Биогеохимия

1. Биогеохимияның негізгі концепциялары
2. Биогеохимияның басқа ғылыми пәндермен әрекеттесуі
3. Биогеохимияның ғылым ретіндегі қалыптасуы мен дамуы
4. Биогеохимияның бөлімдері (жіктелуі)
5. Элементтердің алғашқы синтезі
6. Литосфераның эволюциясы
7. Атмосфераның эволюциясы
8. Гидросфераның эволюциясы
9. Жер қабатындағы химиялық элементтердің таралу ерекшеліктері
10. Жер қыртысындағы химиялық элементтер шоғырлануының кларкі, геохимиялық аномалиялар
11. Биогеохимиялық циклдердің эволюциясы
12. Биогендік шөгінділердің қалыптасуына биогеохимиялық циклдердің атқаратын рөлі
13. Тірі организмдердің биосферадағы рөлі
14. Мұнай құрамының қалыптасуының биогеохимиялық факторлары
15. Геохимиялық тосқауылдар
16. Элементтер.ластағыштардың биогеохимиялық циклдері
17. Биогеохимиялық циклдердің классификациясы
18. Биогеохимияның негізгі мәселелері
19. Биосфераның әр түрлі орталарындағы элементтердің биогеохимиялық айналымы
20. Атмосферадағы макроэлементтердің биогеохимиялық циклдері
21. Құрлықтық су экожүйелеріндегі элементтердің биогеохимиялық циклдері
22. Биогеохимиялық айналым және топырақтардың биогеохимиялық ерекшеліктерін қалыптастырудағы оның мәні
23. Биосфераның биогеохимиялық гетерогенділігіне адам денсаулығының бейімделуі
24. Экотоксикологиялық көрсеткіштер және биогеохимиялық циклдердің бүзылуының мәселелері
Биогеохимияның негізгі тұжырымдамалары. Адам мен табиғаттың бірлігін түсіну, технологияның жеткіліксіз дамуы жағынан бұл бірлікке өсіп жатқан қауіп-қатер қазірдің өзінде бірқатар шұғыл шыры қабылдауды талап етіп қоғамның назарын өзіне көбірек аударуда.
Бұл мәселе қоршаған орта (атмосфера, литосфера, гидросфера және биосфера) химиялық элементтердің таралу өзгешелігін, циркуляциясын және заңдылықтарын білмей шешілмейді. Басұаша айтқанда, қоршаған ортаның биогеохимясын білу мәні өсуде.
Жергiлiктi, аймақтық және глобалдi деңгейлердегi қоршаған ортаға күшейген антропогендік әсер биосфераның және оның негiзгi компоненттерінін тұрақтылығын анықтайтын механізмын түсiнуге талап етедi.
Табиғи пәндердiң арасында, биогеохимия ерекше орын алады. Бұл пәннiң аталуынын өзi әр түрлi пәндердiң күрделi қырық құрауы екенін айтады.
Қазіргі ғылымдардың қатарынан көрнекті орын алған бұл пәннің пайда болуына қандай себептер әсер етті?
Бұл ең алдымен зерттеушiлердiң жер бетiндегi тірі организмдер рөлiне ежелгі мүддемен шартталған. Бұл қызығушылық биологидан геологияға дейін сонымен қатар басқа пәндер арасында да байқала бастады. Тірі организмдер рөлі туралы түсінікке ғалымдар бірден келе қоймады. Ұзақ уақыт бойы ғалымдар тірі ағзалардың табиғаттағы орнына сенімсіздікпен қарады. Оларға нақтылы процесстердегi жиi шектелген орны, жер бетіндегі тектоникалық процестер әсері байқалды, яғни жанартаулар. Ламарк дәуірінен бері зерттеушілердің екі түрі болды, олар жанартаулықтар және нептундықтар. Ламарктың өзі нептундықтардың қатарында болды және жер үсті құбылыстарына аса зор мән бергенін айта кеткен жөн.
Биогеохимияның қалыптасуына маңызды рөл топырақтануға атқарды.
Тірі және косты материяның өзара әрекеттесу мәселелерімен айналысатын ерекше ғылым (топырақтану) болуы керек деп В.В.Докучаев айтқан.
Биогеохимия пән ретінде атақты табиғатзерттеушi, академик В.И.Вернадскийдiң жұмыстарының арқасында топырақтану пән3нің негізінде пайда болды.
        
        * Биогеохимияның негізгі концепциялары
Биогеохимияның негізгі тұжырымдамалары. Адам мен табиғаттың бірлігін түсіну, технологияның жеткіліксіз дамуы жағынан бұл бірлікке өсіп ... ... ... өзінде бірқатар шұғыл шыры қабылдауды талап етіп қоғамның ... ... ... ... ... ... орта ... литосфера, гидросфера және биосфера) химиялық элементтердің таралу өзгешелігін, циркуляциясын және заңдылықтарын білмей шешілмейді. Басұаша айтқанда, қоршаған ортаның биогеохимясын білу мәні ... ... және ... ... ... ... күшейген антропогендік әсер биосфераның және оның негiзгi компоненттерінін тұрақтылығын анықтайтын механізмын түсiнуге талап етедi.
Табиғи пәндердiң арасында, биогеохимия ... орын ... Бұл ... ... өзi әр ... ... күрделi қырық құрауы екенін айтады.
Қазіргі ғылымдардың қатарынан көрнекті орын ... бұл ... ... ... ... ... әсер етті?
Бұл ең алдымен зерттеушiлердiң жер ... тірі ... ... ... ... ... Бұл ... биологидан геологияға дейін сонымен қатар басқа пәндер арасында да байқала бастады. Тірі организмдер рөлі ... ... ... ... келе ... Ұзақ ... бойы ғалымдар тірі ағзалардың табиғаттағы орнына сенімсіздікпен қарады. Оларға нақтылы процесстердегi жиi шектелген орны, жер бетіндегі тектоникалық процестер әсері ... яғни ... ... ... бері зерттеушілердің екі түрі болды, олар жанартаулықтар және нептундықтар. Ламарктың өзі нептундықтардың қатарында болды және жер үсті ... аса зор мән ... айта ... ... қалыптасуына маңызды рөл топырақтануға атқарды.
Тірі және ... ... ... ... ... ... ерекше ғылым (топырақтану) болуы керек деп В.В.Докучаев айтқан.
Биогеохимия пән ретінде атақты табиғатзерттеушi, академик В.И.Вернадскийдiң жұмыстарының арқасында топырақтану пән3нің негізінде ... ... жылы ... ... ... топырақтанудың басымдылығын мойындай отырып, геохимияда топырақтану ғылымының маңыздылығын әдістермен, идеялармен, фактілермен ... ... ... ... ... идеяларын лабораториялық жағдайда дәлелдеді. Тірі организмдердің дамуында топырақ маңызды фактор ... ... ... ... тірі организмдерден топырақ түзілуінде ғана емес, сонымен қатар ғаламшардың құрамдас бөліктерін толықтырып отыратынын айқындады. Топырақ, А.Е.Ферсманның сипаттауы бойынша, биосферада болып ... ... ... ... анық формада қамтып көрсететін жер бетінің қабығы болып табылады.
Биогеохимияның анықтамасы
:: Биогеохимия - тірі ағза құрамы және тірі зат пен ... ... оның ... таралуына, ыдырауына, химиялық элементтердің жинақталуына орай жіктелуін зерттеумен ... ... бұл ... мен ... ... ... ... кешенді ғылыми пін, тірі аорганизмдердің химясын және олардың әр түрлі ... ... ... ... сөздігі).
:: Биогеохимия бұл биосфера мен химиялық элементтердің биогенді айналымын жүйелі ұйымдастырылуын зерттейді, оның негізіне ... ... ... тірі зат пен ... ... атомдардың биогенді тасымалы мен биогенді байланыстарын анықтайтын заңдылықтар жатады.
Жоғарыда көрсетілген анықтамаларда көптеген ортақтық бар. Бұл ... ... тірі ... жетекші рөлі; екіншіден, тірі организмдердің құрамындағы элементтердің жағдайын сипаттаудағы рөлі жайлы.
Биогеохимия -- ... ... ... ... геохимиялық процестерді зерттейтін ғылым саласы, геохимияның бір бөлімі. Тірі организм өз тіршілігінде түрлі химиялық элементтерді бойына сіңіреді, ал ол ... соң бұл ... ... ... немесе белгілі бір орынға шоғырланады. Жер бетінде тірі ... ... ... кейбір тіршілік ортасында олардың белгілі бір тобы көп ... ... ... мен теңіздердегі планктон, құрлықтағы қалың орман мен шалғындар, ылғалы мол қара топырақты жерлердегі шірінді мен шымтезек, халықтың бір жерде ... бір ... ... ... ... болады.
Биогеохимияның міндеттері
Биогеохимияның міндеттері жалпы түрде мынаған апарады:
 Тірі организмдердің рөлін толығымен зерттейді.
 Биосфераның құрылымды-функционалды ұйымдастырылуын зерттейді.
 Тірі организмдер мен ... ... да ... ... ... ... ... қарым-қатынасқа түсіп отыратын қабаттарды зерттейді.
В.И.Вернадский биогеохимияның маңызды міндеттерін сипаттап, бірнеше бірнеше биогеохимиялық константтарды ... ... ... - ... орташа саны орташа бөлінбейтін түрде.
II констант - ... ... ... ... ... ... сандық өлшемнің нәтижесінде) бөлінбейтін түрде
III констант - сол организмдердің биосфераға ... ... ... ... - ... ... жауапты.
В.И.Вернадский тек бұл төрттікпен шектеліп қалмай келесі міндеттемені былай сипаттады: . Бұл ... - ... орта ... ... ... ... мен ...
Биогеохимия бұл интегралды ғылыми пәндердiң және қазiргi жаратылыстанудың үлкен бағыттарының ... ... ... ... және тағы ... ... ... биогеохимияның анықтамасы.
Биогеохимиядағы идеялардың дамуы және академик В.И.Вернадскийдiң оның қалыптасуындағы рөлі.
А.Е.Ферсманның, ... ... ... ... Ф.У.Кларктың, В.М.Гольдшмитдтың биогеохимияның дамыуна қосқан үлесi. Биогеохимия бұл биосфераның жүйелiк ұйымшылдығы және тірі организмдардың рөлi туралы ғылым.
Мазмұны, ... ... ... және ... орта ... тұжырымдамасы.
Тірі заттың тұжырымдамасы. Биосфераның тұжырымдамасы. Биогеохимиялық циклдер.зінің ... ... ... ... ... ... ашып берді.
Тірі зат концепциясы
Барлық тірі организмдердің сипатты ерекшеліктеріне ... ... ... ... белгілері олардың тіршілік әрекеті процесіндегі қоршаған ортаның өзгеруіне алып келеді. Сонымен қатар масса мен энергияның транформациялануына ... Тірі ... ... ... ... (яғни, химиялық элементтер, көміртегі, сутегі, оттегі, азот, фосфор, калий, кремний, кальций, магний, темір және т.б.) құрылымдық органдардың жиналуы, өсуі мен ... үшін ең ... ... ... ... ... ... тау жыныстарының химиялық негізін құрайды. Олардың тірі организмдермен бірігуі жер қабығының ... ... мен ... орта ... ... алып ... Микроорганизмдер темір, марганец, т.б. элементтер қосылыстарының тотығуына да қатысып, оларды тұндырады, сульфаттарды ... ... ... ... ... Тірі организм геохимиялық процестердің сипатын, элементтердің шоғырлану ... ... ... ... ортасы организмдер құрамына да әсер етеді, ал организмдер химиялық элементтердің биогендік шашырауына (миграциясына) себепші болады, олардың (көміртектің, оттектің) изотоптық ... да ... ... ... ... және жер ... ... құрамына тигізетін әсері ұдайы артып келеді.
