabitliyini yaradır. Abiotik amillərin (cansız təbiət) təsiri nəticəsində baş verən bərk maddə və suyun dövranı böyük geoloji dövr adlanır. Böyük geoloji dövr ərzində (milyonlarla il davam edən) süxurlar dağılır, aşındırılır, maddələr əriyir və Dünya Okeanına daxil olur; geotektonik dəyişikliklər, kontinental çökmə və dəniz dibinin qalxması baş verir. Buzlaqlarda suyun dövriyyə müddəti 8000 il, çaylarda 11 gündür. Canlı orqanizmləri qida maddələri ilə təmin edən və onların mövcudluğunun şərtlərini böyük ölçüdə müəyyən edən böyük dövriyyədir.

Böyük, geoloji dövr biosferdə iki ilə xarakterizə olunur mühüm məqamlar: oksigen karbon geoloji

• a) Yerin bütün geoloji inkişafı boyu həyata keçirilir;
• b) aparıcı yer tutan müasir planetar prosesdir gələcək inkişaf biosfer.

İnsan inkişafının indiki mərhələsində, nəticədə böyük döngə Kükürd və azot oksidləri, toz və radioaktiv çirklər kimi çirkləndiricilər də uzun məsafələrə daşınır. Şimal yarımkürəsinin mülayim enlikləri ən çox çirklənmiş ərazilər idi.

Maddələrin kiçik, biogen və ya bioloji dövranı canlı orqanizmlərin iştirakı ilə bərk, maye və qaz fazalarında baş verir. Bioloji dövr, geoloji dövrədən fərqli olaraq, daha az enerji tələb edir. Kiçik dövr böyük dövrün bir hissəsidir, biogeosenozlar səviyyəsində (ekosistemlər daxilində) baş verir və torpaqda qida, su və karbonun bitki maddəsində toplanmasından və orqanizmin qurulmasına sərf olunmasından ibarətdir. Üzvi maddələrin çürümə məhsulları mineral komponentlərə parçalanır. Kiçik dövrə qapalı deyil, bu, xaricdən ekosistemə maddələrin və enerjinin axması və bəzilərinin biosfer dövrünə buraxılması ilə bağlıdır.

Bir çox kimyəvi elementlər və onların birləşmələri böyük və kiçik dövrlərdə iştirak edir, lakin onlardan ən vacibi müasir mərhələ biosferin inkişafı ilə əlaqədardır iqtisadi fəaliyyətşəxs. Bunlara karbon, kükürd və azot (onların oksidləri atmosferin əsas çirkləndiriciləridir), həmçinin fosfor (fosfatlar kontinental suların əsas çirkləndiriciləridir) dövrləri daxildir. Demək olar ki, bütün çirkləndiricilər zərərli maddələr kimi fəaliyyət göstərir və ksenobiotiklər kimi təsnif edilir. Hal-hazırda ksenobiotiklərin - zəhərli elementlərin - civə (qida çirkləndiricisi) və qurğuşun (benzin komponenti) dövrləri böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bundan əlavə, biotaya və insan sağlamlığına ziyan vuran antropogen mənşəli bir çox maddələr (DDT, pestisidlər, radionuklidlər və s.) böyük dövriyyədən kiçik dövrəyə keçir.

Bioloji dövrün mahiyyəti bir-birinə zidd, lakin bir-biri ilə əlaqəli iki prosesin - üzvi maddələrin yaradılması və canlı maddə tərəfindən məhv edilməsinin baş verməsindədir.

Böyük girirdən fərqli olaraq, kiçik girin fərqli müddəti var: mövsümi, illik, çoxillik və dünyəvi kiçik döngələr fərqlənir. Kimyəvi reaksiyalardan gələn günəş enerjisindən istifadə edərək bitki örtüyü və heyvanlar vasitəsilə kimyəvi maddələrin qeyri-üzvi mühitdən qeyri-üzvi mühitə keçməsinə biogeokimyəvi dövr deyilir.

Planetimizin bu günü və gələcəyi canlı orqanizmlərin biosferin fəaliyyətində iştirakından asılıdır. Maddələrin, canlı maddənin və ya biokütlənin dövrəsində biogeokimyəvi funksiyaları yerinə yetirir: qaz, konsentrasiya, redoks və biokimyəvi.

Bioloji dövran canlı orqanizmlərin iştirakı ilə baş verir və üzvi maddələrin qeyri-üzvi maddələrdən çoxaldılmasından və qida vasitəsilə bu üzvi maddələrin qeyri-üzvi hala parçalanmasından ibarətdir. trofik zəncir. Bioloji dövrədə istehsal və məhvetmə proseslərinin intensivliyi istilik və rütubətin miqdarından asılıdır. Məsələn, qütb bölgələrində üzvi maddələrin parçalanma sürətinin aşağı olması istilik çatışmazlığından asılıdır.

Bioloji dövrün intensivliyinin mühüm göstəricisi kimyəvi elementlərin dövriyyə sürətidir. İntensivlik meşə zibilinin kütləsinin zibilə nisbətinə bərabər bir indeks ilə xarakterizə olunur. İndeks nə qədər yüksəkdirsə, dövriyyənin intensivliyi bir o qədər aşağı olur.

İndeks iynəyarpaqlı meşələr- 10 - 17; enli yarpaqlı 3 - 4; savanna 0,2-dən çox deyil; yaş tropik meşələr 0,1-dən çox deyil, yəni. Burada bioloji dövr ən sıxdır.

Mikroorqanizmlər vasitəsilə elementlərin (azot, fosfor, kükürd) axını bitkilər və heyvanlar vasitəsilə olduğundan daha böyük bir sıradır. Bioloji dövr tamamilə geri dönməzdir; biogeokimyəvi dövr. Kimyəvi elementlər biosferdə bioloji dövrün müxtəlif yolları ilə dövr edir:

• - canlı maddə tərəfindən udulur və enerji ilə yüklənir;
• - canlı maddəni tərk edin, enerjini xarici mühitə buraxın.

Bu dövrələr iki növdür: qaz halında olan maddələrin dövranı; çöküntü dövrü (yer qabığında ehtiyat).

Gyres özləri iki hissədən ibarətdir:

• - ehtiyat fondu (bu maddənin canlı orqanizmlərlə əlaqəli olmayan hissəsidir);
• - mobil (mübadilə) fondu (orqanizmlər və onların yaxın mühiti arasında birbaşa mübadilə ilə əlaqəli maddənin daha kiçik bir hissəsi).

Giresler aşağıdakılara bölünür:

• - yer qabığında ehtiyat fondu olan qaz tipli dövrələr (karbon, oksigen, azot dövrləri) - sürətli özünütənzimləmə qabiliyyətinə malikdir;
• - yer qabığında ehtiyat fondu olan çöküntü dövrləri (fosfor, kalsium, dəmir və s. dövrləri) daha təsirsizdir, maddənin əsas hissəsi canlı orqanizmlər üçün "əlçatmaz" formadadır.

Gyres də bölünə bilər:

• - qapalı (qazlı maddələrin dövrü, məsələn, oksigen, karbon və azot - okeanın atmosferində və hidrosferində ehtiyatdır, buna görə çatışmazlıq tez bir zamanda kompensasiya olunur);
• - açıq (yer qabığında ehtiyat fondunun yaradılması, məsələn, fosfor - buna görə də itkilər zəif ödənilir, yəni. kəsir yaranır).

Yerdə bioloji dövrlərin mövcudluğunun enerji əsası və onların ilkin əlaqəsi fotosintez prosesidir. Hər yeni dövr əvvəlkinin dəqiq təkrarı deyil. Məsələn, biosferin təkamülü zamanı bəzi proseslər geri dönməz olub, nəticədə biogen çöküntülərin əmələ gəlməsi və toplanması, atmosferdə oksigenin miqdarının artması, bir sıra elementlərin izotoplarının kəmiyyət nisbətlərinin dəyişməsi baş verib. və s.

Maddələrin dövranı adətən biogeokimyəvi dövrlər adlanır. Maddələrin əsas biogeokimyəvi (biosfer) dövrləri: su dövrü, oksigen dövrü, azot dövrü (azot bağlayan bakteriyaların iştirakı), karbon dövrü (aerob bakteriyaların iştirakı; hər il geoloji dövrəyə təxminən 130 ton karbon axıdılır), fosfor dövrü (torpaq bakteriyalarının iştirakı; ildə 14 milyon ton fosfor okeanlardan yuyulur), kükürd dövrü, metal kationlarının dövrü.

Su dövrü

Su dövranı, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, həyatın yoxluğunda belə baş verə bilən qapalı bir dövrdür, lakin canlı orqanizmlər onu dəyişdirirlər.

Dövr prinsipə əsaslanır: buxarlanma yağıntı ilə kompensasiya olunur. Bütövlükdə planet üçün buxarlanma və yağıntı bir-birini tarazlaşdırır. Eyni zamanda, okeandan yağışla qayıdandan daha çox su buxarlanır. Quruda, əksinə, daha çox yağıntı düşür, lakin artıqlığı göllərə və çaylara, oradan isə yenidən okeana axır. Qitələr və okeanlar arasında rütubət tarazlığı çay axını ilə təmin edilir.

Beləliklə, qlobal hidroloji dövrənin dörd əsas axını var: yağıntılar, buxarlanma, rütubətin ötürülməsi və transpirasiya.

Biosferdə ən çox yayılmış maddə olan su bir çox orqanizmlər üçün yaşayış yeri olmaqla yanaşı, bütün canlıların orqanizminin ayrılmaz hissəsidir. Biosferdə baş verən bütün həyat proseslərində suyun böyük əhəmiyyətinə baxmayaraq, canlı maddə yer kürəsindəki böyük su dövriyyəsində həlledici rol oynamır. Bu dövrün hərəkətverici qüvvəsi su hövzələrinin və ya qurunun səthindən suyun buxarlanmasına sərf olunan günəş enerjisidir. Buxarlanmış rütubət atmosferdə küləyin apardığı buludlar şəklində kondensasiya olunur; Buludlar soyuduqda yağıntı baş verir.

Sərbəst bağlanmamış suyun ümumi miqdarı (tərkibində maye duzlu su olan okeanların və dənizlərin nisbəti) 86-98% təşkil edir. Suyun qalan hissəsi (şirin su) qütb qapaqlarında və buzlaqlarda toplanır və su hövzələri və onun yeraltı sularını əmələ gətirir. Bitki örtüyü ilə örtülmüş torpaq səthinə düşən yağıntılar qismən yarpaq səthində saxlanılır və sonradan atmosferə buxarlanır. Torpağa çatan nəm səth axınına qoşula və ya torpaq tərəfindən udula bilər. Torpaq tərəfindən tamamilə udulduqdan sonra (bu, torpağın növündən, süxurların və bitki örtüyünün xüsusiyyətlərindən asılıdır), artıq çöküntü yeraltı sulara daha dərin sıza bilər. Yağıntının miqdarı torpağın yuxarı təbəqələrinin rütubət tutumundan artıq olarsa, sürəti torpağın vəziyyətindən, yamacın dikliyindən, yağıntının müddətindən və bitki örtüyünün təbiətindən asılı olan səth axını başlayır ( bitki örtüyü torpağı su eroziyasından qoruya bilər). Torpaqda saxlanılan su onun səthindən buxarlana bilər və ya bitki kökləri tərəfindən udulduqdan sonra yarpaqlar vasitəsilə atmosferə keçə bilər (buxarlanır).

Suyun transpirasiya axını (torpaq - bitki kökləri - yarpaqlar - atmosfer) planetimizdəki böyük dövrədə suyun canlı maddədən keçən əsas yoludur.

Karbon dövrü

Yerdəki üzvi maddələrin, biokimyəvi proseslərin və həyat formalarının bütün müxtəlifliyi karbonun xüsusiyyətlərindən və xüsusiyyətlərindən asılıdır. Canlı orqanizmlərin əksəriyyətində karbon tərkibi onların quru biokütləsinin təxminən 45%-ni təşkil edir. Planetdəki bütün canlı maddələr üzvi maddələrin və Yerdəki bütün karbonun dövrəsində iştirak edir, davamlı olaraq yaranır, dəyişir, ölür, parçalanır və bu ardıcıllıqla karbon qida zənciri boyunca bir üzvi maddədən digərinin qurulmasına keçir. . Bundan əlavə, bütün canlılar karbon qazı buraxaraq nəfəs alır.

