Дәріс №1 Кіріспе және негізгі түсініктемелерге анықтаулар
Тірі заттың биогеохимиялық функциялары
жүктеу/скачать 365,41 Kb.
|
Д ріс №1 Кіріспе ж не негізгі т сініктемелерге аны таулар
Тірі заттың биогеохимиялық функциялары
Концентрацияландыру функциясы - бір жерде жинақтау. Бұл тірі организмдерінің қоршаған ортадан химиялық элементтерінің аккумуляциясы (өзінің табиғатына байланысты шөгінді карбонатты жыныстардың күрделі қалдықтары, көмір, мұнай, газ, фосфориттер, графит және басқа да биогенді жинақтардың кен орындарының түзілуі). Тотығу – тотықсыздану функциясы – бұл функция биохимиялық процестерде атомдар валенттілігі өзгеруімен байланысты. Қазіргі кездегі Тынық және Атлант мұхитттарының түбіндегі темір, марганец шөгінділері шым, батпақ, көлдегі темір, марганец, хром, күкірт және басқа да көп валентті элементтер жер бетінде болатын мыңдаған заттармен тотығу және ыдырау реакциялары нәтижесінде өте көп мөлшерде оттегіні сіңіреді. Ал тіршілік ететін организмдер оттегіні қайтадан шығарып отырады. Тірі заттың биохимиялық айналымдары мен және газ өнімдерінің (CO2, O2, N2, H2, H2O, NH3, CH4 және тағы басқа) қайта пайда болумен байланысты – газдық функция деп аталады. Атмосфера газдары (CO2, O2, N2) және табиғи сулардың көп бөлігі биосфераның тірі затының газдық функцияларын орындаудың тікелей нәтижесі болып саналады. Атомдар және олардың қосылыстарының концентрациясы және таралуының жаңа жолдарын, элементтердің бір-біріне айналуын, атомдар және қоршаған орта ішіндегі энергияны шығаруда және пайдалануда жаңа жолдарды ашатын айналу интелект формасында (ноосфера) тірі заттың функциялары – мұны адам атқарады. литосфераның негізгі компоненттері Литосфераның негізгі компоненті – топырақ. Бұл экологиялық және геологиялық фунцияны атқарады. Мұны топырақтану ғылымы зерттейді. Қазіргі кезде топырақтану ғылымы топырақты тек қана өнімділігі жоғары, ерекше табиғи, тарихи дене ретінде емес, сонымен бірге құрлықта тіршілікті жаңадан қалыптастыру сипаттамасы бар полифункционалды табиғи жүйе ретінде көрсетіледі. Топырақтың барлық функцияларын 2 топқа бөлуге болады: 1) экожүйелік; 2) биосфералық. Экожүйелік функциялар арасында физикалық, химиялық, биологиялық және информациялық фунциялар бөлінеді. Осы қасиеттер көптеген процестерді анықтайды. Топырақ – бұл планетарлық механизмі бар бір–бірімен байланысты тепе–теңдіктің күрделі жүйесі арқылы химиялық элементтердің масса алмасу ғаламдық айналу процестерінің реттеушісі болып саналады. Топырақ жамылғысының ғаламдық функциялары литосферамен байланысты болады (3 – кесте). 3 – кесте Топырақ жамылғысының ғаламдық функциялары (Добровольский бойынша)
Жердің экологиялық кедергісіне барлық әлемде күшейіп келе жатқан топырақ жамылғысының деградациясы төніп тұр. 1990 жылы халықаралық анықтамалық ақпараттық топырақ орталығы топырақтың антропогендік деградациясының әлем картасын құрды. Бұл карта оқиғаның глобальды өрісін көрсетті. Топырақ деградациясы процесінің нәтижесінде шөлге айналу қазіргі кезде актуальды проблема болып отыр. Деградацияның әртүрлі дәрежесіне әлем бойынша 2 млрд. гектар топырақ ұшыраған. Соның ішінде 56% су эрозиясына, 28% желге мұжылу эрозиясына, 12% химиялық факторлармен бұзылу (ластану, тұздану, тамақтану элементтерінің таусылуы) эрозиясына, 4% физикалық тығыздану және суландыруға ұшыраған. Қазақстан территориясында шөлге айналған жерлердің көлемі 189,9 млн. гектар немесе мемлекет территориясынан 60%. Осыдан топырақ өнімділігі жойылған. Жойылудың негізгі факторы – эрозиялық процестер. Бұл процестер табиғи ландшафтардың деградациясын тудырады. Топырақты