Биосфера концепциясы
Биосфера ... ... ... ... Зюсс 1880 жылы ... рет қолданған болатын. Орыс минералог В.И.Вернадский (1863-1945) Зюсстың еңбектерінен кейін жылдан соң, біз осы күнге дейін мойындап жүрген ... ... ... қағадаларын бүкіл тарихы бойында, тірі организмдердің әсеріне ұшыраған ... ... ... ... ... ... ... тіршілік иелері мен тіршілік көздерінің Жер бетіндегі белгілі бір қабаты, ... ... яғни ... ... ... ... энергияның тасымалдаушы көзі болып табылды. Биосфера құраына адамзат қоғамы және оның өндірісі де жатады.
Ғылымның қазіргі деректеріне қарағанда, біздік планетамыз шамамен ... бес ... жыл ... ... болған.
Біздің планетамыздың табиғаты тірі организмдерден және қатты, сұйық. ... ... ... ... ... деп атайды. Тіршілік, негізінен литосфрада (жер қабатының сыртқы қатты беті), гидросферада (өзен, көл, ... және ... және ... (жер ... газ күйіндегі қабаттар атмосфера) ұшырасады.
Биосфераның төмеңгі шекарасы жер қыртысының 2-3 км дейінгі, ал мұхит түбінен төмен 1- - км терендіктегі ... ... ал ... жағы 20-25 км ... озон ... болып табылады. Тірі организмдердің ең тын орналасқан бөлігіне- тропосфераның 50 м биіктікке дейін төменгі қабаты мен ... ... ... ... жоғарғы қабатын, тіршілік иелерін 99% құрайды. Жер беті мен оның ... тірі ... ... 2,4-1012 тоннадай болады.
Биокосты жүйе- ондағы тірі зат пен өлі заттың, костық заттың бір-бірімен қатынаста ... және ... ... ... Тірі ... мен тірішілік ету ортасымен жасалған, тіршілік ету ортасы мен тірі организмдер арасындағы химиялық элементтердің алмасуы ... ... Бұл ... 1944 жылы В.И.Вернадский ұсынды. Биокосты жүйеде химиялық элементтердің алмасуы биосфераның биогеохимиялық құрылуын құрайды. В.И.Вернадский бұл процестерді геохимиялық жолмен ... деп ... ... екі ірі ... ... пен ... ... биогеохимиялық үрдістер төңірегінде ж.реді деп атап көрсетті.
: ХХ ғ ... ... (1938ж) ... . ... ... басты ерекшелігі- экожүйе компоненті.
* Биогеохимияның басқа ғылыми пәндермен ... ... ... ... ... байланысы
Биогеохимия XX ғасырда биология, химия, геология ғылымдарының еңберінде қалыптасқан аралық ... пін ... ...
Биогеохимия - жер туралы ғылымдармен тығыз байланысты, әсіресе геологиялық ... ... ... ... мен ... ... ... ғылымдар, биолгиялық ғылымдар (организмдер мен олардың тіршілік ортасының байланысын зерттейтін ғылымдар, ... ... ... ... байланысты кең қолданылады. Микроорганизмдер мен ортаның құрамы бір-бірімен тығыз байланысты, сондықтан биогеохимиялық зерттеулерді көптеген микробиологтар кеңінен қолданады. Бүған бактериальды ... анық ... ... Бактериялардың атмосфераға, топыраққа, табиғи суларға, миграция процестеріне және әр ... ... ... биогеохимиялық циклдеріне әсерін бағалауда биогеохимиялық әдістер қолданылады. Іс жүзінде биогеохимиялық идеялар мен әдістер геологияда, геохимиялық экологияда және ... ... ... ... қазіргі таңда көптеген ғылым салалаларында кеңінен қолданылып отыр:
 Биогеохимиялық әдістерді пайдалы қазбалар орнын барлау барысында қолдану.
 Адам мен жануар денсаулығын бағалауда геохимиялық ... ... ... ортаға антропогендік әсерді азайтуда биогеохимиялық стандарттарды қолдану.
 Биогеохимиялық зерттеулерді геологиялық экологияда қолдану, яғни қоректік ... ... ... ... элементтерінің сарқылған және тапшы түрлерін, жануарлар мен тұрғындарға зиян ... ... ... ... ... ... АҚШ ғалымдары (J.Webb, 1964, 1966), Англия мен ... ... (R. Ebens, 1973) ... Биогеохимияның ғылым ретіндегі қалыптасуы мен дамуы
Биогеохимия ғылым ретінде 20 ғ. 20 жылдары ... ... және ... пәндерінің тоғысқан жерінде пайда болды. Ол өз назарын химиялық элементтер миграциясындағы тірі затқа шоғырландырды. Биогеохимияның еі алғашқы белгілері 18-19 ғасырларда ... ... ... және ... ... көрінді.
Белгілі француз химигі А.Лавуазье (1743-1794), өсімдіктегі оттегі мен көміртегі тотығуының алмасу реакциясын зерттеп, көміртегі-органиканық заттардың негізгі элементтері ... ... ... ... шіру және органикалық қосылыстарды жіктеу процестері барысында ауаға бөлінетінін дәлелдеді. Ол ... мен ... ... ... ... ... ... отырып, биосферадағы көміртегі геохимиясының негізін салды.
Осы жұмыстары арқылы ғалым биосферадағы көміртегі геохимиясына деген жаңаша көзқарасты қалыптастырды. Ауадан өсімдіктер ... ... ол ... ... ... кезінде көмірқышқыл газымен қайтадан ауаға шығатын- көміртегі-органикалық заттардың ең маңызды химиялық ... ... ... ... ... бұл құбылыстардан кейін тірі организмдердің табиғатпен өзара әрекеттесу барысында пайда болатын ... ... ... туралы шешімге келді.
Қаза болуының алдында А.Лавуазье атты трактат жазды. Бұл жұмысында табиғаттың үш ... ... ... және жануарлар арасындағы химиялық элементтердің циклдық алмасу идеясын қалады. Бұл трактатта ғалым қойған деген сұрағына биогеохимия 200 жыл ... соң ... ... ... ... кейін тірі организмдер негізінен жер бетіндегі газдарды түзетін элементтерден тұратыны анықталды.
Химияда да, өмірде де организмдердің атмосферадағы ... ... ... ... ... ие болып отыр. Бұл мәселе 19 ғ-дың басында да басты назардағы проблема болып қала береді.
1841 жылы екі атақты француз ғалымдары - ... ... ... химияның негізін салушылардың бірі Жан Батист Дюма мен агрохимияның негізін салушы, саяхатшы - натуралист Жан ... ... - ... ақтық тұжырымдады. Бұл тұжырымдаманы айқын түрде былай баяндады: . (Вернадский В.И. Очерки геохимии.-М., 1934.-С.172)
Газ айналымының мағынасы үлкен болғанымен, тірі ... мен ... орта ... зат ... мұнымен шектелмейді. Құрлықтағы биогеохимиялық циклдарды ұғынудағы келесі кезек ұлы неміс химигі Ю.Либихтің зерттеулерімен байланысты. Ол химиялық элементтер өсімдіктерге 2 жол ... ... ... Бірі- ауадан көміртегі ретінде, екіншісі- топырақтан су ерітіндісі ... ... ... ауқымды зерттеулер жасады. Нәтижесінде өсімдіктер мен жануарлардың әртүрлі мүшелері мен тіршілік әрекетіндегі ... ... ... заттарды және топырақтың құрамын анықтайды. Негізінде, ол ... ... ... ... кең ... ... ең ... пайдаланған ғалым. Сансыз тәжірибелер нәтижесінде ол өсімдіктердің ... ... ... ... ... ... Бұл ашылымның негізінде Ю.Либих баршамызға белгілі өсімдіктердің минералды қоректену теориясын жасады. Және ... ... ... миграциясын зерттеуге бастама жасады. Бұл жүйе кейін деп аталды.
Биогеохимия үшін Ю.Либихтің жұмыстарының мағынасын асыра бағалау ... ... Ол ... ... ... ... ... жолдар жасады. Әсіресе, химиялық элементтердің зерттелуіне жағдай жасады. Тірі организмдер мен ... ... ... әрекеттесу проблемасын философиялық тұрғыда құрастырылатын саладан нақты ғылыми зерттеулер және практикалық ... ... ... Оның ... ... ... элементтердің биологиялық айналымы сезілетін шынайылық тапты. Либих миграциялық циклдерге қосымша элементтер ... ... ... ... ... ... бұлармен қалай басқаруы керектігін көрсетті. Оның 1840 ж. Германияда жарық көрген атты кітабында бөлек химиялық элементтердің табиғи масса ... ... ... ... мен ... өмірін қарастыру әрекеті алғаш рет жасалды. Аналитикалық шеберлік, кең білімдарлық, ғылыми мақсаттылық қазіргі оқырмандарды таң ... ғ. 80-ж. ... ... топырақтану пайда болды. Оның негізін салушы - жарық және ... ... ... ... ... В.В.Докучаев(1846-1903). Ол топырақтың көптеген факторлары топырақ түзу ... ... ... нәтижесінде пайда болады деп қарастырды.
Топырақ түзушілер:
:: Топырақ түзетін тау жыныстары;
:: Өсімдіктер мен ... ... ... ... ... ... сулары;
:: Грунт сулары;
:: Физикалық және химиялық желдету;
Нәтижесінде топырақ, келешек биокосты дене, екі ... ... ... ... ... ... және ... Бұл топырақты геологиялық түр секілді ұқсас табиғи денелерден ерекшелейді. Биокосты денелер қатарына мүжілу қабығы және ... ... ... ... ... ... - кең таралған табиғи түзулер мысалындағы тірі организмдер туралы ұлы химиктардың көзқарастарын тереңдетті, әрі нақтылады. Біруақытта ... рет тірі ... ... ... ... компоненттерімен бірлігі және бұл жүйенің өмір құбылыстарынсыз тіршілік ете алуының мүмкін еместігін көрсетеді.
Көпқырлы, көпсандық және ... қиын ... мен ... жаңа ... ... қорытындылауды қажет етті. Бұл негізді геохимия қамтамасыз етті.
Бұл ғылымның принциптеріне сәйкес, кез-келген объектті оны құрайтын ... ... ... ... ... ... болады. Геохимиялық тәсіл алуан түрлі табиғи денелер мен процестерді салыстыруға және сәйкестендіруге ықпал етеді. Оның ішінде:
:: Жер шаруашылығы тірі организмдердің ... ... ... ... оны жер ... орташа құрылымымен сәйкестендіруі арқылы бір мерзімдегі тірі организмдердің геохимиялық қызметінің бағытын бағалауға болады.
:: Әлемдік құрлық өсімдіктерін қамтитын химиялық элементтерінің жыл ... өсу ... және жыл бойы ... өзен ... шығатын аталған элементтердің массасын анықтау арқылы, әлемдік процестердің әрқайсысының мағынасы туралы мағлұматтар алуға болады.
:: Тірі зат және тірі ... ... ... ... әлемдік әсерін объективті және қатаң ғылыми тұрғыда бағалауына мүмкіндік ... ... әр елде ... ... ... АҚШ-та химиялық элементтердің бөлінуінің статистикалық зерттелуі басталды. АҚШ геологиясының қызметкері, химик Ф.У.Кларк ... ... тау ... және ... ... негізгі типіндегі ең басты он химиялық элементтердің концентрациясын белгілеу мақсатында 19 ғ. 80-ж. ... бар ... ... ... ... ж.ж. ол ... рет ... элементтердің орташа кұрамы жөніндегі дәйекті мәліметтер жариялады. Ф. Кларктың атты кітабы жер ... ... ... элементтердің бөліну заңнамасының ең алғашқы дәлелдемесі болды.
Ал Еуропада геохимия табиғи химиялық қосылыстар мен процестердің пайда болуын зерттейтін ... - ... ... ... ... байланысты негізгі назар химиялық элементтердің таралуын анықтайтын ... ... Осло ... ... мен минерологтардың мықты ғылыми мектебі құрылды. Олар элементтердің физика-химиялық процестермен байланысты таралуын және қатынасын ... Бұл ... ... ... ... геохимик В.М. Гольдшмидт шықты. Ол химиялық элементтердің атаулары мен иондарының құрылуына байланысты ... ... ... ... геохимия Мәскеу Университетінің минерология кафедрасында пайда болды. Бұл кафедра жетекшісі В.И.Вернадский генетикалық ... ... ... ... ... ... минералдың сыртқы белгілері мен қасиеттеріне емес, олардың пайда болу динамикасына ... ... ... болу ... ... ... табиғи құбылыстарды атомдық дәрежеде зерттеуіне әкелді. Кейін ол химиялық элементтердің миграциясы жөніндегі ... ... жер ... ... ... үшін ... ... туралы негіздер жасады. Геохимияның аталған бағыттары биогеохимияның қалыптасуында негізгі рөлді алды.