Quruda karbon dövrü. Karbon dövrü quru bitkiləri və okean fitoplanktonları tərəfindən fotosintezlə təmin edilir. Karbon dioksidi udmaqla (qeyri-üzvi karbonu bərkitmək) bitkilər günəş işığının enerjisindən onu enerjiyə çevirmək üçün istifadə edirlər. üzvi birləşmələr- öz biokütlənizi yaratmaq. Gecələr bütün canlılar kimi bitkilər də nəfəs alır, karbon qazı buraxırlar.

Ölü bitkilər, cəsədlər və heyvan nəcisləri çoxsaylı heterotrof orqanizmlər (heyvanlar, saprofit bitkilər, göbələklər, mikroorqanizmlər) üçün qida rolunu oynayır. Bütün bu orqanizmlər əsasən torpaqda yaşayır və həyat prosesində üzvi karbon daxil olmaqla öz biokütlələrini yaradırlar. Onlar həmçinin karbon qazını buraxaraq “torpaq tənəffüsünü” yaradırlar. Çox vaxt ölü üzvi maddələr tam parçalanmır və humus (humus) torpaqlarda toplanır ki, bu da torpağın münbitliyində mühüm rol oynayır. Üzvi maddələrin minerallaşma və nəmlənmə dərəcəsi bir çox amillərdən asılıdır: rütubət, temperatur, fiziki xassələri torpaq, üzvi qalıqların tərkibi və s. Bakteriyaların və göbələklərin təsiri altında humus karbon qazına və mineral birləşmələrə parçalana bilər.

Dünya Okeanında karbon dövranı. Okeanda karbon dövranı qurudakı dövriyyədən fərqlidir. Okean daha yüksək trofik səviyyələrdə olan orqanizmlərin zəif həlqəsidir və buna görə də karbon dövrünün bütün halqalarıdır. Karbonun okeanın trofik keçidindən keçməsi üçün lazım olan vaxt qısadır və ayrılan karbon qazının miqdarı əhəmiyyətsizdir.

Okean atmosferdə karbon qazının əsas tənzimləyicisi kimi çıxış edir. Okean və atmosfer arasında sıx karbon qazı mübadiləsi var. Okean suları yüksək həlletmə qabiliyyətinə və tampon qabiliyyətinə malikdir. Karbon turşusu və onun duzlarından (karbonatlarından) ibarət sistem bir növ karbon qazı anbarıdır, CO diffuziyası ilə atmosferə bağlıdır? sudan atmosferə və geriyə.

Gün ərzində okeanda fitoplanktonun fotosintezi intensiv şəkildə baş verir, sərbəst karbon qazı intensiv şəkildə istehlak olunur, karbonatlar xidmət edir. əlavə mənbə onun təhsili. Gecə, heyvanların və bitkilərin tənəffüsü səbəbindən sərbəst turşunun tərkibi artdıqda, onun əhəmiyyətli bir hissəsi yenidən karbonatların tərkibinə daxil olur. Baş verən proseslər aşağıdakı istiqamətlərdə gedir: canlı maddə? SO?? N?SO??? Sa(NSO?)?? CaCO?.

Təbiətdə müəyyən miqdarda üzvi maddələr oksigen çatışmazlığı, ətraf mühitin yüksək turşuluğu, xüsusi basdırılma şəraiti və s. nəticəsində minerallaşmaya məruz qalmır. Bəzi karbon bioloji dövranı qeyri-üzvi (əhəngdaşı, təbaşir, mərcan) və üzvi (şist, neft, kömür) yataqları şəklində tərk edir.

İnsan fəaliyyəti planetimizdəki karbon dövranında əhəmiyyətli dəyişikliklər edir. Landşaftlar, bitki örtüyünün növləri, biosenozlar və onların qida zəncirləri dəyişir, torpaq səthinin nəhəng sahələri quruyur və ya suvarılır, torpağın münbitliyi yaxşılaşır (və ya pisləşir), gübrələr və pestisidlər tətbiq edilir və s. Ən təhlükəlisi yanacağın yanması nəticəsində atmosferə karbon qazının buraxılmasıdır. Eyni zamanda, karbon dövriyyəsinin sürəti artır və onun dövrü qısalır.

Oksigen dövrü

Oksigendir ilkin şərt yer üzündə həyatın mövcudluğu. Demək olar ki, bütün bioloji birləşmələrin tərkibinə daxildir, üzvi maddələrin oksidləşməsinin biokimyəvi reaksiyalarında iştirak edir, biosferdəki orqanizmlərin bütün həyat proseslərinə enerji verir. Oksigen atmosferdə, torpaqda, suda heyvanların, bitkilərin və mikroorqanizmlərin tənəffüsünü təmin edir, süxurlarda, torpaqlarda, lillərdə və sulu təbəqələrdə baş verən kimyəvi oksidləşmə reaksiyalarında iştirak edir.

Oksigen dövranının əsas qolları:

• - fotosintez zamanı sərbəst oksigenin əmələ gəlməsi və canlı orqanizmlərin (bitkilər, heyvanlar, atmosferdəki mikroorqanizmlər, torpaq, su) tənəffüsü zamanı onun udulması;
• - ozon ekranının formalaşması;
• - redoks rayonlaşdırılmasının yaradılması;
• - vulkan püskürmələri zamanı dəm qazının oksidləşməsi, sulfat çöküntü süxurlarının toplanması, insan fəaliyyətində oksigen sərfi və s.; Fotosintezin molekulyar oksigeni hər yerdə iştirak edir.

Azot dövrü

Azot bütün canlı orqanizmlərin bioloji əhəmiyyətli üzvi maddələrinin bir hissəsidir: zülallar, nuklein turşuları, lipoproteinlər, fermentlər, xlorofil və s. Havada azotun (79%) olmasına baxmayaraq, canlı orqanizmlər üçün azdır.

Biosferdəki azot qaz halında (N2) orqanizmlər üçün əlçatmazdır - kimyəvi cəhətdən az aktivdir, ona görə də ali bitkilər (və aşağı bitkilərin əksəriyyəti) və heyvanlar aləmində birbaşa istifadə edilə bilməz. Bitkilər azotu ammonium ionları və ya nitrat ionları şəklində torpaqdan udurlar, yəni. sabit azot adlanır.

Atmosfer, sənaye və bioloji azot fiksasiyası var.

Atmosferin fiksasiyası atmosferin kosmik şüalarla ionlaşması və tufanlar zamanı güclü elektrik boşalmaları zamanı baş verir, azot və ammonyak oksidləri isə havadakı molekulyar azotdan əmələ gəlir ki, bu da atmosfer yağıntıları sayəsində ammonium, nitritə və nitritə çevrilir. və torpaq və su hövzələrinə daxil olur.

Sənaye fiksasiyası insanın iqtisadi fəaliyyəti nəticəsində baş verir. Atmosfer azot birləşmələri istehsal edən fabriklər tərəfindən azot birləşmələri ilə çirkləndirilir. İstilik elektrik stansiyalarından, fabriklərdən, kosmik gəmilərdən və səsdən sürətli təyyarələrdən qaynar emissiyalar hava azotunu oksidləşdirir. Azot oksidləri havadan və yağıntıdan gələn su buxarı ilə qarşılıqlı təsir edərək yerə qayıdır və ion şəklində torpağa daxil olurlar.

Bioloji fiksasiya azot dövranında böyük rol oynayır. Torpaq bakteriyaları tərəfindən həyata keçirilir:

• - azot fiksasiya edən bakteriyalar (və mavi-yaşıl yosunlar);
• - ali bitkilərlə simbiozda yaşayan mikroorqanizmlər (düyün bakteriyaları);
• - ammonifikasiya;
• - nitrifikasiya;
• - denitrifikasiya.

Torpaqda sərbəst yaşayan azot fiksasiya edən aerob (oksigenin iştirakı ilə mövcud olan) bakteriyalar (Azotobacter) tənəffüs zamanı torpağın üzvi maddələrinin oksidləşməsindən əldə edilən enerjidən istifadə edərək atmosfer molekulyar azotunu fiksasiya edə, nəticədə onu hidrogenlə bağlaya və introduksiya etməyə qadirdir. bir amin qrupu (- NH2) şəklində bədəninin amin turşusu tərkibinə daxil olur. Molekulyar azot həmçinin torpaqda mövcud olan bəzi anaerob (oksigen olmadıqda yaşayan) bakteriyaları (Clostridium) fiksasiya etməyə qadirdir. Öldükcə hər iki mikroorqanizm torpağı üzvi azotla zənginləşdirir.

Xüsusilə çəltik sahələrinin torpaqları üçün vacib olan mavi-yaşıl yosunlar molekulyar azotun bioloji fiksasiyasına da qadirdir.

Atmosfer azotunun ən effektiv bioloji fiksasiyası paxlalı bitkilərin düyünlərində (düyün bakteriyaları) simbiozda yaşayan bakteriyalarda baş verir.

Bu bakteriyalar (Rizobium) ev sahibi bitkinin enerjisindən azotu fiksasiya etmək üçün istifadə edir, eyni zamanda ev sahibinin yerüstü orqanlarını onun üçün mövcud olan azot birləşmələri ilə təmin edir.

Torpaqdan azot birləşmələrini nitrat və ammonium formalarında mənimsəməklə, bitkilər öz orqanizmlərinin lazımi azot tərkibli birləşmələrini (bitki hüceyrələrində nitrat azotu əvvəlcədən azaldılır) əmələ gətirirlər. İstehsal edən bitkilər bütövlükdə azotlu maddələrlə təmin edir fauna və insanlıq. Ölü bitkilər, trofik zəncirə görə, bioreduktorlar kimi istifadə olunur.

Ammonifikasiya edən mikroorqanizmlər tərkibində azot olan üzvi maddələri (amin turşuları, karbamid) parçalayır və ammonyak əmələ gətirir. Torpaqdakı üzvi azotun bir hissəsi minerallaşmamış, humus maddələrinə, bituma və çöküntü süxurlarının komponentlərinə çevrilir.

Ammonyak (ammonium ionu şəklində) bitkilərin kök sisteminə daxil ola bilər və ya nitrifikasiya proseslərində istifadə edilə bilər.

Nitrifikasiya edən mikroorqanizmlər bütün həyat proseslərini təmin etmək üçün ammiakın nitratlara və nitritlərin nitratlara oksidləşməsinin enerjisindən istifadə edirlər. Bu enerjidən istifadə edərək, nitrifikatorlar karbon qazını azaldır və bədənlərində üzvi maddələr əmələ gətirir. Nitrifikasiya zamanı ammonyak oksidləşməsi aşağıdakı reaksiyalarla baş verir:

NH? + 3O? ? 2HNO? + 2H?O + 600 kJ (148 kkal).

HNO? +O? ? 2HNO? + 198 kJ (48 kkal).

Nitrifikasiya prosesləri zamanı əmələ gələn nitratlar yenidən bioloji dövrəyə daxil olur, torpaqdan bitki kökləri tərəfindən sorulur və ya su axını ilə birlikdə su hövzələrinə - fitoplankton və fitobentoslara daxil olur.

Atmosfer azotunu fiksasiya edən və onu nitrifikasiya edən orqanizmlərlə yanaşı, biosferdə nitratları və ya nitritləri molekulyar azota qədər azalda bilən mikroorqanizmlər də mövcuddur. Denitrifikatorlar adlanan belə mikroorqanizmlər sularda və ya torpaqda sərbəst oksigen çatışmazlığı olduqda üzvi maddələri oksidləşdirmək üçün nitrat oksigenindən istifadə edirlər:

C?H??O?(qlükoza) + 24KNO? ? 24KHCO? + 6CO? +12N? + 18H?O + enerji

Bu halda ayrılan enerji denitrifikasiya edən mikroorqanizmlərin bütün həyat fəaliyyəti üçün əsas rolunu oynayır.

Beləliklə, canlı maddələr dövrünün bütün hissələrində müstəsna rol oynayır.

Hal-hazırda atmosfer azotunun insanlar tərəfindən sənaye fiksasiyası torpaqların azot balansında və deməli, biosferdə azotun bütün dövrəsində getdikcə daha vacib rol oynayır.

Fosfor dövrü

Fosfor dövrü daha sadədir. Azot anbarı hava olduğu halda, fosfor anbarı onun eroziya ilə ayrıldığı süxurlardır.

