48. Биогеохимический цикл фосфора как пример осадочного цикла.

Биогеохимические циклы – циркуляция в биосфере химических элементов и неорганических соединений по характерным путям из внешней среды в организмы, и из организмов во внешнюю среду. Такое перемещение элементов и неорганических соединений, необходимых для жизни, можно назвать круговоротом элементов питания.

Для биосферы в целом можно выделить два основных типа биогеохимических циклов:

· круговорот газообразных веществ, с резервным фондом в атмосфере или гидросфере;

· осадочный цикл с резервным фондом в земной коре.

Биогеохимический цикл фосфора.

Фосфор — один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, ферментов, костной ткани, дентина и т.п. По сравнению с азотом он встречается в относительно немногих химических формах. В обменный фонд фосфор поступает двумя путями (рис. 11.6). Во-первых, за счет первичной экскреции консументов и, во-вторых, в процессе разрушения мертвого органического вещества фосфатредуцирующими бактериями, которые переводят фосфор из органической формы в растворимые фосфаты: РО₄^3-, НРО₄^2- и Н₂РО^1-. Таким образом, редуценты переводят фосфор из органической формы в неорганическую, не окисляя его. Особенность биогеохимического цикла фосфора заключается в том, что, в отличие от азота и углерода, его резервным фондом является не атмосфера, а горные породы и отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. В связи с этим циркуляция фосфора легко нарушается, так как основная масса вещества сосредоточена в малоактивном и малоподвижном резервном фонде, захороненном в земной коре. Несовершенство биогеохимического цикла фосфора состоит в том, что доступность этого элемента ограничена из- за утечек в глубокие осадки.

49. Природные ресурсы. Неисчерпаемые и исчерпаемые ресурсы. Пресная вода и воздух как ресурсы. Их особенность.

Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые используются человеком для поддержания своего существования. К ним относятся солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и всё остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать, ни как живое существо, ни как производитель. Они используются в качестве:

- непосредственных предметов потребления (питьевая вода, кислород воздуха, дикорастущие съедобные и лекарственные растения, рыба и др.);

- средств труда, с помощью которых осуществляется общественное производство (земля, водные пути и др.);

- источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых, энергия ветра и др.).

Кроме того, природные ресурсы используются для отдыха, оздоровления и других целей.

Природные ресурсы классифицируют в соответствии со следующими признаками:

- по их использованию – на производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные (рекреационные), эстетические, научные и др.;

- по принадлежности к тем или иным компонентам природы – на земельные, водные, минеральные,  животного и растительного мира и др.;

- по заменимости – на заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания или пресную воду для питья заменить нечем);

- по исчерпаемости – на исчерпаемые и неисчерпаемые.

Деление по признаку использования весьма условно, поскольку один и тот же ресурс, например вода в озере, может быть использован как для промышленных, сельскохозяйственных, так и для рекреационных целей или иметь большую эстетическую ценность.

Большой интерес для науки представляет деление природных ресурсов по признаку исчерпаемости.

К неисчерпаемым ресурсам можно условно отнести солнечный свет, атмосферный воздух, воду, энергию ветра, падающей воды и т.д. Однако важно не только количество, но и качество этих ресурсов: например, не вода вообще, а вода, пригодная для питья; не воздух вообще, а воздух, пригодный для дыхания, и т.д. Таким образом, часть даже количественно неисчерпаемых ресурсов может стать непригодной для использования ввиду изменения своего качества под воздействием человеческой деятельности.

Исчерпаемые природные ресурсы делятся на возобновимые, относительно возобновимые и невозобновимые.

Рассмотрим возобновимые ресурсы:  а) Свободный кислород.  Он возобновляется в основном в процессе фотосинтеза растений; в естественных условиях ба­ланс кислорода поддерживается его расходом на процессы ды­хания, гниения, образования карбонатов. Уже сейчас человече­ство использует около 10% (а по некоторым подсчетам - даже больше) приходной части кислородного баланса в атмосфере. Правда, практически убыль атмосферного кислорода пока не ощущается даже точными приборами. Но при условии ежегодно­го 5-процентного роста потребления кислорода на промышленно-энергетические нужды его содержание в атмосфере уменьшится, по расчетам Ф. Ф. Давитая, на 2/3, т. е. станет критическим для жизни людей через 180 лет, а при ежегодном росте на 10% - уже через 100 лет.  б) Ресурсы пресной воды.

Пресная вода на Земле ежегодно возобновляются в виде атмосферных осадков, объем которых равен 520 тыс. км³. Однако практически при водохозяйственныхрасчетах и прогнозах следует исходить лишь из той части осадков, которая стекает по земной поверхности, образуя водотоки. Это составит 37 - 38 тыс. км³. В настоящее время на хозяйственно-бытовые нужды отвлекается в мире 3,6 тыс. км³ стока, но фактически используется больше, так как сюда надо добавить еще ту часть стока, которая расходуется на разбавление загрязненных вод; в сумме это составит 8,2 тыс. км³, т. е. более 1/5 мирового речного стока. По М. И. Львовичу, к 2000 г. мировая потребность в воде превысит годовой объем стока, если принципы водопользования не изменятся. Если же будет полностью прекращен сброс сточ­ных вод, то годовое потребление воды составит около 7 тыс. км³, но эта вода уже не вернется в реки, т. е. составит безвозвратные потери (за счет испарения с орошаемых полей и водохранилищ, а также использования в производстве). Дополнительные резер­вы водных ресурсов - опреснение морской воды, использование айсбергов.