В.И.Вернадскийдің генетикалық минерология, геохимия және биосфера туралы ғылым - ... ... ... ... ең ... Ол ... ... факторлардың тығыз бірігуі және биосфераның қалыптасуындағы тірі заттар рөлінің басымдылығы болды. 1918-1919 ж.ж. ол Крым ... ең ... ... ... ... 1920 ж. ... өзінің биогеохимиялық идеяларын Петерборда, Прагада, кейін 1926-1927 ж.ж. ... ең ... ... ... ... қаласында насихаттады.
кітабында ғалым тірі организмнің геохимиялық рөлін дұрыс бағалау үшін, және мөлшерлік терминдердегі тірі ... ... ... ... ... ... тірі материяның барлық организмдердің орташа химиялық құрамын, екіншіден, барлық тірі материяны білу керек. Бұл құрамы мен салмағы аталған ... ... ... ... салмағы және құрылымымен арақатынасты болуы қажет.
* Биогеохимияның бөлімдері (жіктелуі)
Биогеохимияның жіктелуі
Биогеохимия ... ... ... ... ... бірнеше даму кезеңінен өтті. Жаңа бағыттарпайда болды, әдістемелік база ... бай ... ... ... ... ... ... заңдар және аксиомалармен байыды.
1) Ғаламдық биогеохимия. Бұл бағыт жермен бірдей деңгейдегі жер қабықшасының ... ... ... және олардың эволюциялық өзара әрекеттесу сұрақтарымен байланысты. Бұл бағыттың ғаламның міндеттері мыналар:
:: Жер, атмосфера, гидросфера, литосфера және криосфераның ... болу ... ... болуы;
:: Тірі организмдер эволюциясының проблемалары;
:: Жер тіршілігіндегі маңызды кезеңдік оқиғалар.
2) Екінші деңгей - ... ... ... ... бұл қабықшалардың компоненттері мен олардың өзара әрекеттесу сипатын оқу. ... ... ... ... бере ... деп ... Кейіннен интегралды түрдегі қабықшалардың өзара әрекеттесу идеясы В.Р.Вильямстың геология және биология айналымы туралы еңбектеріндегі негізгі ережелерге тоғыстырылады. Оның ... ... ... өзі ... айналымның бір бөлшегі ретінде қаралды. В.Р.Вильямстың концепциясында ... ... ... - ... ... белгілері бар ірі территориялар А.Е.Ферсманның айтуы бойынша аталған төңіректің геохимиясын екі негізгі фактор анықтайды. Олар: ... ... ... ... ... өз кезегінде өсімдіктер сипаты мен айналым түрін анықтайды. Мұндай аймақтарға, ... орыс ... ... ... Жүйе және т.б. ... ... бұл проблема Орыс жазықтары үшін шешілді. Бұған В.А.Ковдой оның мұз дәуірінен кейінге ... ... ... схемасын ұсынды. Осы тұспал бойынша, Орыс жазығы аясындағы топырақ түзілу секілді процестерінің және ... ... ... мен даму ... ... ... бірлігін болжайды. Бұл аймақ өте қолайлы, себебі ... ... ... ... ... ... ... байқалады. Қазіргі таңда, антропогендік әсерге байланысты геологиялық және ... ... ... ... ... ... көрінетін жалғыз аймық осы.
4) Биомалар биогеохимиясы
Бұл биогеохимиялық жүйедегі жақсы зерттелгендердің бірі. Биогеохимия аясындағы Н.И.Базилевичтің биологиялық ... ... ... биома төңірегіндегі биогеохимиялық процестердің ерекшеліктерін анализдеуге негіз болды.
5) Геохимиялық ... ... ... ... геохимиялық ландшафт жөніндегі оқулары негіз болды. А.И.Перельман бойынша биологиялық айналым ландшафтілер геохимиялық заңдардың ең ... ... ... ... ... ... ... жүгіне отырып, биогенді ландшафтілер тобын ұсынды. Ал М.А.Глазовскийдің геохимиялық ландшафтілер классификациясында өсімдік жамылғысының сипаттамасын негіз ретінде алды.
6) Биогеоценоз биогеохимиясы. Биогеохимиялық процестерді ... ... асуы ... ... биогеоценоздың жүйесін пайдалануымен байланысты.
7) Биогеоценоздың дербес топтамаларының биогеохимиясы. Бұл кезеңде зерттеулер биогеоценоздың құрамына қарай бөлінуінің детальдылығына байланысты жүзеге ... Осы ... ғана ... тірі ... ... ... және топырақ биогеохимиясы жөнінде болады. Әрі қарай зерттей келе, мәселен, орман жайылымдары, топырақ-грунтты сулар немесе өсімдіктердің белгілі-бір ... ... ... ... Әсіресе А.Л.Ковальскийдің зерттеулерін мысал ретінде келтірсек болады. Ол әсіресе өсімдік түрлерінің биогеохимиясының аймағын сипаттайтын толық көрсеткіштер ... ... ... ... Бұл ... ... ... анықтау мақсатында топырақтануда С12, С14 элементтерін қолданғаны белгілі. Кезінде академик И.П.Герасимов көміртегінің екі формасы туралы ереже жасаған. Біріншісі - бұл ... ... ... ал ... ... ... шығып топырақта түзілуі немесе жиналғаны. Қазіргі таңда қатты ластайтын, мәселен, цезий 137 және т.б. ... ... ... ... рөл ... ... биогеохимия. Бұл деңгейде зерттеулердің 2 немесе 3 ... ... ... Бірінші кезекте бұл жерлің барлық кезеңі. Екіншіден - біз үшін мәні ... ... Бұл ... ... алмасуы мен өзгеретін өзгерістерді бағалауға мүмкіндік береді. Бүгінгі таңда, топырақтүзушілік, ал ол дегеніміз белсенді ... ... ... және ... ... ұштасқандығы болжануда. Сол кезеңде табиғи зоналардың түрлері өте аз болды. Тек болғаны 4, ал қазіргі ... ... саны 12. ... ... ... ... ... өзге де аймақтар үшін бір түрде болмағанын болжады.
10) Техногенді ландшафтілер биогеохимиясы. Техногеноз термині геохимияда ертеден бері келе жатқанымен, соңғы жылдары ... мәні күрт ... Бұл ... ... мен ... ... етеді. Көп жағдайда техногенді зоналардағы мәселелер оның ластануымен және оның қайнар көзімен ұштастырылады. Осылай, зауыт ... ... ... және ... ... ... мұнаймен ластанған жерлер техногенді зоналар болып табылады. Тірі организмдердің рөлі төтенше түрде маңызды деп шешілді.
11) Элементтердің жетіспеуі ... ... тыс ... - табиғи аномалиямен ұштастырылған арнайы аудандар биогеохимиясы. Бұл орайда В.В.Ковальскийдің ... ... ... ... Және ... ... ... жүзеге асты.
12) Эксперименталды биогеохимия. Атап айтқанда, жер шарында адамның табиғатқа тигізетін әсерінен бастап барлығы интегралды түрде эксперименттер жүргізілді. Үлкен территорияларды жырту, ... ... бір ... ... ауыстыру, ғаламдық құрғақшылық және т.б. - мұның барлығы элементтер мен органикалық заттардың өзгеру ... ... ... ... ... ... ... бір бөлімін құрайды және өзінің практикалық мағынасы бар.
Жоғарыда аталған биогеохимиялық зерттеулердің жүйесі жер қабықшасының түрлі деңгейде деталді зерттелуімен негізделеді. Сонымен ... ... мен ... ... ... ... да ... жоққа шығармайды. Ғылыми әдебиеттерде кең орын алатын-бұл дербес элементтердің ... ... ... ... элементтердің биосфера төңірегіндегі жүріс-тұрысын анықтайтын қасиеттері жоғарыға қойылады.
Биогеохимиялық әдістер геохимиялық әдістермен, әсіресе органикалық ... ... ... ... Екі пән де ... элементтердің кеңістікте, қандай уақытта, қандай жағдайда таралуын, олардың ... ... ... ... идеясыжанатын пайдалы қазбалардың ұалыптасу теориясына негіз болды.
Қазіргі таңдағы биогеохимия кең продуктивті және артықшылығы көп ... пән ... ... Ол ... геология және химия секілді шынайы ғылымдардың басын қосты.
Алайда, биогеохимияның өзекті мәселелерінің бірі - ол мамандандырылған кадрлардың ... Бұл ... ... ... ... деңгейде.Ал бұл студенттерге көптеген пәндерді қажетті дәрежеде оқытуға себеп болып отыр. Мысалы, Жалпы геохимия.
Енді біздің факультетке деген жауапкершілікті ... ... ... ... ... ... жауапкершілік - осы кадрлардың қатарын толтыру. Әрине, осы курстарды тыңдаған университет түлектері биогеохимияның дамуына өз үлестерін ... ... ... ... ... ... элементтің атомының ядросы екі негізгі элементтен құралады: протон және ... Осы ... ... ... ... әртүрлі элементтер мен олардың изотоптардың қалыптасуына ... ... ... ... синтезі үшін қажетті мөлшердегі протондар мен нейтрондар ғаламның ... ... ... ... ... болды. Өзге ядроларға қарағанда нейтрондар рекцияға ... ... ... ... ... ... нейтрондармен тез сіңіріледі. Сол уақыттағы болған температураны ескере отырып, ... 10 К, жаңа ... ... үш ... дейтерийдің тұрақты ядролары, гелий-3, гелий-4, гелий-7 тұрақты ядролары пайда болды.
Демек, сутегінің ауыр ... мен ... ... ... ... ... 3:1 секілді массалық қатынаста синтезделді. Ал қалған 90 ... ... ... мен энергетикалық деңгейлерде синтезделді.
Элементтердің сутегіден пайда болғандығы туралы болжам ... ... ... ... протон тұрақты. Сонымен қатар, сутегі басымды элемент. Жұлдыздардың энергия көздері көптеген жылдар бойында талқыланып келді. Ал ... ... көп ... ... ... бар сияқты гипотезаны мақұлдап келді. Мұндай реакторлар тек энергияны ғана емес, сонымен қатар, толық спектрдегі химиялық ... де ... ... ... ... ... ... бірнеше миллионнан бірнеше миллиардтаған градустың қозғалуы арқылы бақыланады. 1-суретте ол схема түрінде көрсетілген.
1 - ... ... ... ... ... ... ... элементтердің синтезделуі үшін бір секундтан миллиард жылға дейін уақыт керек.
Ғаламшардың химиялық құрылымы, мен ... ... ... ... сипатауға болады. 1 000 000 атомдардың ішінде 924 400 сутегімен берілген; 74 00 - ... 830 - ... 84 - ... 82 - ... 35 - ... 33 - ... 32 - ... 18 - күкірт; 8 - аргон; 3 - ... 3 - ... ал ... 2 атом өзге де ... ... Ал ... ... элементтер тек аз мөлшерде кездеседі. Химиялық терминдерді қолдана отырып, барлық ... тек ... мен ... өзге басқа элементтермен қосындысынан құралады десек болады. Осылай элементтік бөлщектер мен элементтер логикалық тәртіпке ... Ал бұл өз ... ... ... мен мезгілдік даталауды түзеу ғалымдармен пайдаланылады. Оттегі мен көміртегінің қалыптасуы сутегі, дейтерия және ... бөлу ... оңай ... реакциялардың ядерлы синтезінің нәтижесі 1а - ... ... ... ... ... ... ... α-, β-, Pound- сәулелендіру әсерімен жойылады. 1а - таблица. Уранның жойылу реттілігі. (no Degens, 1989)
Келесі суретте көп ... ... ... берілген. Күн атмосферасының қандай элементтермен жарақтанғанын көреміз.