Karbon, oksigen, hidrogen və azot qaz halında olduqları üçün atmosferdə daha asan və tez miqrasiya edirlər, bioloji dövrlərdə qaz birləşmələri əmələ gətirirlər. Canlı maddənin mövcudluğu üçün zəruri olan kükürddən başqa bütün digər elementlər üçün bioloji dövrlərdə qazlı birləşmələrin əmələ gəlməsi xarakterik deyil. Bu elementlər əsasən suda həll olunan ionlar və molekullar şəklində miqrasiya edirlər.

Bitkilər tərəfindən ortofosfor turşusu ionları şəklində mənimsənilən fosfor bütün canlı orqanizmlərin həyat fəaliyyətində böyük rol oynayır. ADP, ATP, DNT, RNT və digər birləşmələrin bir hissəsidir.

Biosferdə fosfor dövranı qapalı deyil. Quru biogeosenozlarında fosfor qida zənciri ilə torpaqdan bitkilər tərəfindən sorulduqdan sonra yenidən fosfatlar şəklində torpağa daxil olur. Fosforun əsas miqdarı bitkilərin kök sistemi tərəfindən reabsorbsiya olunur. Fosfor yağış suları ilə torpaqdan su hövzələrinə axıdılması ilə qismən yuyula bilər.

Təbii biogeosenozlarda çox vaxt fosfor çatışmazlığı olur, qələvi və oksidləşmiş mühitdə isə adətən həll olunmayan birləşmələr şəklində olur.

Litosfer süxurlarında çoxlu miqdarda fosfat var. Onların bəziləri yavaş-yavaş torpağa keçir, bəziləri insanlar tərəfindən fosfat gübrələrinin istehsalı üçün işlənir və əksəriyyəti yuyularaq hidrosferə yuyulur. Orada onlar fitoplankton və mürəkkəb qida zəncirlərinin müxtəlif trofik səviyyələrində yerləşən əlaqəli orqanizmlər tərəfindən istifadə olunur.

Dünya Okeanında fosfatların bioloji dövriyyədən itirilməsi bitki və heyvan qalıqlarının böyük dərinliklərdə çökməsi nəticəsində baş verir. Fosfor əsasən litosferdən hidrosferə su ilə hərəkət etdiyindən bioloji yolla litosferə miqrasiya edir (dəniz quşlarının balıq yemək, bentik yosunlardan və balıq unundan gübrə kimi istifadə etmək və s.).

Bütün elementlərdən mineral qidalanma Bitkilərdə fosfor çatışmazlığı hesab edilə bilər.

Kükürd dövrü

Canlı orqanizmlər üçün kükürd böyük əhəmiyyət kəsb edir, çünki kükürd tərkibli amin turşularının (sistin, sistein, metionin və s.) bir hissəsidir. Zülalların bir hissəsi olan kükürd tərkibli amin turşuları protein molekullarının zəruri üçölçülü strukturunu saxlayır.

Kükürd bitkilər tərəfindən torpaqdan yalnız oksidləşmiş formada, ion şəklində sorulur. Bitkilərdə kükürd azalır və sulfhidril (-SH) və disulfid (-S-S-) qrupları şəklində amin turşularına daxil edilir.

Heyvanlar yalnız üzvi maddələrdə olan azaldılmış kükürdü mənimsəyirlər. Bitki və heyvan orqanizmlərinin ölümündən sonra kükürd torpağa qayıdır, burada mikroorqanizmlərin çoxsaylı formalarının fəaliyyəti nəticəsində transformasiyalara məruz qalır.

Aerob şəraitdə bəzi mikroorqanizmlər üzvi kükürdü sulfatlara oksidləşdirir. Bitki kökləri tərəfindən udulan sulfat ionları yenidən bioloji dövrəyə daxil olur. Bəzi sulfatlar su miqrasiyasına daxil edilə və torpaqdan çıxarıla bilər. Humik maddələrlə zəngin olan torpaqlarda əhəmiyyətli miqdarda kükürd üzvi birləşmələrdə olur ki, bu da onun yuyulmasının qarşısını alır.

Anaerob şəraitdə üzvi kükürd birləşmələrinin parçalanması hidrogen sulfidi əmələ gətirir. Sulfatlar və üzvi maddələr oksigensiz mühitdə olarsa, sulfat reduksiya edən bakteriyaların fəaliyyəti aktivləşir. Onlar sulfatların oksigenindən üzvi maddələri oksidləşdirmək üçün istifadə edir və bununla da onların mövcudluğu üçün lazım olan enerjini əldə edirlər.

Sulfat reduksiya edən bakteriyalar qrunt sularında, palçıqda və durğun dəniz sularında geniş yayılmışdır. Hidrogen sulfid əksər canlı orqanizmlər üçün zəhərdir, ona görə də onun su ilə dolu torpaqda, göllərdə, mənsəblərdə və s. həyat proseslərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və ya hətta tamamilə dayandırır. Bu hadisə Qara dənizdə onun səthindən 200 m-dən aşağı dərinlikdə müşahidə olunur.

Beləliklə, yaratmaq əlverişli mühit Hidrogen sulfidini sulfat ionlarına oksidləşdirmək lazımdır ki, bu da hidrogen sulfidin zərərli təsirlərini məhv edəcək, kükürd bitkilər üçün əlçatan bir forma - sulfat duzları şəklində çevriləcəkdir. Bu rolu təbiətdə xüsusi bir qrup kükürd bakteriyaları (rəngsiz, yaşıl, bənövşəyi) və tionik bakteriyalar yerinə yetirir.

Rəngsiz kükürd bakteriyaları kemosintetikdir: hidrogen sulfidinin oksigenlə elementar kükürd oksidləşməsindən və daha sonra sulfatlara oksidləşməsindən əldə edilən enerjidən istifadə edirlər.

Rəngli kükürd bakteriyaları karbon dioksidi azaltmaq üçün hidrogen sulfidi hidrogen donoru kimi istifadə edən fotosintetik orqanizmlərdir.

Yaşıl kükürd bakteriyalarında yaranan elementar kükürd hüceyrələrdən ayrılır, bənövşəyi bakteriyalarda isə hüceyrələrin içərisində toplanır.

Bu prosesin ümumi reaksiyası fotoreduksiyadır:

CO?+ 2H?S işıq? (CH?O)+ H?O +2S.

Tion bakteriyaları sərbəst oksigendən istifadə edərək elementar kükürdü və onun müxtəlif reduksiya edilmiş birləşmələrini sulfatlara oksidləşdirir və onu bioloji dövrün əsas axınına qaytarır.

Kükürdün çevrilməsinin baş verdiyi bioloji dövriyyə proseslərində canlı orqanizmlər, xüsusən də mikroorqanizmlər böyük rol oynayır.

Planetimizdəki əsas kükürd anbarı Dünya Okeanıdır, çünki sulfat ionları daim torpaqdan ona axır. Okeandan kükürdün bir hissəsi hidrogen sulfid sxeminə uyğun olaraq atmosfer vasitəsilə quruya qayıdır - onun kükürd dioksidə oksidləşməsi - sonuncunun sulfat turşusu və sulfatların əmələ gəlməsi ilə yağış sularında həll edilməsi - kükürdün sudan qayıtması. yağıntı Yerin torpaq örtüyünə daxil olur.

Qeyri-üzvi kationların dövrü

Canlı orqanizmləri təşkil edən əsas elementlərdən (karbon, oksigen, hidrogen, fosfor və kükürd) əlavə, bir çox digər makro- və mikroelementlər - qeyri-üzvi kationlar həyati əhəmiyyətə malikdir. Su hövzələrində bitkilər ehtiyac duyduqları metal kationlarını birbaşa ətraf mühitdən alırlar. Quruda qeyri-üzvi kationların əsas mənbəyi ana süxurların məhv edilməsi zamanı onları qəbul edən torpaqdır. Bitkilərdə kök sistemləri tərəfindən udulmuş kationlar yarpaqlara və digər orqanlara keçir; onlardan bəziləri (maqnezium, dəmir, mis və bir sıra başqaları) bioloji əhəmiyyətli molekulların (xlorofil, fermentlər) bir hissəsidir; digərləri isə sərbəst formada qalaraq hüceyrə protoplazmasının zəruri kolloid xassələrinin saxlanmasında iştirak edir və digər müxtəlif funksiyaları yerinə yetirirlər.

Canlı orqanizmlər öləndə üzvi maddələrin minerallaşması zamanı qeyri-üzvi kationlar torpağa qayıdır. Bu komponentlərin torpaqdan itirilməsi metal kationlarının yağış suları ilə yuyulması və çıxarılması, kənd təsərrüfatı bitkilərinin becərilməsi, meşələrin qırılması, heyvandarlıq yemi üçün otların biçilməsi zamanı insanlar tərəfindən üzvi maddələrin rədd edilməsi və çıxarılması nəticəsində baş verir.

Mineral gübrələrdən rasional istifadə, torpağın meliorasiyası, üzvi gübrələrin tətbiqi, düzgün kənd təsərrüfatı texnologiyası biosferin biosenozlarında qeyri-üzvi kationların balansını bərpa etməyə və saxlamağa kömək edəcəkdir.

Antropogen dövr: ksenobiotiklər dövrü (civə, qurğuşun, xrom)

Bəşəriyyət təbiətin bir hissəsidir və yalnız onunla daimi qarşılıqlı əlaqədə mövcud ola bilər.

Biosferdə baş verən maddələrin və enerjinin təbii və antropogen dövranı arasında oxşarlıqlar və ziddiyyətlər mövcuddur.

Həyatın təbii (biogeokimyəvi) dövrü aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• - günəş enerjisindən həyat mənbəyi kimi istifadə edilməsi və onun termodinamik qanunlara əsaslanan bütün təzahürləri;
• - tullantısız həyata keçirilir, yəni. onun həyati fəaliyyətinin bütün məhsulları minerallaşır və yenidən maddələrin dövriyyəsinin növbəti dövrünə daxil edilir. Eyni zamanda, tullantılar, köhnəlmiş istilik enerjisi biosferdən kənara çıxarılır. Maddələrin biogeokimyəvi dövrü zamanı tullantılar əmələ gəlir, yəni. kömür, neft, qaz və s. şəklində ehtiyatlar mineral ehtiyatlar. Tullantısız təbii dövriyyədən fərqli olaraq, antropogen dövr tullantıların hər il artması ilə müşayiət olunur.

Təbiətdə heç bir faydasız və ya zərərli heç nə yoxdur vulkan püskürmələri bir fayda var, çünki lazımi elementlər (məsələn, azot) vulkanik qazlarla havaya daxil olur.

Biosferdə onun inkişafının bütün mərhələlərində fəaliyyət göstərən biogeokimyəvi dövrün qlobal qapanma qanunu, eləcə də subsessiya zamanı biogeokimyəvi dövrün artan qapanma qanunu mövcuddur.

İnsanlar biogeokimyəvi dövrədə böyük rol oynayır, lakin əks istiqamətdə. İnsan maddələrin mövcud dövranını pozur və bu, onun geoloji gücünü - biosferə münasibətdə dağıdıcılığını göstərir. Antropogen fəaliyyət nəticəsində biogeokimyəvi dövrlərin qapalılıq dərəcəsi azalır.

Antropogen dövran planetin yaşıl bitkilərinin tutduğu günəş işığının enerjisi ilə məhdudlaşmır. Bəşəriyyət yanacaq, su və atom elektrik stansiyalarının enerjisindən istifadə edir.

İndiki mərhələdə antropogen fəaliyyətin biosfer üçün böyük dağıdıcı qüvvə olduğunu iddia etmək olar.

Biosferin xüsusi bir xüsusiyyəti var - çirkləndiricilərə əhəmiyyətli müqavimət. Bu sabitlik müxtəlif komponentlərin təbii qabiliyyətinə əsaslanır təbii mühitözünü təmizləmək və özünü müalicə etmək. Amma limitsiz deyil. Mümkün qlobal böhran biosferin mümkün vəziyyəti haqqında məlumat əldə etmək üçün bütövlükdə biosferin riyazi modelinin (“Qaia” sistemi) qurulmasını zəruri etdi.

Ksenobiotik canlı orqanizmlər üçün yad olan, antropogen fəaliyyətlər (pestisidlər, məişət kimyəvi maddələr və digər çirkləndiricilər) nəticəsində yaranan və biotik proseslərin pozulmasına səbəb ola bilən bir maddədir. xəstəlik və ya bədənin ölümü. Belə çirkləndiricilər biodeqradasiyaya uğramır, lakin trofik zəncirlərdə toplanır.