қорғау, егін шаруашылығы жүйесін өңдеу нәтижесінде және эрозияға қарсы техникамен қамтамасыз ету арқылы желге мұжылу эрозиясы жойылады. Ал су эрозиясы – топырақ деградациясының негізгі факторы болып саналады. Қазақстанда су эрозиясына ұшыраған және топырақты қорғау шараларында мұқтаж болған топырақтың жалпы ауданы 19 млн. гектар. Соңғы екі 10 жылдықта топырақтың химиялық ластануы тез өсті. Топырақ үшін қауіпсіздік дәрежесі бойынша негізгі ластаушы заттарды келесі ретке қоюға болады: радионуклеотидтер, пестицидтер, органикалық заттар (мұнай өнімдері), химиялық элементтер, азот тобының қосылыстары, атмосфералық оксидтер. Педосфера (грек. pedon – жер, топырақ, sphaira – шар) – жердің топырақ қабаты. Педосфераның негізгі компоненті – органикалық зат немесе гумус. Барлық педосфера гумусының жалпы мөлшері 2,5∙1012 тонна. Гумустың негізгі компоненттері – гумин және фульво қышқылдары, олардың тұздары және гумин. Гумин - жоғары дисперсті минералды бөлшектермен байланысқан ерекше комплексі. Жалпы формуласы: (СООН)m R (OH)n Бірақ бұл компоненттердің арасында алмасу процесі болуы мүмкін. Гумин қышқылдары – күрделі құрылысы бар жоғары молекулалы қосылыстар. Орлов бойынша шымды күлгін топырақтан алынған гумин қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей: С173Н183О86N11 - шымды топырақтағы гумин Қарашірік топырақтан алынған гумин қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей: С73Н61О32N4 - қарашірік топырақтағы гумин Гумин қышқышқылдары суда ерімейді, бірақ сілтілі ерітіндіде өте жақсы ериді. Фульво қышқылдары құрылысында бүйір тізбелер ядродан көп болады. Гумин қышқылдарымен салыстырғанда карбоксилді және –ОН топтарының мөлшері көп. Фульво қышқылдары суда жақсы ериді. Олардың ерітінділері күшті қышқылдық ортаны көрсетеді, рН = 2,6–2,8. Фульво қышқылдарының ерігіштік қабілеттілігі хелаттануға бейімділігін көрсетеді. Фульваттардың комплексті қосылыстары табиғи суларда осындай физико-химиялық жағдайда активті миграцияға айналады. Металдардың бос катиондары тұнбаға түседі. Топыраққа түскен ауыр металдар көбінесе фульво қышқылымен байланысады. Шымды күлгін топырақтағы фульва қышқылдарының құрылымдық ячейкасы: С270Н61О32N16 - шымды топырақтағы фульва Қарашірік топырақтан алынған фульва қышқылдарының құрылымдық ячейкасының түрі төмендегідей: С260Н280О177N15 - қарашірік топырақтағы фульва Сонымен, гумус топырақта екі жақты роль атқарады: 1) жоғары дамыған өсімдіктер үшін приоритетті қажетті және микробиологиялық әрекет ету нәтижесінде органикалық заттардан шығатын азот және басқа элементтердің көзі. Сондықтан, гумус фитоценоздар өнімділігінің және топырақ өнімділігінің негізгі факторы; 2) гумин қышқылдары және олардың туындылары молекулалық құрамдарына байланысты педосферада химиялық элементтердің миграциясына және аккумуляциясына әсер етеді. Осыған байланысты гумусты заттар педосферада миграциялық тасқындарды реттеу механизмінің негізгі бөлігі болып табылады. Қазақстанда 25 млн. гектар жер тың және тыңайған жерлерді игеру, жайылымдарды орынсыз пайдалану, осы процестердің нәтижесінде шөлге айналудың ерекше түрі – топырақ дегумификациясы пайда болды. Топырақ деградациясын тудыратын себептер: Ормандарды жою. Осы процесс нәтижесінде 579 млн. гектар топырақ жойылған. Жайылымға беру. Осы процесс нәтижесінде 679 млн. гектар жерде топырақ дегумификациясы болды. Агромәдениетті дұрыс өнімді пайдаланбау. Осы себеп нәтижесінде деградацияға 552 млн. гектар топырақ ұшыраған. Өнеркәсіп әсерінен 23 млн. гектар топырақ жойылған. жүктеу/скачать 365,41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||