Жер эволюциясы - өте күрделі процесс. Төменде Жердің негізгі протобиотикалық ... ... ... ... ғана ... ... ... эволюциясы
Жерді Күн жүйесінің планетасы және аспан денесі ретінде қарастырсақ, ол диск тәрізді ... ... ... - шаңды бұлттан 4,6 млрд жыл бұрын пайда болған. Жер ... ... ... бұл тарауда толығымен қарастырып шығу мүмкін емес. Тек жер протобиотикасының маңызды компоненттерінің түзілуін (атмосфера, ... ... ... ... ... таңда Күн жүйесінде айналмалы дисководты небула секілді дамығаны дәлелденген. Жердің ішкі бөлігінің ... мен ... ... 1400 К және 10 Па (10¯4 атм.) ... Белгілі теорияның бірінші станиясында кальций қышқылы, алюминий, титан мен силикаттың, платина ... ... ... ... мен никельдің түзілуі жүрді. Бұл конденсация шамамен 1360 К ... ... ... 1200 К-ға ... ... силикаттың MgSiO3 түріндегі синтезі жүрді.
Протожердің көлемінің қалыптасуы Күн небулалы конденсациясы стадиясынан бұрын түзіле бастады. ... ... ... ... ... ... ... 400 К температураға дейінгі суыған кезінде жүріп отырды. Түзілген теңшамалы конденсаттың ... ... ... сульфиді, магнийдің гидратталған силикаттары мен көптеген шашыранды заттардан құралған. Бұл ... ... ... өте ... ... ... жер ... ұзақ жылдар бойы (10-ның 5 және 7 дәрежесі) яғни қалыптасуына дейін сақталып отырды. Күн газынан ... үш түрі ... ... ... ... - ... мен магний силикаты. Темір суығаннан кейін H2S, H2O-термен әсерлесіп FeS мен FeO-ны түзді.
Одан кейінгі өзгерістер 400 К-дан төмен ... ... ... ... газдан тазаруы 4 млрд жыл бұрын уақытқа созылып, нәтижесінде ... мен ... ... ... мен ... ... режимде болуы температура өзгерісімен байланысты болды.
Осыдан 4 млрд жыл бұрын қарқынды жанартау атқылауы, полигональды жасушалардың жылдам ауысуы мен ірі ... ... ... ... ... ... Осы кезеңдерде кішігірім бірнеше жүздеген километр тереңдікке дейін көлденеңінен протоконтинеттерді қалыптастырды. Одан әлдеқайда көне жыныстардың жасы шамамен 3,8 млрд жыл ... және ... ... жер қабатының эволюциясын зерттеуге мүмкіндік берді.
Геологтар жерді жер қабығы, мантия және ядро деп үш негізгі қабаттарға ... ... ... ... ... ... ... жер құрылысын тереңдігіне қарай төмендегідей қабаттарға бөледі, км:
 A - жердің беткі қабығы - ... 70-ке ... ... ... қабаты - 400-ге дейін;
 C - транзиттік зона - ... ... ... - ... мантия қабаты - 1000-нан 2900-ға дейін;
 E - ішкі ... ядро ... - ... дейін;
 F - транзиттік зона - 4600-дан 5150-ге дейін
 G - ішкі ... ядро ... - ... ... ... ішкі қабаттары
Жердің беткі қабаты -- литосфераның ... ... ... ... ... ... ... шектелген Жердің ең үстіңгі қабығы. Жер қыртысы қалыңдығына, құрамына, құрылысына қарай құрлықтық және мұхиттық болып негізгі 2 типке бөлінеді. ... жер ... ... ... ... ... 25 -- 45 км-ден (платформаларда) 45 -- 75 км-ге дейін (тау түзілу аймақтарында), ал мұхиттық жер ... ... 5 ... (Солтүстік Мұзды мұхит) 10 -- 12 км-ге дейін өзгереді. Жер қыртысы төмен қарай тығыздығы арта ... ... ... 1,8 -- 2,5 ... ... -- ... (2,5 -- 2,7 г/см3) және базальтты (2,7 -- 3,0 г/см3) қабаттарға бөлінеді. Жер қыртысының жоғарғы ... ... ... ... ... және төм. ... ... шөгінді, терригенді және магмалық тау жыныстарынан құралған. Қалыңдығы платформаларда 1 -- 2 км, терең ойыстарда 10 -- 20 км ... ... ... ... ... ... ... пен гнейстерден түзілген шөгінді қабаттың жыныстарымен алмасып отыратын ... ... ... ... қабатының қалыңд. жазықтар астында 15 -- 20 км, тау ... ... 15 -- 50 ... ... Мұхиттар түбінде граниттік қабат өте жұқа, не мүлде болмайды. ... ... ... ... ... Жер қыртысының ең төменгі бөлігінде базальт, габбро және күшті метаморфтануға (метаморфизмге) ұшыраған шөгінді жыныстардан құралған базальт ... ... Жер ... ... ... субмұхиттық жер қыртысында шөгінді жыныстар мұхиттық жер қыртысындағыдан қалың ... ... жер ... жұқа ... әрі граниттік қабат анық байқалмайды. Геофизикалық деректер бойынша, Қазақстандағы жер қыртысының қалыңдығы Тұран тақтасы, Каспий маңы ойысында 35 -- 45 км, ... ... ... 45 -- 50 км, Орт. ... 50 -- 55 км. Жер ... үнемі дамып өзгеруі нәтижесінде геосинклинальдар сияқты қозғалмалы аймақтар платформаларға айналады. Жер қыртысының дамуының басты себептері -- Жердің аса ... ... мен ... ... ... ... процестер.
Жер мантиясы (грекше mantіon -- жамылғы), Жердің қыртысы мен ... ... ... геосфера. Жер көлемінің 83%-ын, массасының 2/3-ін алып жатыр. Температурасы 2000 -- 2500°С. Жоғарғы мантияның қалыңдығы 800 -- 900 км, ... ... ... 2900 км тереңдікте орналасқан. Болжал бойынша мантия құрамы ауыр минералдарға бай, негізінен, магний мен темірден тұрады. Астеносфера ... ... ... ... ... кристалдардан құралған. Мантия тектоникалық қозғалыстармен, магмалық, жанартаулық, т.б. процестермен тығыз байланысты.
Сейсмикалық толқындардың жер мантиясының қимасынан өту жылдамдығы да қима ... ... ... ... Нақ осы ... негізінде, яғни сейсмикалық толқындардың мантия қимасынан өту жылдамдығындағы өзгерістерді саралау нотижесінде Ж.м. шартты түрде үш ... ... ... ... ... В облысы -- Мохоровичич және Голицын ... ... ... ... немесе мантияның Д облысы (кейде "45 градусты даралану деңгейі" деп аталады), шамамен 950 км терендік пен жер ядросы жабынының (2900 км ... ... ... ... ... деп ... ... ортаңғы бөлігі (мантияның С облысы) Голицын жазықтығы мен "45 градусты даралану деңгейінің" аралығына орналасқан.
Ядро (nucleus) - ... мен ... ... ең ... ... ... Ядро тұқым қуалаушылық (генетика) ақпараттың сақталуы және осыған ... ... ... ... мен ... ... ... етеді. Ядроны алғаш рет тауықтың жұмыртқа клеткасынан байқаған 1825 ж. чех ғалымы Я.Пуркине (1787 - 1869) болды. Ядроны ... ... ... ... ... (1831 - 33), ал ... клеткасынан Т.Шванн (1838 - 39) анықтады. Ядро кариолеммадан (ядро қабықшасы), хромосомалардан, ядрошықтан және кариоплазмадан (ядро сөлі, ... ... ... ... ... ... ... тұрады. Ол сыртқы және ішкі жарғақшалардан және олардың ... ... ... ... тұрады. Кариолеммада көптеген ұсақ тесіктер болады. Олардың саны клеткадағы түзіліс процестерінің белсенділігіне ... ... ... ... ... ... саны да ... Ядро қабықшасы тесіктері арқылы клетка цитоплазмасы мен Ядро аралығында зат алмасу процесі (белоктар, көмірсулар, ... ... ... су, әр түрлі иондар) үздіксіз жүріп отырады. Кариолемма тесіктері арқылы ядро цитоплазмалық тормен, одан әрі ... ... ... байланысады. Ядроның біркелкі қоймалжың сұйық бөлігі кариоплазма деп аталады. Оның құрамына су, ... ... ... ... ... ... ... иондары кіреді. Кариоплазма митоз кезінде цитоплазмамен қосылып кетеді. Ол ядроның құрам бөліктерін байланыстырып тұрады. Ядро құрамындағы қара-көк түске боялған, дөңгелек ... ... ... деп ... Оның ... 1 - 5 мкм, оның ... ... 60 - 80 нм жіпше торы құрайды. Ядрошықтың саны 1 - 2, ... одан да көп ... ... ... нуклеопротеидтен (РНҚ және белок) құралған. Онда рибосомалық РНҚ (р-РНҚ) және рибосомалар түзіледі.
Жер ядросы (лат. nucleus, ... kaiyon -- ... -- ... ... ... ... арқылы тұқымқуалаушылық қасиеттерді ұрпақтан-ұрпаққа жеткізетін жасушаның негізгі бөлігі. Интерфазалық жасуша ядросы хроматин дәншелерінен (хромосомалардың көрінетін бөліктері), ядрошықтан, нуклеоплазмадан (кариоплазма -- ядро ... және ... ... ... ... және ішкі ... құралған нуклеолеммада цитоплазмамен қатысатын диаметрі 80-90 нм тесіктер ... ... ... ... ... ... көрінетін бөліктері. Хромосомалардың таратылған, нашар боялатын және белсенді қызмет атқаратын бөліктерін -- эухроматин, ал ширатылып жақсы ... ... ... ... ... ... деп атайды. Хромосомалар тұқымқуалаушылық қасиеттерді ұрпақтан-ұрпаққа жеткізетін құрылым. Олар дезоксирибонуклеопротеидтерден тұрады. Ядрошық дөңгелек келген, диаметрі 1-5 мкм ... ... ... ... ... ... біркелкі боялған қоймалжың бөлігі. Кариоплазма құрамында нуклеин қышқылдары мен протеиндерді түзуге керекті нуклеопротеидтер, гликопротеидтер және ... ... ... ... ... қалыптасу процесі осыдан 3-2,5 млрд жыл бұрын жүрген, бұл үпроцесті ғылымда кратонизация деп атайды.Қазіргі таңда, күн жүйесі айналмалы дискі тәріздес ... ... ... деген дәлелдеме бар. Ішкі бөлігіндегі температура мен қысым шамамен 1400 К және 10 Па. Бұл ... ... ... бірінші стадияларында кальций, алюминий, титан және силикат, платина тобындағы металлдар, темір және никельдің қалыптасуы ... ... ... ... 1360 К ... ... Ал ... 1200 К төмендегенде MgSiO3формасындағы силикаттардың синтезі басталды. Прото - ... ... күн ... ... ерте ... пайда болды. Нәтижесінде прото-Жер мантияның астында орналасқан магний силикатынан құралатын ... ... ... ... ... ... ... қалыптаса бастады. Конденсацияның кешірек кезеңдері небулдың шамамен 400 К температурасына дейін төмендегенде жүрді. ... ... ... құрамында темір, темір сульфиді, магнийдің гидратталған силикаты және кейбір ұшатын заттар болды. Бұл заттардың ... ... ... жоғары температураларды түзілген және жүйесінің пайда болуына дейін көп уақыт бойында Жерде өмір сүрген. ... ... 4 ... Жыл ... ... ал бұл ... және прото-гидросфераның қалыптасуына әкелді. Литосфераның кезекті эволюциясы температуралық өзгерістермен байланысты. 4 илрд. Жыл бұрын вулканизм, полигонды клеткалардың жылдам орын ауыстыруы және ... ... ... ... ... ... ... болды.