Merkuri çox nadir elementdir. O, yer qabığına səpələnmişdir və yalnız bir neçə mineral, məsələn, cinnabar, onu konsentrat şəklində ehtiva edir. Merkuri qaz halında və sulu məhlullarda miqrasiya edərək biosferdəki maddələrin dövriyyəsində iştirak edir.

Hidrosferdən atmosferə buxarlanma zamanı, cinnabardan ayrıldıqda, vulkanik qazlar və termal bulaqların qazları ilə daxil olur. Atmosferdəki qaz halında olan civənin bir hissəsi bərk faza çevrilir və oradan çıxarılır hava mühiti. Düşmüş civə torpaqlar, xüsusilə gilli torpaqlar, su və qayalar tərəfindən udulur. Yanan minerallar - neft və kömür - 1 mq/kq-a qədər civə ehtiva edir. IN su kütləsi okeanlarda təxminən 1,6 milyard ton, dib çöküntülərində - 500 milyard ton, planktonda - 2 milyon ton. Çay suları hər il qurudan təxminən 40 min ton daşıyır ki, bu da buxarlanma zamanı atmosferə daxil olandan (400 min ton) 10 dəfə azdır. Hər il quru səthinə təxminən 100 min ton düşür.

Merkuri təbii mühitin təbii komponentindən insan sağlamlığı üçün biosferə ən təhlükəli texnogen emissiyalardan birinə çevrilmişdir. Metallurgiya, kimya, elektrik, elektronika, sellüloz-kağız və əczaçılıq sənayesində geniş istifadə olunur və partlayıcı maddələrin, lakların və boyaların istehsalında, həmçinin tibbdə istifadə olunur. Sənaye tullantıları və atmosferə atılan tullantılar, civə mədənləri, civə istehsalı zavodları və kömür, neft və neft məhsullarından istifadə edən istilik elektrik stansiyaları (İES və qazanxanalar) ilə yanaşı, biosferin bu zəhərli komponentlə çirklənməsinin əsas mənbəyidir. Bundan əlavə, civə kənd təsərrüfatında toxumları müalicə etmək və məhsulları zərərvericilərdən qorumaq üçün istifadə edilən orqanomerkuri pestisidlərinin bir hissəsidir. İnsan orqanizminə qida ilə (yumurta, turşu taxıl, heyvan və quş əti, süd, balıq) daxil olur.

Su və çay çöküntülərində civə

Müəyyən edilmişdir ki, təbii su obyektlərinə daxil olan civənin təxminən 80%-i həll olunmuş formadadır ki, bu da son nəticədə onun su axınları ilə birlikdə uzun məsafələrə yayılmasına kömək edir. Təmiz element zəhərli deyil.

Civə tez-tez dib lil suyunda nisbətən zərərsiz konsentrasiyalarda olur. Qeyri-üzvi civə birləşmələri detrit və çöküntülərdə, göllərin və çayların dib palçıqlarında, balıqların bədənlərini örtən selikdə yaşayan bakteriyalar tərəfindən metilcivə CH?Hg və etilcivə C?H?Hg kimi zəhərli üzvi civə birləşmələrinə çevrilir. , və balıq mədə mucus. Bu birləşmələr asanlıqla həll olunur, mobil və çox zəhərlidir. Civənin aqressiv təsirinin kimyəvi əsası onun kükürdlə, xüsusən də zülallardakı hidrogen sulfid qrupu ilə yaxınlığıdır. Bu molekullar xromosomlara və beyin hüceyrələrinə bağlanır. Balıq və qabıqlı balıqlar onları yeyən insanlar üçün təhlükəli olan konsentrasiyalarda toplaya bilər və Minamata xəstəliyinə səbəb ola bilər.

Metal civə və onun qeyri-üzvi birləşmələri əsasən qaraciyər, böyrəklər və bağırsaq traktına təsir göstərir, lakin normal şərait bədəndən nisbətən tez xaric olur və insan orqanizmi üçün təhlükəli olan miqdarın yığılmağa vaxtı olmur. Metilcivə və digər alkil civə birləşmələri daha təhlükəlidir, çünki yığılma baş verir - toksin bədəndən xaric olunduğundan daha sürətli bədənə daxil olur, mərkəzi sinir sisteminə təsir göstərir.

Aşağı çöküntülər mühüm xüsusiyyətdir su ekosistemləri. Ağır metalları, radionuklidləri və yüksək zəhərli üzvi maddələri toplayaraq, dib çöküntüləri bir tərəfdən su mühitinin özünütəmizlənməsinə kömək edir, digər tərəfdən isə su obyektlərinin daimi ikinci dərəcəli çirklənmə mənbəyini təşkil edir. Alt çöküntülər uzunmüddətli çirklənmə modelini əks etdirən perspektivli təhlil obyektidir (xüsusilə az axınlı su obyektlərində). Bundan əlavə, dib çöküntülərində qeyri-üzvi civənin toplanması xüsusilə çay mənsəblərində müşahidə olunur. Çöküntülərin (lil, çöküntü) adsorbsiya qabiliyyəti tükəndikdə gərgin vəziyyət yarana bilər. Adsorbsiya qabiliyyətinə çatdıqda, ağır metallar, o cümlədən. civə suya girməyə başlayacaq.

Məlumdur ki, dəniz anaerob şəraitində ölü yosunların çöküntülərində civə hidrogeni birləşdirir və uçucu birləşmələrə çevrilir.

Mikroorqanizmlərin iştirakı ilə metal civə iki mərhələdə metilləşdirilə bilər:

CH?Hg+ ? (CH?)?Hg

Metilcivə ətraf mühitdə demək olar ki, yalnız qeyri-üzvi civənin metilasiyası yolu ilə görünür.

Civənin bioloji yarı ömrü insan orqanizminin əksər toxumaları üçün 70-80 gündür;

Civə ilə çirklənmənin qida zəncirinin başlanğıcında baş verdiyi məlumdur. böyük balıq qılınc balığı, ton balığı kimi. Qeyd etmək maraqlı deyil ki, balıqdan daha çox dərəcədə civə istiridyələrdə toplanır (toplanır).

Civə insan orqanizminə tənəffüs, qida və dəri vasitəsilə aşağıdakı sxem üzrə daxil olur:

Birincisi, civə çevrilir. Bu element təbii olaraq bir neçə formada olur.

Termometrlərdə istifadə olunan metal civə və onun qeyri-üzvi duzları (məsələn, xlorid) bədəndən nisbətən tez xaric olur.

Alkil civə birləşmələri, xüsusən metil və etil civə daha zəhərlidir. Bu birləşmələr bədəndən çox yavaş-yavaş xaric olunur - gündə yalnız təxminən 1%. ümumi sayı. Ən çox civə girməsinə baxmayaraq təbii sular, orada qeyri-üzvi birləşmələr şəklində olur, balıqda həmişə çox zəhərli metilcivə şəklində görünür. Göllərin və çayların dibindəki lillərdə, balıqların bədənlərini örtən selikdə, eləcə də balıq mədələrinin seliklərində olan bakteriyalar qeyri-üzvi civə birləşmələrini metilcivəyə çevirmək qabiliyyətinə malikdir.

İkincisi, selektiv yığılma və ya bioloji yığılma (konsentrasiya) balıq və qabıqlı balıqlarda civə səviyyəsini körfəz sularından qat-qat yüksək səviyyəyə çatdırır. Çayda yaşayan balıqlar və qabıqlı balıqlar metilcivəni qida kimi istifadə edən insanlar üçün təhlükəli konsentrasiyalara qədər toplayır.

Dünya balıqlarının %-də 0,5 mq/kq-dan çox olmayan miqdarda civə, 95%-də isə 0,3 mq/kq-dan az miqdarda civə vardır. Balıqdakı civə demək olar ki, hamısı metilcivə şəklindədir.

Qida məhsullarında civə birləşmələrinin insanlar üçün müxtəlif toksikliyini nəzərə alaraq qeyri-üzvi (ümumi) və üzvi bağlanmış civəni təyin etmək lazımdır. Biz yalnız ümumi civə tərkibini təyin edirik. Tibbi və bioloji tələblərə görə şirin suda civə tərkibi yırtıcı balıq 0,6 mq/kq, dəniz balıqlarında - 0,4 mq/kq, şirin suda yırtıcı olmayan balıqlarda cəmi 0,3 mq/kq, tuna balıqlarında isə 0,7 mq/kq-a qədər icazə verilir. Uşaq qidası məhsullarında civənin miqdarı ət konservlərində 0,02 mq/kq, balıq konservlərində 0,15 mq/kq, digərlərində isə 0,01 mq/kq-dan çox olmamalıdır.

Qurğuşun təbii mühitin demək olar ki, bütün komponentlərində mövcuddur. Yer qabığının tərkibində 0,0016% var. Atmosferdə qurğuşunun təbii səviyyəsi 0,0005 mq/m3 təşkil edir. Onun böyük hissəsi tozla çökür, təxminən 40%-i yağıntı ilə düşür. Bitkilər qurğuşunu torpaqdan, sudan və atmosfer çöküntülərindən, heyvanlar isə bitki və sudan istifadə edərək qurğuşunu alırlar. Metal qida, su və tozla birlikdə insan orqanizminə daxil olur.

Biosferdə qurğuşun çirklənməsinin əsas mənbələri işlənmiş qazlarında trietil qurğuşun olan benzin mühərrikləri, kömür yandıran istilik elektrik stansiyaları, mədənçıxarma, metallurgiya və kimya sənayeləridir. İlə birlikdə torpağa əhəmiyyətli miqdarda qurğuşun daxil edilir tullantı suları, gübrə kimi istifadə olunur. Yanan reaktoru söndürmək üçün Çernobıl Atom Elektrik Stansiyası Havaya daxil olan və geniş ərazilərə səpələnmiş qurğuşun da istifadə edilmişdir. Ətraf mühitin qurğuşun tərəfindən çirklənməsinin artması ilə onun sümüklərdə, saçda və qaraciyərdə çökməsi artır.

Xrom. Ən təhlükəlisi turşu və qələvi torpaqlarda, şirin və dəniz sularında səfərbər olunan zəhərli xromdur (6+). IN dəniz suyu xrom 10 - 20% Cr (3+) forması, 25 - 40% - Cr (6+), 45 - 65% - üzvi forma ilə təmsil olunur. 5 - 7 pH diapazonunda Cr (3+), pH > 7 olduqda Cr (6+) üstünlük təşkil edir. Məlumdur ki, Cr(6+) və üzvi xrom birləşmələri dəniz suyunda dəmir hidroksidlə birlikdə çökmür.

Maddələrin təbii dövrləri praktiki olaraq bağlıdır. Təbii ekosistemlərdə maddə və enerji az istifadə olunur, bəzi orqanizmlərin tullantıları digərlərinin mövcudluğu üçün mühüm şərt kimi çıxış edir. Maddələrin antropogen dövrü nəhəng təbii ehtiyatların istehlakı və ətraf mühitin çirklənməsinə səbəb olan böyük miqdarda tullantılarla müşayiət olunur. Hətta ən qabaqcıl təmizləyici qurğuların yaradılması problemi həll etmir, ona görə də antropogen dövrü mümkün qədər qapalı edən az və tullantısız texnologiyalar hazırlamaq lazımdır. Nəzəri cəhətdən tullantısız texnologiya yaratmaq mümkündür, lakin az tullantılı texnologiyalar realdır.

Təbiət hadisələrinə uyğunlaşma

Uyğunlaşmalar təkamül prosesində orqanizmlərdə inkişaf edən ətraf mühitə (ən sadədən ən yüksəyə doğru) müxtəlif uyğunlaşmalardır. Uyğunlaşma qabiliyyəti canlıların mövcudluğunun mümkünlüyünü təmin edən əsas xüsusiyyətlərdən biridir.

Uyğunlaşma prosesini inkişaf etdirən əsas amillərə aşağıdakılar daxildir: irsiyyət, dəyişkənlik, təbii (və süni) seçim.

Bədən başqalarına məruz qaldıqda tolerantlıq dəyişə bilər xarici şərtlər. Özünü belə şəraitdə taparaq, müəyyən müddətdən sonra onlara öyrəşir, uyğunlaşır (latınca adaptasiyadan - uyğunlaşmaq). Bunun nəticəsi fizioloji optimal vəziyyətin dəyişməsidir.

