|
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Раздел 1
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 56
1. Круговорот газов, в которых атмосфера служит главным резервуаром
элементов С, N и H2O.
2. Круговорот осадочных элементов (осадочный цикл), входящих в состав
осадочной породы (Р, S).
В осадочном цикле элементы циркулируют в результате эрозии, осадкообразования, горообразования и вулканической деятельности, а также биологического переноса.
Наиболее изучены циклы азота и фосфора, поскольку их содержание часто лимитирует рост или контролирует численность популяций организмов.
Для охраны окружающей среды важно знать круговороты таких входящих в состав загрязнений веществ, как Hg, Pb, 90Sr - аналог Ca, 137Cs - аналог К, пестициды, которые циркулируют по пищевым цепям и накапливаются в организмах.
Тяжелые металлы, за исключением ртути, и радионуклиды участвуют в осадочном цикле. Ртуть циркулирует в атмосфере в виде метил- или диме- тилртути.
В каждом круговороте различают два фонда:
1. резервный фонд - большая масса медленно движущихся веществ;
2. подвижный, или обменный фонд - меньший, но более активный; характеризуется быстрым обменом между различными компонентами среды.
Для оценки миграции веществ внутри экосистем используют коэффициент рециркуляции KP = РП/ОП, где РП - рециркулируемая доля потока вещества через систему; ОП - общий поток вещества через систему.
На ранних стадиях развития экосистемы либо при изобилии ресурсов KP низкий (0-10%). На поздних стадиях развития экосистемы, при бедности ресурсов KP высок (>50%). Поэтому в сооружениях биологической очистки степень рециркуляции биогенных элементов и качество очистки воды выше на биофильтрах, где сукцессия более развита, чем в аэротенках.
Интенсивность биологического круговорота зависит от климатических условий. Биологический круговорот особенно интенсивен в тропических лесах, где органические вещества растительного происхождения практически не накапливаются. На севере круговорот элементов питания зависит в основном от физических процессов, а ближе к экватору (в тропиках) - от биологических.