Геологтар жер шарын қабық, мантия және ядро деп ... Ал ... ... жаңа ... ... сүйенсек жердің келесідей құрылымдық үлгісін алуға болады. Тереңдік өлшемдері км.- мен берілген:
A - ... - ... 70 - ... - ... ... - 400-ге ... - транзитті зона - 400-ден 1000-дейін;
D - төменгі мантия - ... ... - ... ішкі ядро - ... - ... зона - ... 5150-дейін;
G - қатты ішкі ядро - ... ... ... ең жұқа ... - ол қабық, орташа қалыңдығы 17 км. Ол екі силикатты қабаттардан ... ... ... ... ... және ... мен ... байытылған симатикалық қабат.
Жер қабығын және оның үстіндегі жоғарғы мантияның үстіңгі ... ... деп ... ол ... сыртқы сферасымен сипатталынады. Одан төменгі қабат - астеносфера(80-100 км) деп аталады. Астеносфера заты кей ... ... ... ... және ... ... осы май арқылы орын ауыстырады.
Литосфера эволюциясының келесі кезеңін үш цикл 4 және 2,5 млрд. жыл бұрын деп ... ... ... деп ... ... қабықтың тұрақтануы 3-тен 2,5 млрд жыл бұрын болды.
* Атмосфераның эволюциясы
Литосфераның диффренциациясынан кейін температураның өзгеруі ... ... ... мен ... ... ... ... Жер шарының негізгі бөлігінің қалыптасуы соңында атмосфералық су булары протобиотикалық мұхиттың қарапайым түріне конденсацияланды. Бұл атмосферада азот молекуласы мен ... бір ... және ... байланыстарының көбеюіне алып келді. Дегенмен атмосферада бос оттегі мүлдем болмады. Көміртектің қос тотығы мен судың фотодиссоциацияның реакциясы арқылы атмосфераның ... ... ... жұқа ... ... ... мүмкін. Күн эволюциясының физикалық моделі жер бетіндегі жарықтың артуын белгілі бір уақытта радиациялық баланстың пропорционалды өзгерісімен түсіндіреді. Бұл жер ... ... ... ... ... ... ...
Мұндай өзгерістер атмосфераның көміртек қос тотығы негізінде болып жатқан процестер келесідей теңдеуде ... ... ... көне Жер ... ... қос тотығын төмендетіп, жылу радиациясы мен жылулық әсердің деңгейін ұстап тұрады. Жердегі атмосфераның қалыптасуын анықтайтын тағы бір ... ... бірі ... ... ... болып табылады. Қазіргі таңда УК радиацияларды стратосфераның озон қабатында сіңіріп биотаны оның ... ... ... отырады.
Осыдан 3,5 млрд жыл бұрын анаэробты фотосинтез ... ... ... Жер ... түбегейлі өзгерісіне алып келді.
Микробтардың белсенді әсерінен атмосфера ... CO, No, H2O, ... ... ... ... ... ... атмосфераның химиялық құрамын өзгертіп отырғанымен, атмосфераның химиялық құрамы жүздеген миллион ... ... ... ... Гидросфераның эволюциясы
Қазіргі таңда жердің жасы шамамен 4,6 млрд. жыл ... ... ... жер ... су ... ... және ... айдың беті секілді реголитпен (тау жыныстарының сусымалы қалдықтары) қапталып ... А.П. ... ... ... ... 3,8 млрд жыл ... ... әсерінен су пайда болады, кейіннен жердің ойыс жерлері суға тола (мұхит қабаты) бастайды.
Мұхиттың қалыптасуына келесідей шарттар сәйкес ... ... ... ... жоғары болуы;
:: Мұхитты толықтыратын элементтердің мол болуы;
:: Мұхит қалыптастырушы заттар мейлінше сұйық күйдегі стандартты температура мен қысымда болуы;
:: Төмендетілген бедердің ... ... ... ... ... ... болуы.
Мұхит суында кең тараған элементтер Н, О, С және N болып табылады. Сутектің стандартты ... мен ... ... мен ... байланыстарға қарасақ, сутек 259,2°С-да еріп, 252,8°С-да қайнайды. Бірақ мұндай жағдай жер ... ... ... ... ... жоқ. ... ... да элементтермен байланыстарына мән беретін болсақ: H2O, NH3 және CH1. Бұл ... ... ... ... ... ... ...
Бір атомдағы сутектің химиялық байланыстардың әр түрлі физикалық СТҚ-сы.
Химиялық байланыстар Физикалық жағдайы °С
қатты сұйық газ
H2O
NH3
CH1 0
-77
-187 100
-44
-174 >100
-33
-164
Осыдан біз судың жер беті мұхитын қалыптастырудағы ... зат ... ... ... ... мәліметтер суды осыдан 3,3 млрд жыл бұрын болды ... ал ... жер мен ... асты гидротермикалық белсенді бөлігі ежелгі судың рециркуляциясымен байланыстырады. Су алдымен полюстерде пайда бола бастады. Ол жердегі мұхиттың ... мен ... ... ... 5/1 ... де азы ... және осы ... алғашқы шөгінді жыныстар пайда болды.
Осыдан 2,4-1,7 млрд жыл бұрын атмосфералық сутегі мен мұхиттың химиялық құрамының өзгеруі жүрді. Осы кезеңде атмосфераның ... ... ... ... мұхит қалыптасу процестері жүріп жатты. Бұған дәлел ретінде, темірге дейінгі ... ... ... оны орыс ... ... әдебиеттерде шөгінді темір кварциттер немесе джеспилиттер деп атайды.
Шамамен 1,7 млрд жыл бұрын байланысқан темір түзілімдерінің кездеспеуі алдыңғы стадияның аяқталып ... ... ... ... ... ... ... эволюциясын қалыптасқанын дәлелдейді. Мұхиттың терең бөліктерінде шала тотыққан темірдің жойылып бітуімен, ... ... ... ... ... ... болуы мүмкін деп болжанды. Осы кезеңге дейін көміртек циклі шамамен ... ... ... ... қалыптасуының кезеңдік өзгерісі шамамен 2,6-2,2 млрд. жыл бұрын ... ... ... рифт ... судың кіруінен басталды. Осыдан 1 млрд жыл бұрын мұхит суының іс жүзінде айтарлықтай ... тек қана ... ... ... мен ... ... ... бөлінуі процестері жүріп отырды.
* Жер қабатындағы химиялық элементтердің таралу ерекшеліктері
Табиғатта химиялық элементтерді табудың көптеген түрі кездеседі. Олардың көбінесе зерттеу мақсаты ... ... ... ... ... ... ... жекелеген түрлерін ғана қолданады.
Табиғатта химиялық элементтерді табу ... ... ... бар. В.И.Вернадский химиялық элементтерді табудың төрт басты түрін бөліп көрсетті:
- Тау жыныстары мен минералдар (оларға ... су мен ... зат ... ... табу ... ... (силикатты) ерітінділер
- Таралу жағдайы
- Коллоидты табу түрі табиғи аналогтарсыз сұйық дисперсионды орта мен техногендік байланыстар.
Бұл түрі ... ... ... жаңа ... ... әсерінен биосферадағы химиялық элементтердің концентрациясы мен миграциясы нәтижесәнде болады.
Техногенездің мейлінше көбеюі элементтердің жер бетінде жылжуына және олардың атмосфераға және ... ... ... ... түсіндіріледі және коллоидты элементтерді табудың ерекше формасы ретінде қарастырамыз.
Элементтерді ... ... ... ... ... ... минералды түрлер, су ерітінділері, газды қоспалар, коллоидты және ... ... ... ... ... ... биогенді формалар.
Шашыранды жағдайы - жер шарындағы химиялық ... ... ... ... ... 1909 жылы ... орыс ... бақылаушылары мен дәрігерлерінің XII съезінде деп айтқан болатын.
Жер шарындағы химиялық элементтердің сандық таралуының бірінші болжамдарын Ф.У.Кларк жасаған болатын. Осы екі ұлы ... ... ... ... қазбаларды іздеудің геохимиялық әдісін В.И.Вернадский - Кларк заңы деп атады.
Вернадский - Кларк заңынан мынадай қорытынды ... ... ... ... ... ... адамның) қалыпты тіршілік етуіне барлық химиялық элементтердің жеткілікті болуы керек. Мұны жасанды ... ... ... ... ... тірі ... үшін зиянды немесе пайдалы химиялық элементтер болмайды. Тек химиялық элементтердің шамадан тыс көп болуы немесе жеткіліксіз болу концентрациясы ғана ... ... ... - Жер ... химиялық элементтерді табудың кең тараған формасы болып табылады. Іс жүзінде минералдар ... ... ... ... ... әр түрлі үйлесімі бір-бірінен айырмашылығы бар минерал түрлерін қалыптастырады. Осы минералдардың негізінде материктегі тірі организмдердің массасы, оның ... адам ... ... ... ... ... химиялық элементтердің құрамы ғана емес, мықтылығы, әсіресе ерігіштігі маңызды. Әр ... ... ... ... ... элементтердің негізгі көзі минералдар болып саналады. Әсіресе, белгілі бір минералдың бір жерге жинақталып қалуы аномальды экологиялық жағдайды туғызып отырады. ... ... ... ... ... жол ... ... өндіріс орны табиғи минералдарды пайдаланбай дамуы мүмкін емес.
:: Қазіргі таңды ауыл шаруашылығының ... ... ... ... ... ... жылу-энергетикалық базасының минералды шикізатсыз дамуы мүмкін емес.
:: Минералдар қатары адам азығының құрамын ғана толықтырып ... ... ... ... ... ... (мыс, ... тұз).
:: Минералдар медицинада (йод тұзы), сәндік-әшекей бұйымдарды жасауда .б. қолданылады.
Минералдар литосфераның жоғарғы бөлігінде бір жерде ірі ... ... ... геохимиялық процесті тудырады. Химиялық элементтердің шамадан тыс көп болуы немесе жеткіліксіз болуы ... ... жер асты мен жер үсті ... ... ... ... Белгілі бір іс-шараларды жүргізбей аталған аумақтың тұрғындарының тіршілік жағдайын қауіпсіздендіру мүмкін емес. Мыс, Қаратауда ... ... ... ... ... карбонатты түзілістерде фтордың мүлдем жетіспей отырғандығы байқалады. Бұл сүйек құрылыымының ... тіс және ... да ... көбеюіне алып келеді. Аталған рудалы ауданда ауыз судағы фтордың жетіспеуінен тұрғындардың қауіпсіз тіршілігін қалыптастыру ... ... ... ... ... ... формадан коллоидты, судағы ерітінді түріне өтіп химиялық элементтерді табудың биогенді формасына өтеді.
Көптеген радиоактивті элементтерден құралған ... ... ... ... қауіпсіздігіне нұқсан келтіреді. Мысалы, кварц, асбест, көмірдің жеңіл рак ауруларына шалдықтырады.
Әсіересе, зияндылары қорғасын, мырыш, ванадий, ... ... бор, ... мыс т.б.. Бұл ... жұмыс істегенде қауіпсіздік техника шараларын қатаң сақтау қажет.
Судағы ерітінділер - тірі ... үшін ... ... ... ... ... Бұл ... негізінде ерітінді құрамындағы элементтерді анықтау арқылы, оның қауіптілігін реттеп отыруға мүмкіндік береді.
Газды қоспалар - химиялық ... ... бір ... ... ... бос орындары мен топырақтағы, таулы жыныстардағы қуыстарды толтырып отырады. Барлық тірі организмдер үшін ... және ... ... ... рөл атқарады. Мыс, атмосферада озонның жинақталуы, ірі қалалардың ... ... көп ... ... - ... ... табудың формасы. Мұндай қосылыстарға гологенқұраушы органикалық қосылыстар ... т.б. ... ... түрі ... ... ... қосылыстар әр түрлі өндірістік процестердің нәтижесінде түзілетін қосалқы өнімдер болып табылады.
2) Биофера жағдайында өте жай ыдырайтын және қайта өңделетін ... ... ... тластмасса, фреондар, синтетикалық талшықтар т.б. жатады.