Orqanizmlərin müəyyən bir diapazonda mövcudluğa uyğunlaşma xüsusiyyəti ekoloji amil ekoloji plastiklik adlanır.

Müəyyən bir orqanizmin yaşaya biləcəyi ətraf mühit amillərinin diapazonu nə qədər geniş olarsa, onun ekoloji plastikliyi bir o qədər çox olar. Plastiklik dərəcəsinə görə iki növ orqanizm fərqlənir: stenobiont (stenoeca) və eurybiont (eurieca). Beləliklə, stenobionts ekoloji cəhətdən plastik deyildir (məsələn, kambala yalnız duzlu suda, crucian sazan isə yalnız şirin suda yaşayır), yəni. davamlı deyil və euribiontlar ekoloji cəhətdən plastikdir, yəni. daha dözümlüdür (məsələn, üçbucaqlı çubuq həm şirin, həm də duzlu sularda yaşaya bilər).

Uyğunlaşmalar çoxölçülüdür, çünki orqanizm eyni zamanda bir çox müxtəlif ətraf mühit amillərinə uyğun olmalıdır.

Orqanizmlərin ətraf mühit şəraitinə uyğunlaşmasının üç əsas yolu vardır: aktiv; passiv; mənfi təsirlərin qarşısının alınması.

Uyğunlaşmanın aktiv yolu müqavimətin gücləndirilməsi, faktorun optimaldan sapmalarına baxmayaraq, bədənin bütün həyati funksiyalarının həyata keçirilməsinə imkan verən tənzimləyici proseslərin inkişafıdır. Məsələn, isti qanlı heyvanlar sabit bədən istiliyini saxlayır - orada baş verən biokimyəvi proseslər üçün optimaldır.

Adaptasiyanın passiv yolu orqanizmlərin həyati funksiyalarının ətraf mühit amillərindəki dəyişikliklərə tabe olmasıdır. Məsələn, əlverişsiz ekoloji şəraitdə bir çox orqanizmlər dayandırılmış animasiya (gizli həyat) vəziyyətinə keçirlər ki, bu zaman orqanizmdə maddələr mübadiləsi praktiki olaraq dayanır (qış yuxusuzluğu vəziyyəti, həşəratların torporasiyası, qışlama, torpaqda sporların qorunması). sporlar və toxumların forması).

Mənfi təsirlərin qarşısının alınması - uyğunlaşmaların inkişafı, orqanizmlərin davranışı (uyğunlaşma), əlverişsiz şəraitdən qaçmağa kömək edir. Bu vəziyyətdə uyğunlaşmalar ola bilər: morfoloji (bədənin quruluşu dəyişir: kaktusun yarpaqlarının modifikasiyası), fizioloji (dəvə yağ ehtiyatlarının oksidləşməsi səbəbindən özünü nəmlə təmin edir), etoloji (davranış dəyişiklikləri: mövsümi miqrasiya quşlar, qışda qış yuxusu).

Canlı orqanizmlər dövri amillərə yaxşı uyğunlaşır. Qeyri-dövri amillər xəstəliyə və hətta bədənin ölümünə səbəb ola bilər (məsələn, dərmanlar, pestisidlər). Bununla birlikdə, onlara uzun müddət məruz qaldıqda, onlara uyğunlaşma da baş verə bilər.

Orqanizmlər gündəlik, mövsümi, gelgit ritmlərinə, günəş fəaliyyətinin ritmlərinə, ay fazaları və digər ciddi dövri hadisələr. Beləliklə, mövsümi uyğunlaşma təbiətdəki mövsümilik və qış yuxusuzluğu vəziyyəti kimi fərqlənir.

Təbiətdə mövsümilik. Bitki və heyvanlar üçün orqanizmlərin uyğunlaşmasında aparıcı əhəmiyyət kəsb edir illik kurs temperatur. Ölkəmiz üçün orta hesabla həyat üçün əlverişli dövr təxminən altı ay davam edir (yaz, yay). Sabit şaxtalar gəlməmişdən əvvəl də təbiətdə qış yuxusuzluğu dövrü başlayır.

Qış yuxusuzluğu vəziyyəti. Qış yuxusuzluğu yalnız aşağı temperatur nəticəsində inkişafın dayandırılması deyil, yalnız inkişafın müəyyən mərhələsində baş verən mürəkkəb fizioloji uyğunlaşmadır. Məsələn, malyariya ağcaqanad kəpənəyi yetkin həşərat mərhələsində, kələm kəpənəyi pupa mərhələsində, qaraçı kəpənəyi isə yumurta mərhələsində qışlayır.

Bioritmlər. Təkamül prosesində hər bir növ intensiv böyümə və inkişaf, çoxalma, qışa hazırlıq və qışlamanın xarakterik illik dövrünü inkişaf etdirdi. Bu fenomen bioloji ritm adlanır. Hər dövrə uyğunlaşın həyat dövrü ilin uyğun vaxtı ilə növlərin varlığı üçün çox vacibdir.

Əksər bitki və heyvanlarda mövsümi dövrlərin tənzimlənməsində əsas amil günün uzunluğunun dəyişməsidir.

Bioritmlər bunlardır:

ekzogen (xarici) ritmlər (mühitdə vaxtaşırı dəyişikliklərə reaksiya kimi yaranır (gecə və gündüzün dəyişməsi, fəsillər, günəş fəaliyyəti) endogen (daxili ritmlər) orqanizmin özü tərəfindən əmələ gəlir.

Öz növbəsində endogenlər aşağıdakılara bölünür:

Fizioloji ritmlər (ürək döyüntüsü, tənəffüs, bezlərin fəaliyyəti) daxili sekresiya, DNT, RNT, zülalların sintezi, ferment işi, hüceyrə bölünməsi və s.)

Ekoloji ritmlər (gündəlik, illik, gelgit, ay və s.)

DNT, RNT, zülal sintezi, hüceyrə bölünməsi, ürək döyüntüsü, tənəffüs və s. proseslər ritmə malikdir. Xarici təsirlər bu ritmlərin fazalarını dəyişə və onların amplitudasını dəyişə bilər.

Fizioloji ritmlər orqanizmin vəziyyətindən asılı olaraq dəyişir, ekoloji ritmlər daha sabitdir və xarici ritmlərə uyğundur. Endogen ritmlərlə bədən vaxtında orientasiya edə bilər və qarşıdakı ətraf mühit dəyişikliklərinə əvvəlcədən hazırlaşa bilər - bu, bədənin bioloji saatıdır. Bir çox canlı orqanizmlər sirkadiyalı və sirkan ritmləri ilə xarakterizə olunur.

Sirkadiyalı ritmlər (sirkadiyalı) - 20-28 saat müddətində bioloji proseslərin və hadisələrin təkrarlanan intensivliyi və təbiəti. Sirkadiyalı ritmlər gün ərzində heyvanların və bitkilərin fəaliyyəti ilə bağlıdır və bir qayda olaraq, temperatur və işığın intensivliyindən asılıdır. Məsələn, yarasalar alacakaranlıqda uçurlar və gündüz istirahət edirlər bir çox plankton orqanizmlər gecələr suyun səthinə yaxın qalırlar və gündüzlər dərinliyə enirlər;

Mövsümi bioloji ritmlər işığın təsiri ilə əlaqələndirilir - fotoperiod. Orqanizmlərin günün uzunluğuna reaksiyasına fotoperiodizm deyilir. Fotoperiodizm tənzimləyən ümumi əhəmiyyətli uyğunlaşmadır mövsümi hadisələr müxtəlif orqanizmlərdə. Bitki və heyvanlarda fotoperiodizmin tədqiqi göstərdi ki, orqanizmlərin işığa reaksiyası gün ərzində müəyyən müddətə işıq və qaranlığın növbələşən dövrlərinə əsaslanır. Orqanizmlərin (birhüceyrəli orqanizmlərdən insanlara) gecə və gündüzün uzunluğuna reaksiyası göstərir ki, onlar vaxtı ölçməyə qadirdirlər, yəni. Onların bir növ bioloji saatı var. Bioloji saatlar, mövsümi dövrlərdən əlavə, bir çox digər bioloji hadisələrə nəzarət edir və həm bütün orqanizmlərin fəaliyyətinin, həm də hüceyrə səviyyəsində baş verən proseslərin, xüsusən də hüceyrə bölünməsinin düzgün gündəlik ritmini müəyyənləşdirir.

Viruslardan və mikroorqanizmlərdən tutmuş ali bitki və heyvanlara qədər bütün canlıların universal xassəsi mutasiyalar yaratmaq qabiliyyətidir - orqanizmin müəyyən xüsusiyyətlərinin dəyişməsinə səbəb olan genetik materialda qəfil, təbii və süni şəkildə induksiya edilmiş, irsi dəyişikliklər. Mutasion dəyişkənlikətraf mühit şəraitinə uyğun gəlmir və bir qayda olaraq, mövcud uyğunlaşmaları pozur.

Bir çox həşərat inkişafın müəyyən mərhələsində diapauzaya (inkişafda uzun dayanma) daxil olur, bu da əlverişsiz şəraitdə istirahət vəziyyəti ilə qarışdırılmamalıdır. Bir çox dəniz heyvanının çoxalması ay ritmlərindən təsirlənir.

Sirkan (illik) ritmlər bioloji proseslərin və hadisələrin intensivliyində və təbiətində 10 aydan 13 aya qədər olan təkrarlanan dəyişikliklərdir.

Fiziki və psixoloji vəziyyət insan həm də ritmik xarakterə malikdir.

İş və istirahət ritminin pozulması performansı azaldır və insan sağlamlığına mənfi təsir göstərir. İnsan vəziyyəti ekstremal şərait onun bu şərtlərə hazırlıq dərəcəsindən asılı olacaq, çünki uyğunlaşma və bərpa üçün praktiki olaraq vaxt yoxdur.

Yerin biosferi maddələrin müəyyən dövrü və enerji axını ilə xarakterizə olunur. Maddələrin dövrü atmosferdə, hidrosferdə və litosferdə, o cümlədən Yer biosferinin bir hissəsi olan təbəqələrdə baş verən proseslərdə maddələrin təkrar iştirakıdır. Maddənin dövranı Günəşdən xarici enerjinin və Yerdən daxili enerjinin davamlı tədarükü ilə baş verir.

Hərəkətləndirici qüvvədən asılı olaraq maddələrin dövranı daxilində geoloji (böyük dövrə), bioloji (biogeokimyəvi, kiçik dövrə) və antropogen dövrləri ayırmaq olar.

Geoloji dövr (biosferdəki maddələrin böyük dövranı)

Bu dövr materiyanı biosferlə Yerin daha dərin üfüqləri arasında yenidən bölüşdürür. Bu prosesin hərəkətverici qüvvəsi ekzogen və endogen geoloji proseslərdir. Endogen proseslər Yerin daxili enerjisinin təsiri altında baş verir. Bu, radioaktiv parçalanma, mineralların əmələ gəlməsi zamanı kimyəvi reaksiyalar və s. nəticəsində ayrılan enerjidir. endogen proseslər məsələn, tektonik hərəkətlər və zəlzələlər daxildir. Bu proseslər əmələ gəlməsinə səbəb olur böyük formalar relyef (materiklər, okean hövzələri, dağlar və düzənliklər). Günəşdən gələn xarici enerjinin təsiri altında ekzogen proseslər baş verir. Bunlara atmosferin, hidrosferin, canlı orqanizmlərin və insanların geoloji fəaliyyəti daxildir. Bu proseslər iri relyef formalarının hamarlanmasına gətirib çıxarır ( çay dərələri, təpələr, yarğanlar və s.).

Geoloji dövr milyonlarla ildir davam edir və süxurların dağılmasından və aşınma məhsullarının (suda həll olunan qida maddələri daxil olmaqla) su axını ilə Dünya Okeanına daşınmasından ibarətdir, burada dəniz təbəqələrini əmələ gətirir və yalnız qismən quruya qayıdır. yağıntı. Geotektonik dəyişikliklər, kontinental çökmə və dəniz dibinin qalxması prosesləri, dənizlərin və okeanların uzun müddət ərzində hərəkəti bu təbəqələrin quruya qayıtmasına və prosesin yenidən başlamasına səbəb olur. Maddələrin bu dövrünün simvolu dairə deyil, spiraldir, çünki yeni dövr köhnəni tam olaraq təkrarlamır, lakin yeni bir şey təqdim edir.