Биогенді табу формасы - ... ... ... бір түрі. Бұл форманы ең алғаш В.И.Вернадский ұсынған. Жер шарында мекендейтін тірі организмдердің салыстырмалы аздаған ... ... жер ... жүріп отыратын геохимиялық процестерді елестету мүмкін емес. Мыс, фотосинтез процестердің нәтижесінде ... ... Жер ... ... ... ... ... геохимиялық аномалиялар
Ауыр металлдардың локальді (импакты) антропогендік биогеохимиялық аномалиясы
Адам қоғамының шаруашылық қызметінің әсері арасында қоршаған ортадағы металдар жиынтығының өсу процесі ... ... алып ... Металдардың көп түрлері (ерте кездерден қолданылып келе жатқан, сондай ақ ... ... ... ... ие) индустриалды өндірісте қолданылуы өсіп келеді. Бұл процес 1-суретте жақсы көрсетілген.
1-сурет. 20 ғ. металдар өндірілуінің өсімі.
Графикте 20 ғ-да өте ... ... келе ... мыс рудасының, молибден және уран рудаларының өндірілуі көрсетілген.
Жоғарыда көрсетілген сандарға қарағанда ... ... мен жер ... ... пропорционалды емес көлемде алынады. Мысалы, алюминий кларкі мыс кларкіне қарағанда мың есе көп, ал осы екі ... ... ... ... ... өте жақын, айырмашылықтары тек бірнеше.
Ең бастысы, ең ... да, ... ... ... ... ... олардың белсенді шашырауында. Металлдардың техногенді шашырау жолдары әртүрлі; ең ... ... ... ... ... кезінде атмосфераға шығарылатын қалдықтар болып табылады. Металдардың біршама бөлігі одан бұрын - ... ... ... ... ... ... авторлармен бірге (1976), 1965-1975 ж.ж. осы жолдармен әлемде келесідей көлемде металлдар шашыраған(мың т.): мыс - 600, цинк - 500, ... - 300, ... - ... жер ... ... ... ... заманғы өндірістің барлық технологиясы осы металлдардың қоршаған ортада шашырауымен бірге жүреді. Өте үлкен көлемде металлдар химия, қағаз, ... және өзге ... ... ... көлемде металлдар әлтүрлі машиналар мен механизмдердің жұмыс істеуі кезінде жоғалады және шашырайды. Ал кейбір металлдар мен басқа шашыранды элементтердің біршама ... тек Жер ... ... ... ... ... ... арналған бензинге қосымша ретінде қорғасынның алкидасы, ауыл шаруашылығында улыхимикаттарды даярлау мақсатында күкірт пен мышьякті қолданады.
Металлдарды өндіретін және пайдаланатын өндіріс ... ... ... ... ... өзге ... бар. ... ішіндегі ең маңыздысы минералды жанармайларды жағу, әсіресе тасты көмірді жағу.
Адамзаттың шаруашылық ... ... жыл ... қоршаған ортаға түсетін ауыр металлдардың массасы - ғаладық массаалмасу процесіне қатысатын металлдардың көлемімен тепе тең.
Өндірістік кәсіпорындар құрамында ауыр ... ... ... мен шаңды ауаға неғұрлым көбірек шығарса, топырақтың бетіне қонатын атмосфералық тұнбалардағы металлдардың концентрациясы соғұрлым көп. Қоршаған ... ауыр ... ... өсуі мен ... ... даму ... белсенді талқылануы нәтижесінде, 1972 жылы Стокгольмде БҰҰ - ның ... тыс ... ... құжат қабылданды. Батыс Еуропа мен АҚШ - да ауыр металлдармен ластануды тежеу мақсатында белсенді іс-әрекеттер жасалды. Нәтижелері көп ... жоқ. 20 ... 80-ші ... ... мен ... ауыр ... тұнуы азайды(2-сурет).
2 - сурет. 20ғ. Рейн өзеніндегі ауыр металлдар тұнбасының азаюы.
Алайда проблема толығымен шешілген жоқ. ... ... ... негізгі массасы эмиссия көздеріне түседі. Нәтижесінде тірі организмдер импакты ауырлықты жүктейді және ластаушы-өнеркәсіптердің қасында биогеохимиялық ... ... ... ... ... маңызды физиологиялық процестердің реттеуші және биокатализаторы құрамына қажетті компонент болып табылады. Осы себептен, олардың қоршаған ортада жоғарғы ... ... ... ... ... өсуі тірі ... өз ... тигізеді. Ғаламдық мониторингтің бірінші бағдарламасында (Манн Р., 1973) 12 қауіпті ластаушылардың арасында үш ... ... ... ... және кадмий.
Алайда кейінгі зерттеулердің нәтижесінде тағы 7 металл қауіпті деп танылды. Олар: ... ... мыс, ... ... никель, кобальт.
Техногенді биогеохимиялық аномалиялар шамасында әдетте екі зонаны бөледі. Біріншісі, ластаушы көзіне қосылған, ол ... ... ... ... ... Бұл зонада әдетте, өсімдік жамылғысы жоқ, топырақтың биокосты жүйесі бұзылған, топырақ жәндіктері мен микроорганизмдер біршама жойылған. Ал ... ... ... зона. Мұнда биотаның бөлек құрылымдық бөһлшектерінің жойылуы өте сирек. Бұл зонада табиғи экожүйе сыртқы өзгертулерсіз ... ... оның ... (топырақ, өсімдіктері, топырақ жануарлары) келешек ұрпаққа әсерін ... ... ... ... байқалған.
Дала ландшафтарында техногенді геохимиялық аномалиялардың ұзындығы өсіп келеді - түсті металлургия зауыттары қорғасын, мыс, ... ... 5-20 км. ... ... ореолдарына себеп болып отыр. Оңтүстік Қазақстандағы құрғақ дала жағдайында орналасқан ірі Шымкенттік қорғасын-балқыту зауытының ... ... ... ... 25-30 ... ... ... 3-сурет.
3-сурет. Қорғасын-балқыту зауытынан пайда болған импакты биогеохимиялық аномалия аймағындағы металлдардың ... ... ... ... көлемі тек кәсіпорындардың өндірісінен ғана емес, сондай-ақ, олардың ... ... ... мен ... да ...
Ластаушы көздерден алшақтаған сайын әр түрлі формадағы шашыранды элементтердің қатынасы да ... ... ... суда ... ... тек 5-10% құрайды, ал көп бөлігін сульфидтер мен оксидтердің ұсақ шаң тәріздес бөлшектері құрайды. Зауыттардан алшақтаған сайын қорғасынның ... ... ... өседі: зауыттан 1,5 км. қашықтықта ол 55%-ға, ал 4-5 км.-де - 80-90%-ға жетеді. Демек, ... ... ... қатты шаңды бөлшектердің негізгі бөлігі шөксе, судаеритін ... одан ... алыс ... ... және ... қар ... ... түрінде жауады.
Металлдардың шашырауы металлургиялық және металлөңдейтін зауыттардың арқасында ғана болып қоймай, сондай-ақ, өзге де өндірістік ... ... ... ... ... ... мыс, цинк, қорғасын, уран және т.б. қосылады, соған сәйкес олар сол зауыттардың маңында шашырайды. Қағаз өндіру күкірттің ... ... ...
Мысалы, қорғасынның өзіндік бір биогеохимиялық аномалиялары үлкен автомагистральдардың маңында пайда болады. Қорғасынның тетраалкиласын автомобильдің жүруін жақсарту үшін бензиннің ... ... ... бөлінетін газдардан қорғасын оксид, хлорид, фторид, нитрат, сульфат секілді ұсақ қатты ... ... ... ... ... ... өзгерген. Қалалардың атмосферасының ластану қарқындылығын сипаттайтын көрсеткіш ... ... ... коэффицентін қолдануға болады. Оны Н.С.Касимов пен А.И.Перельман ... (1991): E = ... ... P - ... массасы, т/жыл; N - тұрғындар саны, мың адам.
Сонымен қатар, щаңды жүктемелердің көрсеткіші қолданылады. Ол кг.-мен есептелінеді.
1 - шаң ... ... ... ... 2 - шаң ... ... геохимиялық фон деңгейінде элементтердің таралуы.
4-сурет. Қала шаң-тозаңдары арқылы шашыранды элементтердің таралуы.
* Биогеохимиялық циклдердің эволюциясы
Считается, что геологические события на ... 3,8 -- 4,2 млрд лет ... ... ... даже ... ... В ... эволюция геологических и геохимических цик-лов привела к зарождению жизни. Начало развития жизни и соот-ветственно начало эволюции биогеохимических циклов ... ... с ... самых ранних осадочных пород, образованных в водной среде. Первые ... ... ... в ... ... ... Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Авст-ралия) и Алдан ... ... ... ... геоло-гических пород и связанное с ней возникновение и усложнение жизни.
Около 3,8 -- 3,6 млрд лет назад началось ... ... из ... ... ... ... и ... над протоокеаном материковых щитов. К 3 млрд лет сокращение радиуса Земли достигло ... Под ... ... ... их ... ... ... и наращивание ли-тосферы. Около 2,8 -- 2,6 млрд лет назад ... ... ... ... ... и ... ... недр. В период до 2 млрд лет назад происходило отложение джес-пилитов, или железистых ... ... ... ... обнаружены в Гренландии. Их возраст близок к древней-шим осадочным породам на нашей планете. Огромный резервуар сульфидного железа образовался в океанах при его ... ... из ... ... ... поясов. Как отмечено выше, около 1,4 -- 1,7 млрд лет ... ... ... прекратилось. По данным Г.А. Заварзина (1984), это было связано с появлением эукариот и возможным ... ... в ... этих ... железа путем окисле-ния подвижного двухвалентного закисного железа сульфидов до трехвалентных малоподвижных окислов. Такой процесс окисления требовал ... ... ... что ... ... ... кислорода в атмосфере.
Рассеянный органический углерод обнаружен в докембрийских горных породах. Многие ученые полагают, что этого ... было ... ... ... ... необходимое количество ки-слорода для окисления железорудных формаций. Следующий по значимости резервуар для ... ... -- это ... ... ... ... ... в самых древних осадочных породах. Происхождение этих сульфатов может быть ... с ... ... ... хотя в ... ... их ... происходит и биогенным путем.
Как было показано выше, начало жизни оказало существенное влияние на ранние предбиотические геохимические циклы. ... ... о ... ... ... при ... ... изотопов. Применение изотопных методов
для изучения биогеохимических циклов
Передвижение биофилов по биогеохимическим пищевым це-пям очень часто сопровождается фракционированием стабильных изотопов вследствие влияния ... и ... ... ... из этих эффектов может быть отнесен к равновесию
С02/НС0з, а второй -- к ферментной ... ... ... ... азот и водород демонстрируют заметную гетероген-ность изотопов для органического и неорганического пула (бокс 4.7). Анализ ... ... ... ... и ... ... для ... реакций массообмена в течение гео-логического времени. Примером могут служить доказательства взаимозависимости глобальных циклов углерода и серы в ... ... ... с ... изотопного состава морских карбонатов и сульфатов. Катастрофическое вымирание фауны в пермский период могло быть связано с быстрыми и ... ... в ... ... цикле уг-лерода. Свидетельством этому являются стратиграфические изо-топные определения углерода в карбонатных и фоссильных отло-жениях древних океанов.
Бокс 4.7. Изотопное фракционирование
Идентификация источников ... ... ... ... и ... биофилов при прохождении этих элементов через биогеохимические кру-говороты и включении в ... ... ... ... ... изотопного фракционирования. Если элементы существуют в виде смеси ... ... как в ... С, Н, S, N и О, ... и ... ... ... при небольшом преимущественном участии одного из изотопов. Ниже показан изотопный состав серы в раз-личных резервуарах.
Резервуары
Сульфаты отложений
Сульфиды отложений
Океанические сульфаты
Живое вещество ... ... ... ... процессы ....
Ассимиляторная сульфат-редукция Диссимиляторная сульфат-редукция Окисление сульфатных соединений
Большинство биохимических изменений происходит при ... ... ... ... Это ... быть ... путем измерения отно-шения различных изотопов в субстрате и образующихся продуктах. Данное отношение выражается в ... ... с ... про- милей (%о) и основано на системе международных стандартов. Эти стан-дарты подобраны таким ... ... их ... был наиболее близок к изотопному составу элемента в больших резервуарах (например, в океане),
или вещество ... ... с ... ... ... Земли. Например, троилит -- метеоритный минерал сульфида желе-за -- (троилит ... ... СОТ) ... в ... ... ... и все ... изотопного состава серы выражаются в сле-дующем виде:
534S(%o CDT) = i[3V\6p„J/34S/32SCTawT] - 1} ■ 103.
Аналогично состав изотопов углерода (13С/12С) выражается ... ... к ... белемнита из месторождения области Пи Ди (Pee Dee Belemnite, PDB) как стандарту.
В течение геологической истории Земли ... ... ... ... и ... ... в очень сильной степени влияли на пространственное и временное распределение органической массы и ее осаждение. Поскольку ... ... ... в ... , ... ... ... то вполне вероят-но, что глобальные изменения климата и цикла углерода в истории Земли были ... ... ... ... между геохимическими и биогеохимическими явлениями, как се- ... ... ... состава и пониженное содержание кислорода, с одной ... и ... ... ... ... -- с ... были рассмотрены в работе М.И. Будыко и соавторов (1985). Биогеохимические циклы возник-ли на ранних стадиях эволюции жизни и были отражением ... ... этой ... ... взаимовлияний могут быть получены при анализе строматолитов. Строматолиты, т.е. ... ... ... ... ... ... ... многометровой толщины, были сформированы микроорганизмами, затем перекры-ты морскими отложениями в течение геологической истории на-шей планеты. Постройки строматолитов определенного типа четко ... со ... ... т.е. ... ... в развитии Земли. Строматолиты протерозоя и рифея, изученные на территории северной Евразии (бывшего СССР), по-зволили построить биостратиграфическую шкалу. Позднее эти ... были ... для ... ... Азии, Австра-лии и Африки и теперь служат основой для глобальной корреляции возраста древних геологических пород и эволюционных ... (рис. ... ... ... қалыптасуына биогеохимиялық циклдердің атқаратын рөлі
* Тірі организмдердің биосферадағы рөлі
* Мұнай құрамының қалыптасуының биогеохимиялық факторлары
* Геохимиялық тосқауылдар
* Элементтер-ластағыштардың ... ... ... ... ... ... ... мәселелері
Биогеохимия - жер биосферадағы тірі организмдердің қатысуымен жүретін химиялық элементтердің айналымын зерттейтін ғылым. Биогеохимияның ... ... - ... ... геохимиялық айналымы үлгісін сандық құрастыру, табиғат заңдылықтарын анықтауда топтарға, жіктемелерге бөлуді белгілеу. ... тірі ... ... ... ... материалды-энергетикалық айырмашылығы.
Кеңістік жағдайының ерекшелігі биосферадағы бос емес тіршіліктің уақыт кеңістігімен ... ... ... ... ... ... жаңа ... кішігірм организмдерді тудырып, дәл бұрынғыдай организмнің құрамдас бөлігі іспетті болады. Организмдердің көбеюі оның биосферадағы пайда болуын жалғыз көзі болып табылады. ... ... ... ... ... отыратын процесс: ол үздіксіз қайта дамып, биосферада өзі қайта құрылып отырады.
Биогеохимиядағы тағы бір мәселе ... ... ... ... ... ... Бұл ... процестердегі әркелкілік теңділігі, яғни температурамен, қысыммен, химиялық құрамымен, зат фазасымен және т.б. ... ... ... ... ...
Биоосферадағы биогеохимиялық функциялардың мәселесін В.И.Вернадский қарастырды.
Организмдердің миграция процесіне қатысуын тануда тірі заттың химиялық ... ... ... білу ... ... ... ... 1919 жылы вернадский жекелеген түрлердің химиялық құрамын зерттеуді бастады. Сонымен қатар мұндай зерттеулерді В.С.Садиков жүргізіп, тірі заттаң химиялық құрамын талдаудың ... ... Осы ... ... ... жетекшілігімен әр түрлі топтарға жататын организмдердің химиялық құрамын зерттелді. Нәтижесінде, биогеохимиялық концентрация фунцияларын жүзеге ... тірі ... ... ... жалпылық қатары мен нақты сандық мәліметтер алынды.
Өз кезегінде тір ... ... ірі ... жасау негізінде - химиялық құрамының миграциясы, зат массасы да жылжып ... Тірі ... ... ... аздаған үлесін ғана құрай отырып, жылжу мен қозғалу нәтижесінде биосфера затының барлығын қамтып отырады.
Геологиялық уақыты ... жер ... ... тіршіліктің пайда болуы ғылым тарихында ешқашан анықталмаған: ол ... ... ... планетадағы алғашқы газдың қалыптасу түсінігі негізінде космогониялық аспектілермен анықталады.
Атмосфера - Жерді қоршаған газ қабықшасы. Атмосфера 78% ... 21% ... және ... ... басқа газдардан тұрады.
Атмосфераның төменгі қабаты тропосфера деп аталады, ол 10-12 км биіктікке дейін (орта ендіктерде) созылып жатады. Одан биіктеген сайын ... ... Онан ... ... ... тұрақты дерлік болып қалады (-40С маңында). Ал шамамен 25 км-дей биіктіктен бастап бұл қабат Күннің ультракүлгін сәулелерін жұтатындығынан ... баяу ... ... ... жоғарғы қабаттарында күн сәулелері күшті иондану туғызады. ... ... ... ... деп аталады. Атмосфера ғарыш кеңістігінен Жерге келетін сәулелерден басым бөлігін шағылдырады немесе жұтады. Мысалы, ол Күннің ... ... ... ... ... ... бізді микрометеориттердің үздіксіз атқылауынан және ғарыш сәулелерінің - ... ... ... ... бүлдіру әрекетінен де сақтайды.
Атмосфера Жердің жылу балансында ерен ... роль ... ... Күн ... ... ... ешбір бәсеңсімей өте алады. Оларды Жер беті жұтады, осыдан келіп ол жылынады да , инфрақызыл сәулелер шығарады. Осы күнгі ... ... ... және ... ... ... ғана ... тіршілік пайда болған. Міне, сондықтан да экология мәселесі, біздің бірегей ғаламшарымыздың табиғатын қорғау ерекше ... ... ... мен ... ... ... сутегінен, Фипсон азоттан, Кэне көмірқышқылы мен азоттан пайда болған деген пікірде ... ... ... Кэне 1856 жылы қазіргі кездегі атмосфера генезисын көмірқышқыл газын пайдаланып, оттегінің еркін құралып тіршіліктің рөлін ұсынды. Дегенмен ... Жер ... яғни ... ... құбылысқа жатпайды дегенді алға тартады. Енді тіршіліктің сақталып, жойылып кетпеуіне жол ашып отырған озон қабатына тоқталатын ... озон ... ... ... ... тіршілікпен тығыз байланыста болып отырады, бірақ онсыз тіршілік болуы мүмкін ... ... ... өріс ... ... бұл ... тұжырым дұрыс па, бұрыс па? Бұл жерде жеткіліксіз нақтылық бар ма? Мысалы, тәжірибе жүзінде барлық организмдердің осы сәулелердің әсерінен жойылып ... ... бе? ... ... үшін бұл құбылыс зерттелмеген, әсіресе олардың биогеохимиялық газ функциясымен қатынасы қиындық тудырады.
Стратосфера қабатына ультракүлгін сәулелердің енуі
Озон қабаты - ... ... ... ерекшеленетін стратосфералық (биіктігі 10 - 50 км) ... ... ... ең көп концентрациясы 20 - 25 км биіктікте болады, мұнда озонның ... жер ... ... 10 есе көп. Озон ... Күн ... ... ... ультракүлгін бөлшектерін сіңіруінен пайда болады. Озон мөлшерінің көп болуы көктем айларына, азаюы күз айларына сәйкес ... Озон ... жер ... ... үшін ... зор. ... ... жер бетіне жеткізбей, сәулеленудің алдын алады. Оның зардабы ... ... ... ... ... сәулелерінің және электр разрядтарының әсерінен екі атомдық оттек ( ) молекулаларының ыдырап, қайта қосылуының нәтижесінде ( ) ... ... Озон ... ... ... ... жіберетін ультракүлгін сәулелерін ұстап қалады.
Демек жердiң газды атмосферасын былай қарастыруға болмайды: барлық ғаламшардың жер қабыршағына қарап бүкіл ғаламшарды ... ... ... газды атмосферасы планета затын фазалық тепе-теңдiктердi жасауды бәлкiм сондықтан болып көрiнедi. ... ... ... ... ... ... жердің биосфера қабатының құрамына жатқызамыз.оның себебі аталған қабатта оттегі газының ... ... ... осы ... ... ... жаңа ... анықтап, ескі жолдарды жетілдіре білу негізінде осындай нақтырақ мәселелерді шеші жолдарын қарастыруымыз қажет.
* Биосфераның әр ... ... ... ... ... ... ... биогеохимиялық циклдері
* Құрлықтық су экожүйелеріндегі элементтердің биогеохимиялық ... ... ... және ... ... ... қалыптастырудағы оның мәні
* Биосфераның биогеохимиялық гетерогенділігіне адам денсаулығының бейімделуі
Қазіргі таңда биосфераның антропогендік трансформациясына байланысты адам денсаулығы мен ... ... ... ... ... ... ... зерттелуде. Адамның экологиялық қалыпты (оптималды) тіршілік ету зонасы шектеулі және экологиялық тепе-теңдікке интенсивті (сапалы) араласуы өмір ... ... ... ... ... ... ... алып келеді.
Тіршілік ортасының биогеохимиялық жағдайларының жылдам өзгеруінен бейімделгіш ... ... ... мен ... ... ... ... көбеюі, өмір сүру ұзақтығының төмендеуі және басқа да депопуляция (азаю) құбылыстарының артуы ... ... ... ... ... деңгейлері техногендік ағындардың әр түрлі ластануының артуымен, тіршілік ортасының биогеохимиялық ұйымдастырылуының өзгеруінен туындаған.
Биосфераның биогеохимиялық гетерогендiлiгiне адам ... ... ... ... ... ... ... оның құрылымдық бірліктерінің түзілуімен, геохимиялық және геофизикалық талаптарынан бөлініп қарастырыла отырып, олармен тығыз ... ... және ... ... жіңішке үйлесуінің салдарынан бейімділік типі емесе адамның экобейнесі мекен ... ... ... ... ... ... әсері болды. Дегенмен, ландшафт тіршілігіне негізгі қолайсыз әсер беретін ең үлкен шектегі деңгейлер температура мен ылғалдылық болып саналады.
Қоңыржай белдеу үшін ... ... ... ... ... химиялық және биогеохимиялық факторлардың рөлі артады. Химиялық элементтердің ... ... ... орта ... ... реттейтін тұрақты жүйелерді шиеленістіруге алып келу мүмкін. Мұндай жағдайдар көптеген субьектілердің ... ... ... ... популяцияның белгілі бір физиологиялық әртүрліллігін қамтамасыз етіп отырады.
Адам ағзасы мен ортаның микроэлементтік құрамының бір-бірімен ... ... және ... ... ... жағдайлардың әсерінің физиологиялық аспектілері (көрінісі) көрсетіледі.
Ұлпалардың оттегімен ... ... ... гемоглабин), қорғалмаған жасушалық және гуморальдық факторлардың ... ... ... ... зат ... ... (ақуыздық және липидті спектр), қан параметрлері, орталық жүйке жүйесінің жағдайының құрылымдық жақтарын қоңыржай климаттық зона аумағы сыртындағы ... ... ... анықталды.
Организмдердің биогеохимиялық жағдайларға бағыныштылығы эндемикалық аурулар түрінде, яғни трофикалық тізбектің әр түрлі деңгейлерінде микроэлементтердің ... ... тыс көп ... ... ... ... Бұл ... гармондарының, витаминдердің, ферменттер мен басқа да акцессорлы (қосымша) заттардың қажетті құрамдас ... ... ... ... ... болады.
Химиялық элементтердің табиғи үйлесімділігі реттеуші жүйесінің тепе-теңсіздігіне алып келуі мүмкін.