Böyük dövrə atmosfer vasitəsilə quru və okean arasında su dövranına (hidroloji dövrə) aiddir (şək. 3.2).

Ümumilikdə suyun dövranı formalaşmasında böyük rol oynayır təbii şərait planetimizdə. Suyun bitkilər tərəfindən transpirasiyası və biogeokimyəvi dövrədə udulmasını nəzərə alsaq, Yer kürəsində bütün su ehtiyatı 2 milyon il ərzində pozulur və bərpa olunur.

düyü. 3. 2. Biosferdə suyun dövranı.

IN hidroloji dövr hidrosferin bütün hissələri bir-birinə bağlıdır. Burada hər il 500 min km3-dən çox su iştirak edir. Bu prosesin hərəkətverici qüvvəsi günəş enerjisidir. Günəş enerjisinin təsiri altında su molekulları qızır və qaz halında atmosferə qalxır (hər gün 875 km3 şirin su buxarlanır). Onlar yüksəldikcə tədricən soyuyur, qatılaşır və buludlar əmələ gətirir. Buludlar kifayət qədər soyuduqdan sonra, yenidən okeana düşən müxtəlif yağıntılar şəklində su buraxırlar. Yerə çatan su iki fərqli yolla gedə bilər: ya torpağa hoparaq (infiltrasiya) və ya onun içindən axan (səth axını). Səthdə su okeana və ya buxarlanmanın baş verdiyi digər yerlərə gedən çaylara və çaylara axır. Torpağa hopmuş su onun üst qatlarında (üfüqlərində) saxlanıla və transpirasiya yolu ilə atmosferə qaytarıla bilər. Belə suya kapilyar deyilir. Cazibə qüvvəsi ilə daşınan və məsamələrdən və çatlardan aşağı sızan suya qravitasiya deyilir. Qravitasiya suyu keçilməz qaya və ya sıx gil təbəqəsinə sızaraq bütün boşluqları doldurur. Belə ehtiyatlar yeraltı sular adlanır və onların yuxarı həddi yeraltı suların səviyyəsidir. Yeraltı suların yavaş-yavaş axdığı yeraltı qaya təbəqələrinə sulu qatlar deyilir. Qravitasiyanın təsiri altında yeraltı sular "çıxış yolu" tapana qədər su təbəqəsi ilə hərəkət edir (məsələn, gölləri, çayları, gölməçələri qidalandıran təbii bulaqlar əmələ gətirir, yəni. səth suları). Beləliklə, su dövrü üç əsas "döngü" ehtiva edir: səth axını, buxarlanma-transpirasiya, yeraltı sular. Yerdəki su dövranı hər il 500 min km3-dən çox suyu əhatə edir və təbii şəraitin formalaşmasında böyük rol oynayır.

Bioloji (biogeokimyəvi) dövr

(biosferdəki maddələrin kiçik dövranı)

Maddələrin bioloji dövrünün hərəkətverici qüvvəsi canlı orqanizmlərin fəaliyyətidir. Daha böyük bir hissəsidir və ekosistem səviyyəsində biosferdə baş verir. Kiçik dövriyyə ondan ibarətdir ki, qida maddələri, su və karbon bitkilərin (avtotroflar) maddəsində toplanır, həm bitkilərin, həm də bu bitkiləri yeyən digər orqanizmlərin (adətən heyvanlar - heterotroflar) cisimlərinin və həyat proseslərinin qurulmasına sərf olunur. Parçalayıcıların və mikroorqanizmlərin (bakteriyalar, göbələklər, qurdlar) təsiri altında üzvi maddələrin çürümə məhsulları yenidən mineral komponentlərə parçalanır. Bu qeyri-üzvi maddələr avtotroflar tərəfindən üzvi maddələrin sintezi üçün təkrar istifadə edilə bilər.

Biogeokimyəvi dövrlərdə ehtiyat fond (canlı orqanizmlərlə əlaqəsi olmayan maddələr) və mübadilə fondu (orqanizmlər və onların yaxın mühiti arasında birbaşa mübadilə ilə əlaqəli olan maddələr) arasında fərq qoyulur.

Ehtiyat fondunun yerləşdiyi yerdən asılı olaraq biogeokimyəvi dövrlər iki növə bölünür:

Atmosferdə və hidrosferdə maddələrin ehtiyat fondu olan qaz tipli dövrlər (karbon, oksigen, azot dövrləri).

Yer qabığında ehtiyat fondu olan çöküntü dövrləri (fosfor, kalsium, dəmir və s. dövrlər).

Böyük mübadilə fonduna malik olan qaz tipli dövriyyələr daha mükəmməldir. Bundan əlavə, onlar sürətli özünü tənzimləmə qabiliyyətinə malikdirlər. Çöküntü dövrləri daha az mükəmməldir, daha inertdir, çünki maddənin əsas hissəsi yer qabığının ehtiyat fondunda canlı orqanizmlər üçün əlçatmaz bir formada olur. Bu cür dövrlər müxtəlif növ təsirlərlə asanlıqla pozulur və mübadilə olunan materialın bir hissəsi dövranı tərk edir. O, yalnız geoloji proseslər nəticəsində və ya canlı maddə tərəfindən çıxarılaraq dövrəyə qayıda bilər.

Bioloji dövrün intensivliyi ətraf mühitin temperaturu və suyun miqdarı ilə müəyyən edilir. Məsələn, bioloji dövr tropik tropik meşələrdə tundra ilə müqayisədə daha intensivdir.

Əsas qida maddələrinin və elementlərin dövrləri

Karbon dövrü

Yer üzündəki bütün canlılar karbona əsaslanır. Canlı orqanizmin hər bir molekulu karbon skeleti əsasında qurulmuşdur. Karbon atomları daim biosferin bir hissəsindən digərinə miqrasiya edir (şək. 3. 3.).

düyü. 3. 3. Karbon dövrü.

Yerdəki əsas karbon ehtiyatları atmosferdə olan və okeanlarda həll olunan karbon qazı (CO2) şəklindədir. Bitkilər fotosintez zamanı karbon qazı molekullarını udurlar. Nəticədə karbon atomu müxtəlif üzvi birləşmələrə çevrilir və bununla da bitkilərin quruluşuna daxil olur. Aşağıda bir neçə variant var:

· bitkilərdə karbon qalıqları ® bitki molekulları parçalayıcılar üçün qida kimi istifadə olunur (ölü üzvi maddələrlə qidalanan və eyni zamanda onu sadə qeyri-üzvi birləşmələrə parçalayan orqanizmlər) ® karbon atmosferə CO2 şəklində qayıdır;

· bitkilər ot yeyənlər tərəfindən yeyilir ® karbon heyvanların tənəffüsü zamanı və öldükdən sonra onların parçalanması zamanı atmosferə qaytarılır; və ya ot yeyənlər ətyeyənlər tərəfindən yeyiləcək və sonra karbon yenə eyni üsullarla atmosferə qayıdacaq;

· bitkilər, öldükdən sonra, qalıq yanacağa çevrilir (məsələn, kömür) ® karbon yanacaq, vulkan püskürmələri və digər geotermal proseslərdən istifadə edildikdən sonra atmosferə qayıdır.

Orijinal CO2 molekulunun dəniz suyunda əriməsi halında bir neçə variant da mümkündür: karbon qazı sadəcə atmosferə qayıda bilər (Dünya Okeanı ilə atmosfer arasında bu tip qarşılıqlı qaz mübadiləsi daim baş verir); karbon dəniz bitkilərinin və ya heyvanlarının toxumalarına daxil ola bilir, sonra tədricən dünya okeanlarının dibində çöküntülər şəklində toplanır və nəticədə əhəng daşına çevrilir və ya çöküntülərdən yenidən dəniz suyuna keçir.

CO2 dövriyyəsinin sürəti təxminən 300 ildir.

İnsanın karbon dövrünə müdaxiləsi (kömürün, neftin, qazın yanması, nəmləndirmə) atmosferdə CO2 miqdarının artmasına və inkişafa səbəb olur. istixana effekti. Hazırda karbon dövranının tədqiqi atmosferin tədqiqi ilə məşğul olan alimlər üçün mühüm vəzifəyə çevrilmişdir.

Oksigen dövrü

Oksigen yer üzündə ən bol elementdir (dəniz suyunda 85,82% oksigen var, atmosfer havası 23,15%, yer qabığında 47,2% təşkil edir. Oksigen birləşmələri həyatı saxlamaq üçün əvəzolunmazdır (oyun mühüm rol oynayır metabolik proseslərdə və tənəffüsdə, orqanizmlərin "yaradıldığı" zülalların, yağların, karbohidratların bir hissəsidir). Oksigenin əsas hissəsi bağlı vəziyyətdədir (atmosferdəki molekulyar oksigenin miqdarı yer qabığındakı ümumi oksigenin cəmi 0,01%-ni təşkil edir).

Oksigen bir çox kimyəvi birləşmələrin tərkibində olduğu üçün onun biosferdəki dövrü çox mürəkkəbdir və əsasən atmosferlə canlı orqanizmlər arasında baş verir. Atmosferdə oksigenin konsentrasiyası fotosintez yolu ilə saxlanılır, bunun nəticəsində yaşıl bitkilər günəş işığının təsiri altında karbon qazı və suyu karbohidratlara və oksigenə çevirir. Oksigenin əsas hissəsi quru bitkiləri tərəfindən - demək olar ki, ¾, qalan hissəsi - Dünya Okeanının fotosintetik orqanizmləri tərəfindən istehsal olunur. Güclü oksigen mənbəyi günəşin ultrabənövşəyi şüalarının təsiri altında atmosferin yuxarı təbəqələrində su buxarının fotokimyəvi parçalanmasıdır. Bundan əlavə, oksigen suyun tərkibinə daxil olaraq ən vacib dövrü tamamlayır. Ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında ozondan az miqdarda oksigen əmələ gəlir.

Oksigen dövrünün sürəti təxminən 2 min ildir.

Meşələrin qırılması, torpaq eroziyası və müxtəlif yerüstü mədənçilik fotosintezin ümumi kütləsini azaldır və geniş ərazilərdə oksigen dövranını azaldır. Bundan əlavə, assimilyasiya nəticəsində yaranan oksigenin 25%-i hər il sənaye və məişət ehtiyaclarına sərf olunur.

Azot dövrü

Biogeokimyəvi azot dövrü əvvəlki dövrlər kimi biosferin bütün sahələrini əhatə edir (şək. 3.4).

düyü. 3. 4. Azot dövranı.

Azot yer atmosferinə iki atomlu molekullar şəklində bağlanmamış formada daxil olur (atmosferin ümumi həcminin təxminən 78%-ni azot təşkil edir). Bundan əlavə, azot zülallar şəklində bitki və heyvan orqanizmlərinə daxil olur. Bitkilər torpaqdan nitratları udaraq zülalları sintez edirlər. Orada nitratlar torpaqda mövcud olan atmosfer azotundan və ammonium birləşmələrindən əmələ gəlir. Atmosfer azotunun bitkilər və heyvanlar tərəfindən istifadə edilə bilən formaya çevrilməsi prosesinə azot fiksasiyası deyilir. Üzvi maddələr çürüdükdə, onların tərkibində olan azotun əhəmiyyətli bir hissəsi ammonyak çevrilir, torpaqda yaşayan nitrifikasiya edən bakteriyaların təsiri altında daha sonra azot turşusuna oksidləşir. Torpaqdakı karbonatlarla (məsələn, kalsium karbonat CaCO3) reaksiya verən bu turşu nitratlar əmələ gətirir. Azotun bir hissəsi həmişə parçalanma zamanı sərbəst formada atmosferə buraxılır. Bundan əlavə, üzvi maddələrin yanması zamanı, odun, kömür və torfun yanması zamanı sərbəst azot ayrılır. Bundan əlavə, havanın kifayət qədər çıxışı olmadıqda, nitratlardan oksigeni götürə, onları məhv edə və sərbəst azot buraxa bilən bakteriyalar var. Denitrifikasiya edən bakteriyaların fəaliyyəti ona gətirib çıxarır ki, yaşıl bitkilər üçün mövcud olan formadan (nitratlar) azotun bir hissəsi əlçatmaz olur (sərbəst azot). Beləliklə, ölü bitkilərin bir hissəsi olan azotun heç də hamısı torpağa qayıtmır (onun bir hissəsi tədricən sərbəst formada buraxılır).

Azot itkilərini kompensasiya edən proseslərə, ilk növbədə, atmosferdə baş verən və həmişə müəyyən miqdarda azot oksidləri istehsal edən elektrik boşalmaları daxildir (sonuncu, su ilə, torpaqda nitratlara çevrilən azot turşusu istehsal edir). Torpaq azot birləşmələrinin doldurulmasının başqa bir mənbəyi, atmosfer azotunu mənimsəməyə qadir olan azotobakteriyaların həyati fəaliyyətidir. Bu bakteriyaların bəziləri paxlalılar ailəsindən olan bitkilərin köklərində yerləşərək xarakterik şişlərin - düyünlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Atmosfer azotunu mənimsəyən nodül bakteriyaları onu azot birləşmələrinə emal edir, bitkilər isə öz növbəsində sonuncunu zülallara və digər mürəkkəb maddələrə çevirir. Beləliklə, təbiətdə davamlı azot dövrü baş verir.

Hər il bitkilərin ən çox zülalla zəngin hissələri (məsələn, taxıl) məhsulla tarlalardan çıxarıldığına görə, torpaq tərkibindəki itkini kompensasiya etmək üçün gübrələrin verilməsini “tələb edir”. əsas elementlər bitki qidası. Əsasən kalsium nitrat (Ca(NO)2), ammonium nitrat (NH4NO3), natrium nitrat (NANO3) və kalium nitrat (KNO3) istifadə olunur. Həmçinin kimyəvi gübrələrin əvəzinə paxlalılar ailəsindən olan bitkilərin özündən istifadə olunur. Əgər torpağa verilən süni azot gübrələrinin miqdarı həddindən artıq çox olarsa, o zaman nitratlar da insan orqanizminə daxil olur və orada nitritlərə çevrilə bilər, bu da çox zəhərli və xərçəngə səbəb ola bilər.

Fosfor dövrü

Fosforun əsas hissəsi keçmiş geoloji dövrlərdə əmələ gələn süxurlarda olur. Yer qabığında fosforun miqdarı 8 - 10 - 20% (çəki ilə) arasında dəyişir və burada təbii fosfatların - apatitlərin və fosforitlərin bir hissəsi olan minerallar (fluorapatit, xlorapatit və s.) şəklində tapılır. Fosfor süxurların aşınması nəticəsində biogeokimyəvi dövrəyə daxil ola bilir. Eroziya prosesləri fosforu mineral apatit şəklində dənizə daşıyır. Canlı orqanizmlər fosforun çevrilməsində mühüm rol oynayır. Orqanizmlər fosforu torpaqdan çıxarır və sulu məhlullar. Fosfor daha sonra qida zəncirləri vasitəsilə ötürülür. Orqanizmlərin ölümü ilə fosfor yenidən torpağa və dəniz palçığına qayıdır və dəniz fosfat yataqları şəklində cəmlənir və bu da öz növbəsində fosforla zəngin süxurların yaranmasına şərait yaradır (şək. 3. 5.).

düyü. 3.5. Biosferdə fosfor dövrü (P.Duvigneau, M.Tang, 1973; düzəlişlərə əsasən).

Fosfat gübrələrindən düzgün istifadə edilmədikdə, su və külək eroziyası (su və ya küləyin təsiri altında məhv olması) nəticəsində çox sayda fosfor torpaqdan çıxarılır. Bu, bir tərəfdən, fosfor gübrələrinin həddindən artıq istehlakına və fosfor tərkibli filizlərin ehtiyatlarının tükənməsinə gətirib çıxarır.

Digər tərəfdən, onun nəqlinin su yollarında fosforun miqdarının artması biokütlənin sürətlə artmasına səbəb olur. su bitkiləri, "su hövzələrinin çiçəklənməsi" və onların evtrofikasiyası (qida maddələri ilə zənginləşdirilməsi).

Bitkilər torpaqdan xeyli miqdarda fosfor çıxardığından və torpaqda fosfor birləşmələrinin təbii şəkildə doldurulması son dərəcə əhəmiyyətsiz olduğundan torpağa fosfor gübrələrinin verilməsi məhsuldarlığın artırılması üçün ən mühüm tədbirlərdən biridir. Dünyada hər il təqribən 125 milyon ton fosfat filizi hasil edilir. Onun böyük hissəsi fosfat gübrələrinin istehsalına sərf olunur.

Kükürd dövrü

Kükürdün əsas ehtiyat fondu çöküntülərdə, torpaqda və atmosferdə yerləşir. Əsas rol kükürdün biogeokimyəvi dövrədə iştirakında mikroorqanizmlərə aiddir. Onların bəziləri azaldıcı, digərləri oksidləşdirici maddələrdir (şək. 3. 6.).

düyü. 3. 6. Kükürd dövrü (Yu.Odum, 1975-ci il).

Təbiətdə dəmir, qurğuşun, sink və s.-nin müxtəlif sulfidləri böyük miqdarda məlumdur. Sulfatlar bitkilər tərəfindən əmilir. Canlı orqanizmlərdə kükürd amin turşularının və zülalların, bitkilərdə isə əlavə olaraq efir yağlarının və s. Torpaqlarda və dəniz palçığında orqanizmlərin qalıqlarının məhv edilməsi prosesləri kükürdün mürəkkəb çevrilmələri ilə müşayiət olunur (mikroorqanizmlər çoxlu aralıq kükürd birləşmələri yaradır). Canlı orqanizmlərin ölümündən sonra kükürdün bir hissəsi torpaqda mikroorqanizmlər tərəfindən H2S-ə qədər azalır, digər hissəsi sulfatlara qədər oksidləşir və yenidən dövrəyə daxil olur. Atmosferdə yaranan hidrogen sulfid oksidləşir və yağıntı ilə torpağa qaytarılır. Bundan əlavə, hidrogen sulfid “ikinci dərəcəli” sulfidləri yenidən əmələ gətirə bilər, sulfat kükürd isə gips əmələ gətirir. Öz növbəsində, sulfidlər və gips yenidən məhv edilir və kükürd miqrasiyasını bərpa edir.

Bundan əlavə, SO2, SO3, H2S və elementar kükürd şəklində olan kükürd vulkanlar tərəfindən atmosferə buraxılır.

Kükürd dövranı insan müdaxiləsi ilə pozula bilər. Buna səbəb kömürün yanması və emissiyalardır kimya sənayesi, fotosintez proseslərini pozan və bitki örtüyünün ölümünə səbəb olan kükürd dioksidin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir.

Beləliklə, biogeokimyəvi dövrlər biosferin homeostazını təmin edir. Bununla belə, onlar insan təsirinə çox həssasdırlar. İnsanların ən güclü anti-ekoloji hərəkətlərindən biri təbii dövrlərin pozulması və hətta məhv edilməsi ilə bağlıdır (onlar asiklik olur).

Antropogen dövr

Antropogen dövrün hərəkətverici qüvvəsi insan fəaliyyətidir. Bu dövrə iki komponent daxildir: insanların canlı orqanizm kimi fəaliyyəti ilə əlaqəli bioloji və insanların təsərrüfat fəaliyyəti ilə əlaqəli texniki. Antropogen dövr həm geoloji, həm də bioloji dövrlərdən fərqli olaraq qapalı deyil. Bu bağlanmama təbii ehtiyatların tükənməsinə və təbii mühitin çirklənməsinə səbəb olur.

Planetimizdəki bütün maddələr dövriyyə prosesindədir. Günəş enerjisi Yerdə maddələrin iki dövrünə səbəb olur:

1) Böyük (geoloji və ya abiotik);

2) Kiçik (biotik, biogen və ya bioloji).

Maddənin dövrələri və kosmik enerji axınları biosferin sabitliyini yaradır. Abiotik amillərin (cansız təbiət) təsiri nəticəsində baş verən bərk maddə və suyun dövranı deyilir. böyük geoloji dövr. Böyük geoloji dövr ərzində (milyonlarla il davam edən) süxurlar dağılır, aşındırılır, maddələr əriyir və Dünya Okeanına daxil olur; geotektonik dəyişikliklər, kontinental çökmə və dəniz dibinin qalxması baş verir. Buzlaqlarda suyun dövriyyə müddəti 8000 il, çaylarda 11 gündür. Canlı orqanizmləri qida maddələri ilə təmin edən və onların mövcudluğunun şərtlərini böyük ölçüdə müəyyən edən böyük dövriyyədir.

Böyük geoloji dövr biosferdə iki mühüm nöqtə ilə xarakterizə olunur:

a) Yerin bütün geoloji inkişafı boyu həyata keçirilir;

b) biosferin gələcək inkişafında aparıcı rol oynayan müasir planetar prosesdir.

İnsan inkişafının indiki mərhələsində böyük dövriyyə nəticəsində kükürd və azot oksidləri, toz, radioaktiv çirklər kimi çirkləndiricilər də uzaq məsafələrə daşınır. Şimal yarımkürəsinin mülayim enlikləri ən çox çirklənmiş ərazilər idi.

Maddələrin kiçik, biogen və ya bioloji dövranı canlı orqanizmlərin iştirakı ilə bərk, maye və qaz fazalarında baş verir. Bioloji dövr, geoloji dövrədən fərqli olaraq, daha az enerji tələb edir. Kiçik dövrə böyük bir dövrün bir hissəsidir və biogeosenozlar səviyyəsində baş verir (içində ekosistemlər) və torpağın qida maddələri, su və karbonun bitki maddəsində toplanması və orqanizmin qurulmasına sərf olunması ondan ibarətdir. Üzvi maddələrin çürümə məhsulları mineral komponentlərə parçalanır. Kiçik döngə bağlı deyil, bu, xaricdən ekosistemə maddələrin və enerjinin axması və bəzilərinin biosfer dövrünə buraxılması ilə bağlıdır.

Böyük və kiçik dövrlərdə bir çox kimyəvi elementlər və onların birləşmələri iştirak edir, lakin onlardan ən mühümləri biosferin hazırkı inkişaf mərhələsini müəyyən edənlərdir, insanın təsərrüfat fəaliyyəti ilə bağlıdır. Bunlara girovlar daxildir karbon, kükürd və azot(onların oksidləri - əsas hava çirkləndiriciləri), və həmçinin fosfor (fosfatlar kontinental suların əsas çirkləndiricisidir). Demək olar ki, bütün çirkləndiricilər zərərli hesab olunur və təsnif edilir ksenobiotiklər.

Hazırda ksenobiotiklərin - toksik elementlərin dövrləri böyük əhəmiyyət kəsb edir civə (qida çirkləndiricisi) məhsullar) və qurğuşun (benzin tərkib hissəsi). Bundan əlavə, biotaya və insan sağlamlığına ziyan vuran antropogen mənşəli bir çox maddələr (DDT, pestisidlər, radionuklidlər və s.) böyük dövriyyədən kiçik dövrəyə keçir.

Bioloji dövrün mahiyyəti iki əks, lakin bir-biri ilə əlaqəli prosesin baş verməsindədir - yaradılmasıüzvi maddələr və onun məhv canlı maddə.

Böyük girirdən fərqli olaraq, kiçik girin fərqli müddəti var: mövsümi, illik, çoxillik və dünyəvi kiçik döngələr fərqlənir..

Günəş enerjisi kimyəvi reaksiyalarından istifadə edərək qeyri-üzvi mühitdən bitki və heyvanlar vasitəsilə kimyəvi maddələrin qeyri-üzvi mühitə qayıtması adlanır. biogeokimyəvi dövr .

Planetimizin bu günü və gələcəyi canlı orqanizmlərin biosferin fəaliyyətində iştirakından asılıdır. Maddələrin, canlı maddənin və ya biokütlənin dövrəsində biogeokimyəvi funksiyaları yerinə yetirir: qaz, konsentrasiya, redoks və biokimyəvi.

Bioloji dövran canlı orqanizmlərin iştirakı ilə baş verir və üzvi maddələrin qeyri-üzvi maddələrdən çoxalmasından və qida trofik zənciri vasitəsilə bu üzvi maddələrin qeyri-üzviyə parçalanmasından ibarətdir. Bioloji dövrədə istehsal və məhvetmə proseslərinin intensivliyi istilik və rütubətin miqdarından asılıdır. Məsələn, qütb bölgələrində üzvi maddələrin parçalanma sürətinin aşağı olması istilik çatışmazlığından asılıdır.

Bioloji dövrün intensivliyinin mühüm göstəricisi kimyəvi elementlərin dövriyyə sürətidir. İntensivlik xarakterizə olunur indeks , meşə zibilinin kütləsinin zibilliyə nisbətinə bərabərdir. İndeks nə qədər yüksəkdirsə, dövriyyənin intensivliyi bir o qədər aşağı olur.

İynəyarpaqlı meşələrdə indeks - 10 - 17; enli yarpaqlı 3 - 4; savanna 0,2-dən çox deyil; tropik yağış meşələrində 0,1-dən çox olmayan, yəni. Burada bioloji dövr ən sıxdır.

Mikroorqanizmlər vasitəsilə elementlərin (azot, fosfor, kükürd) axını bitkilər və heyvanlar vasitəsilə olduğundan daha böyük bir sıradır. Bioloji dövr tamamilə geri dönməzdir, biogeokimyəvi dövrlə sıx bağlıdır. Kimyəvi elementlər biosferdə bioloji dövrün müxtəlif yolları ilə dövr edir:

canlı maddə tərəfindən udulur və enerji ilə yüklənir;

canlı maddəni tərk edin, enerjini xarici mühitə buraxın.

Bu dövrələr iki növdür: qaz halında olan maddələrin dövranı; çöküntü dövrü (yer qabığında ehtiyat).

Gyres özləri iki hissədən ibarətdir:

- ehtiyat fondu(bu maddənin canlı orqanizmlərlə əlaqəli olmayan hissəsidir);

- mobil (mübadilə) fondu(orqanizmlər və onların yaxın mühiti arasında birbaşa mübadilə ilə əlaqəli maddənin daha kiçik bir hissəsi).

Giresler aşağıdakılara bölünür:

Gyres ehtiyat fondu olan qaz növü yer qabığında (karbon, oksigen, azot dövrləri) - sürətli özünü tənzimləmə qabiliyyətinə malikdir;

Gyres ehtiyat fondlu çöküntü növü yer qabığında (fosfor, kalsium, dəmir və s. dövrləri) - daha təsirsizdir, maddənin əsas hissəsi canlı orqanizmlər üçün "əlçatmaz" bir formadadır.

Gyres də bölünə bilər:

- bağlanıb(qazlı maddələrin, məsələn, oksigen, karbon və azotun dövranı okeanın atmosferində və hidrosferində ehtiyatdır, buna görə çatışmazlıq tez bir zamanda kompensasiya olunur);

- açıq(yer qabığında ehtiyat fondunun yaradılması, məsələn, fosfor - buna görə də itkilər zəif ödənilir, yəni. kəsir yaranır).

Yerdə bioloji dövrlərin mövcudluğunun enerji əsası və onların ilkin əlaqəsi fotosintez prosesidir. Hər yeni dövr əvvəlkinin dəqiq təkrarı deyil. Məsələn, biosferin təkamülü zamanı bəzi proseslər geri dönməz olub, nəticədə biogen çöküntülərin əmələ gəlməsi və toplanması, atmosferdə oksigenin miqdarının artması, bir sıra elementlərin izotoplarının kəmiyyət nisbətlərinin dəyişməsi baş verib. və s.

Maddələrin dövranı adətən adlanır biogeokimyəvi dövrələr . Maddələrin əsas biogeokimyəvi (biosfer) dövrləri: su dövrü, oksigen dövrü, azot dövrü(azot fiksasiya edən bakteriyaların iştirakı), karbon dövrü(aerob bakteriyaların iştirakı; hər il geoloji dövrəyə təxminən 130 ton karbon buraxılır), fosfor dövrü(torpaq bakteriyalarının iştirakı; 14 milyon ton fosfor), kükürd dövrü, metal kation dövrü.

Yerdəki günəş enerjisi maddələrin iki dövrünə səbəb olur: böyük (geoloji), ən aydın şəkildə su dövranı və atmosfer sirkulyasiyasında özünü göstərir və kiçik, bioloji(biotik), böyük əsasında inkişaf edən və davamlı, dövri, lakin zaman və məkan baxımından qeyri-bərabərdən ibarət olan və müxtəlif səviyyəli ekoloji sistemlər daxilində maddənin, enerjinin və məlumatın təbii yenidən bölüşdürülməsində az və ya çox əhəmiyyətli itkilərlə müşayiət olunur. təşkilatın. Hər iki dövr bir-biri ilə bağlıdır və sanki bir prosesi təmsil edir.

Milyonlarla il davam edir. Daşlar dağılır, aşınır və su axınları ilə Dünya Okeanına aparılır və burada güclü dəniz təbəqələri əmələ gəlir. Bəzi kimyəvi birləşmələr suda həll olur və ya biosenoz tərəfindən istehlak olunur. Böyük ləng geotonik dəyişikliklər, qitələrin çökməsi və dəniz dibinin qalxması ilə bağlı proseslər, dənizlərin və okeanların uzun müddət ərzində hərəkəti bu təbəqələrin quruya qayıtmasına və prosesin yenidən başlamasına səbəb olur.

Bioloji dövr, daha böyük bir hissəsi olmaqla, biogeosenoz səviyyəsində baş verir və torpaqdan, sudan və havadan olan qida maddələrinin bitkilərdə toplanmasından və onlarda kütləvi və həyati proseslərin yaradılmasına sərf edilməsindən ibarətdir. Bakteriyaların təsiri altında üzvi maddələrin çürümə məhsulları yenidən bitkilər üçün əlçatan olan mineral komponentlərə parçalanır və onlar tərəfindən maddə axınına çəkilir.

Abiotik amillərin və ekosistemin canlı orqanizmlərinin qarşılıqlı əlaqəsi biotop və biosenoz arasında alternativ üzvi və mineral birləşmələr şəklində davamlı maddə dövranı ilə müşayiət olunur. Müxtəlif mərhələləri ekosistem daxilində baş verən canlı orqanizmlərlə qeyri-üzvi mühit arasında kimyəvi elementlərin mübadiləsi deyilir. biogeokimyəvi dövr, və ya biogeokimyəvi dövr.

Bu cür dövrlərin mövcudluğu ekosistemə sabitlik verən sistemin özünü tənzimləməsi (homeostazı) üçün imkan yaradır: müxtəlif elementlərin faiz nisbətinin heyrətamiz sabitliyi.

Əsas biokimyəvi dövrlər .

Su dövrü

Yerə daxil olan günəş enerjisinin təxminən üçdə biri su dövranını hərəkətə gətirməyə sərf olunur. Dəniz buxarlanma nəticəsində yağışdan aldığından daha çox su itirir. Quruda isə vəziyyət əksinədir. Yəni quru ekosistemlərini dəstəkləyən yağıntıların əhəmiyyətli bir hissəsi bizə dənizdən gəlir.

Bununla belə, müəyyən ərazinin bitki örtüyü, xüsusən də qitənin daxili hissəsində yerləşən və ya dağların silsiləsi ilə dənizdən “süzülmüş” ərazilərdə su dövranına əhəmiyyətli töhfə verir. Fakt budur ki, torpaqdan bitkilərə daxil olan su, demək olar ki, tamamilə (97-99%) yarpaqlar vasitəsilə buxarlanır. Buna transpirasiya deyilir. Buxarlanma yarpaqları sərinləşdirir və bitkilərdə qida maddələrinin hərəkətini təşviq edir.

Karbon dövrü

Karbon həyat üçün ən vacib komponentlərdən biridir. Fotosintez zamanı üzvi maddələrə daxil olur. Sonra onun əsas hissəsi heyvanların qida zəncirlərinə daxil olur və onların orqanizmində müxtəlif növ karbohidratlar şəklində toplanır.

Karbon dövrəsində əsas rolu karbon qazı CO2-nin atmosfer və hidrosfer fondları oynayır. Bu fond bitki və heyvanların tənəffüsü, həmçinin ölü üzvi maddələrin parçalanması hesabına doldurulur. Bəzi karbon dövrandan zibilxanalara qaçır. Bununla belə, daxil olan şəxs son vaxtlar Bu dəfn yerlərini inkişaf etdirmək, milyonlarla il ərzində yığılmış karbon və həyat üçün vacib olan digər elementləri həyat dövrünə qaytarmaqda kifayət qədər uğurludur. Fotosintetik yaşıl qurşaq və dənizin karbonat sistemi atmosferdə sabit CO2 səviyyəsini saxlayır.

Azot dövrü

Azot əsas olan amin turşularının bir hissəsidir tikinti materialı zülallar üçün. Azotun əsas mənbəyi atmosferdir, oradan azotun torpağa, sonra isə bitkilərə yalnız nitrat şəklində daxil olması azot saxlayan orqanizmlərin (müəyyən növ bakteriyalar, mavi-yaşıl yosunlar və göbələklər) fəaliyyətinin nəticəsidir. .

Bitkilər üçün azotun ikinci mənbəyi üzvi maddələrin, xüsusən də zülalların parçalanmasının nəticəsidir. Bu vəziyyətdə əvvəlcə ammonyak əmələ gəlir ki, bu da nitrifikasiya edən bakteriyalar tərəfindən nitratlara və nitritlərə çevrilir.

Azotun atmosferə qaytarılması nitratları sərbəst azot və oksigenə parçalayan denitrifikasiya edən bakteriyaların fəaliyyəti nəticəsində baş verir.

Fosfor dövrü

Fosfor, orqanizmin strukturu haqqında məlumatların yazılması, saxlanması və oxunması ilə bağlı bioloji sistemlərdə funksiyaları yerinə yetirən nuklein turşularının (RNT və DNT) zəruri komponentidir. Fosfor olduqca nadir bir elementdir. Fosfor yalnız bir neçə kimyəvi birləşmədə olur. Dolaşır, üzvi maddələri fosfatlara çevirir, sonra bitkilər tərəfindən istifadə edilə bilər. Fosfor dövrünün özəlliyi ondadır ki, orada qaz fazası yoxdur. Yəni, fosforun əsas anbarı atmosfer deyil, keçmiş dövrlərdə əmələ gələn süxurlar və digər çöküntülərdir. Bu süxurlar eroziyaya məruz qalır, fosfatları ekosistemlərə buraxır. Quru və dəniz orqanizmləri tərəfindən təkrar istehlak edildikdən sonra fosfor sonda dib çöküntülərinə atılır. Bu, fosfor çatışmazlığını təhdid edir. Keçmişdə dəniz quşları, görünür, fosforu dövrəyə qaytardı. Hal-hazırda, fosforun əsas tədarükçüsü insanlardır, çoxlu miqdarda dəniz balıqları tutur və həmçinin dib çöküntülərini fosfatlara emal edir.

Kükürd dövrü

Kükürd bir çox zülalın sintezi üçün lazım olan bir elementdir. Biosistemlər çox az kükürd tələb edir.

Kükürd dövranı hava, su və torpaq vasitəsilə baş verir. Sulfat SO4 nitrat və fosfata bənzəyir - əsasdır əlçatan forma bitkilər tərəfindən bərpa olunan və zülallara daxil olan kükürd. Sonra o keçir qida zəncirləri ekosistemləri yaradır və heyvanların nəcisi ilə dövrəyə qayıdır. Biosferə daxil olan kükürd birləşmələrinin əsas mənbələri insanın istehsalat fəaliyyəti (kömür və kükürd tərkibli karbohidrogenlərin yanması), vulkanlar, üzvi maddələrin parçalanması və kükürdlü filizlərin və mineralların parçalanmasıdır.

Elementləri dövrəyə qaytarmağın yolları :

• mikrobların parçalanması ilə;
• heyvan nəcisi ilə;
• simbiozda bitkidən bitkiyə birbaşa ötürülmə;
• fiziki proseslər (ildırım, ionlaşma və s.);
• yanacaq enerjisi hesabına (məsələn, sənaye azotunun fiksasiyası zamanı);
• autoliz (öz-özünə həll) - mikroorqanizmlərin iştirakı olmadan bitki qalıqlarından və nəcisdən qida maddələrinin ayrılması.

Əgər təbii təkrar emal mexanizmlərini məhv etməsəniz və onları zəhərləməsəniz, onlar əsasən su və qida maddələrini kortəbii olaraq dövrəyə qaytarırlar. Təəssüf ki, insan bir çox maddələrin hərəkətini o qədər sürətləndirir ki, dövrələr qeyri-kamil olur və ya proses öz dövriliyini itirir: bəzi yerlərdə çatışmazlıq, bəzi yerlərdə isə artıqlıq var.