Ақуыз бен липид алмасуының ... ... ... ... төмендеп, глобулиннің артуы тенденциясын дәлелдейді. Бұл өзгерістердің табиғаты, барлық көріністерде көп факторлы болып келеді. Көбінесе, ... ... ... ... ... ... рөл ... Дегенмен, географиялық аймақтың аса интегралды сипаттамасы биогеохимиялық қорек тізбегінде химиялық ... ... ... биогеохимиялық ұйымдастырылуы болып табылады. Бұл жерде ересек адам мен балалардың қызыл қанының көрсеткіштерінің әр түрлі бағытта өзгеруі онтогентикалық ... ... ... ... көрсетеді. Мысалы, организмге мыстың жеткілікті енуінен жаңа туылған ... ... ... ... концентрациясы кездесетіні белгілі, ал мыстың сіңуі балалардың ... ... ... көп ... ... ... ... қызметінің гетерогенділігі ортаның биогеохимиялық біртексіздік деңгейіне негізделген (шартталған).
Соңғы уақыттарда популяцияның детерминациядағы ... ... ... және ... ... ... ... барлығы) физиологиялық әртүрлілігіне биогеохимиялық жағдайлардың қанша практикалық қызығушылығы болса, сонша теоритикалық мәні көрсетіледі. Бұл биосферадағы химиялық ... ... ... не ... бөлшегі) интенсивті антропогендік өзгеруімен байланысты организмдердің мүмкіншілік темптерінің орнатылмауы. Биогеохимиялық жағдайдың экологиялық факторларының ... ... ... бөлу ... ... ... ішінде басым рөл ала бастайды.
* Экотоксикологиялық көрсеткіштер және биогеохимиялық ... ... ... ... ... елдерде ауыз су мен азық-түліктердің құрамындағы нитраттардың көп болуы адамдар мен жануарлардың, әсіресе балалар мен жана туылған ... ... ... ... ... ... әсерлердің нәтижесі болып метгемоглобинемияның таралуы мен құрамында нитраты жоғары су немесе көкөністерді пайдалану арқылы пайда болған асқазан ісік аурулары саналады. ... ... ... ... да бөліп көрсетілген. Топырағы мен суының құрамында бұршақтұқымдас өсімдіктер мен микроорганизмдер көмегімен азотофиксация ... ... ... ... ... жинайтын табиғи геохимиялық аудандар бар. Алайда, нитраттар тек тотығу жағдайында ғана тұрақты бола алады, себебі ... ... ... денитрификация процессі өтуі арқасында нитраттың құрамы күрт ... ... ... ... (жер асты ... ... ... (көкөністер, жемістер, ет тағамдары) нитраттардың жинақталуына көп көңіл ... ... ... мен ... ... улы ... ... дәлелі бар.
Нитраттардың адамдар үшін улылығы асқазан-ішек жолдарында ... ... ... ... ... улылығының жоғары мөлшері қан-тамырлар жүйесімен байланысты болса, аз мөлшерде - ... ... мен ... ... байланысты.
Метгемоглобиннің қалыптасуы - гемоглобиннің жартысы қантасымалдаушы жүйеде оттегін тасымалдау үшін жұмсалып, адам ... ... ... СО улы ... ... де ... білінеді. Нитриттің өте қатты әсер еткен жағдайлары, нитриттің құрамы ... ана ... ... 1 ... ... ... ... Нитраттар нитриттерге оңай трансформацияланады, ал соңғысы оттегін тасымалдау ... ... ... оңай ... Сәбилерде нитраттар 10%-ға дейін нитриттерге дейін қалыптасады, ал тұншығу 10% гемоглобин метгемоглобинге трансформациялану ... ... ... рН ... ... ... нитритке бактериалды қалыптасуы жағымды әсер етеді. Сонымен қатар, бұл жаста метгемоглобинді ыдырататын фермент активті емес.
Сонымен, ... жаңа ... ... да, ... ... ... мен судағы нитраттың жоғары концентрациясына сезімтал болып келеді.
Нитраттарды көптеп пайдаланудың басқа экотоксикологиялық мәселесі олардың аминдермен, мысалы үштік амині бар дәрілер ... ... ... ... ... ісік ... қалыптасуы мүмкіндігі жоғары. Нитрозоаминдер жануарларға жасалған эксперименттермен қатар адам ауруларының эпидемиологиялық зерттеулері нәтижелерінде де ... ... ... ... ... Венгрия, Колумбия, Чили және басқа да аудандарда ауыз сулардағы нитраттың құрамы мен ісік аурулардың кездесу жиілігі арасындағы коррелияция қалыптастырылған. ... ... ... ... ... алі де ... талап етеді, ал нитрозоаминдердің алғышарты екендігі айқын анықталған. Нитраттар аминдер мен амидтармен реакцияға түседі, нитрозоаминдердің шығуы адам ағзасы қалпының арнайы ... ... ... адам және ... ... цлы әсер ететіндігіне белгілі бір дәлелдер бер. Нитраттар едәуір, кейде өте көп мөлшерде ... ... ... ... ... ... ... қауын, шабдалы, банан сияқты жемістер мен көкөністерде жинақталуы мүмкін. Бұдан бөлек, шұжықтар, кептірілген ... ... ... ... өндіруде өнімнің сақтау мерзімін ұзарту үшін аз мөлшерде нитрит тұздарын ... Ет және ... ... ... кезінде немесе виски дайындау кезінде нитрозоаминнің қалыптасуы жүреді, ... ... ... ... ... өте аз ... ... Көптеген елдерле сәби тағамына нитриттерді қосуға тиым салынған.
Түрлі көкөністерде нитраттардың шектік рауалы концетрациялары қалыптасқан. Мысалы, Ресейде нитартты азоттың ... ... ... үшін 4,45 ... керек) қырыққабаттың шикі салмағына 900 мг/кг, картопқа-80, салатқа-1200, қарбыз бен қауынға-80 және т.б ... ... ... ... ... ... елдерде: АҚШ, Германия, Чехия, Швеция енгізілген.
Ауыр металлдар мен металлоидтар
Ауыр металлдар мен микроэлементтердің құрамының оптималды емес болуымен ... көп ... ... аз ... да зиянды) байланысты биогеохимиялық құрылымы жануарлар мен адамдарда көптеген табиғи эндемикалық аурулардың пайда болуына алып келді.
Қоршаған ортада ауыр ... ... ... және ... ... жүруі мүмкін, алайда, екі жағдайда да олардың биотаға улы әсер ету ... ... ... байланысты. Бұл қатынаста нәруыздың амин- және сульфогидрильді топтарымен оңай ... ... ... ауыр ... ... эффективті. Кейбір ауыр металлдар (мысалы, кадмий, сынап) мырышпен металы бар белгілі бір ... ... ... басу ... ... ... ... канцерогенді заттар бола отырып (никель, бериллий, таллий) генді механизмдерге де әсер етеді. Кейбір металдар биоаккумулятивті қасиеттерге ие, ... ... ... ... ... организмдерде жинақталуына жағдай жасайтын сынап және кейде қорғасын. Металлдардың аса улылығы негізінен олардың электрожағымдылығына пропорционалды ұлғаяды:
B Сu < Ag < Au
B Zn < Cd < Hg
A Al < Ga < In < ... ... 6-шы ... ... ең улы ... табылады (Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb), бірақ ... ... ... суда ... ерімейтіндігі бұл улы әсерді төмендетеді (18.5).
Жалпы, органоминералды қосылыстар ең луы қосылыстар болып ... ... ... мен ... ... қосылыстары органикалықтан (метилсынап, тэтраэтилсынап) улылығы төмен болып есептеледі. Алайда, мышьяктың бейорганикалық ... ... ... улы. ... балықтар улы емес деуге боларлық мышьякты арсенолипид түрінде ... ... ... көп ... және ... ... улы емес; үшалкилқосылыстар бұл тізімге кірмейді, биоцид ретінде қайықтардың су астындағы корпусында бақалшақ өсіп кетпеу ... үшін ... өте улы ... ... температура жағдайында сұйық күйде кездесетін жалғыз металл болып табылады; қайнау температурасы ... ... (357°C) және ... ... ауада бөлме температурасында да болады.Ауадағы әдеттегі сынаптың құрамының ШРК 0,05 мг/м3 ... - бұл ... ... ... ... ... қысымынан төмен. Метилсынап үшін ШРК 5 есе төмен - 0,01 мг/м3, бұл осы ... ... ... ... ... ... ...
Сынаптың улылығы адамға ежелден белгілі. Сынап буларын жұтудан бұлшықеттердің өздігінен кенеттен жиырылуы. Сынаптың органикалық қосылыстары қан арқылы ену ... ми ... оңай ... ... кемістігін тудырады. Тышқандарға жасалған зерттеулер көрсеткендей, жаңа туылған даралардың милары өте сезімтал болады: анасының CH3HgCl < lppm ... ... ... пен ... ... ... ... ересек даралардың қозғалыс координациясы бұзылған. Құстар үшін алкилсынап ЛД50 20 мг/кг қалыптасса, осы ... HgCl2 үшін 5000 ... ... ... ... ... пар түрінде улы, ол асқазан-ішек жолдары арқылы организмге ... ... ... ... тұздары бүйрек каналшаларында жинақталатын сынаптың металлотиониннің ақуызымен кешен түзу арқылы бүйректі зақымдайды.
Сынаппен қатты улану кезінде антидот 2,3-диметилкаптоэтанол (БАЛ), ... ... ... ... ... газдармен улану кезінен белгілі болған британдық антилюизит.
"бешенный как шляпник" (mad as a hatter) деген сөзтіркесі ХХ ... ... ... қолданылған биязы жүннен жасалған киіз өндіру технологиясы кезінде жұмысшыларға сынап ... ... ... ... ... ... ... бұйымды 10 бөлшекті амальгама мен 1 бөлшекті алтынмен жалату болып табылады, ... қызу ... ... ... Бұл ... ХIX ғ ортасына дейін пайдаланған, кейін ол біртіндеп электрохимиялық жалату ... ... XIX ғ. ... ... ... әйнекке кейін буланып кететін сынапты-қалайылы амальгамманы жағу әдісімен жасаған. Сынап алхимиктер үшін де маңызды химиялық элемент болған; ғылым тарихының қазіргі ... ... 1690 ж ... оғаш ... оның сол ... ... ... байланысты деп болжайды.
Қазіргі өндіріс орындарында сынаптың әсер етуі медициналық термометрлерді дайындауда, сынапты ... мен ... хлор мен ... ... ... ... және ... (70 %), қалайыдан (26 %), мыстан (2 %) және ... (2 %) ... тіс ... ... ... ... ... Тіс дәрігерлеріне әсері тек осы кезеңде жүреді, себебі амальгаммалардан сынаптың ұшып кетуі жүрмейді ... ... ... ... ... ағзаға түсуі оның адам денесінде жинақталуына алып келеді (18.7 сурет).
Сынап ... у ... әсер ... ... ... ... шығу жылдамдығы өте төмен. Сынаппен ластанған тағамды бір рет пайдалану белгілі бір деңгейде жағымсыз әсер тепеуі мүмкін, бірақ осы ... ... ... ұзақ ... бойы пайдалану ауруға және өлімге алып келуі мүмкін.
Минамата ауруы. Сынаптың биогеохимиялық ... ... ... ... адамдардың көптеп улануы көрінісі 1950 ж жапондық балықшы ауыл Минаматада орын алды. 1953 ж мен 1963 жыл ... ... жуық адам ... ... ... белгілерімен есепке алынды және олардың 200 жуығы өлді. Жәбір шеккендерде сынаппен уланулың барлық белгілері табылған, бірақ ... ... табу үшін ... көп күш қажет болды.
Барлық ауырғандар балықтар мен ... ... ... ... ... мысықтар да осылай ауырған. Алғашында тағаммен улану болжанған, бірақ ауруларда безгек немесе гастроэнтерологиялық бұзылыстардың белгілері байқалмаған, және ... ... ... ... ... ... ала ... химиялық улану мүмкіндігі туралы гепотеза ұсынылды. Ацетальдегид ... ... ... ... ... жәбір шеккендердің барлығы оның маңайында орналасты. Алғашында нағыз нағыз токсикант анықталмаған болатын, бірақ біртіндеп ацетальдегид ... ... ... ... ... ... улану себепкері болғандығы анықталды. Балық пен моллюскаларда сынап құрамы анықталды және фабрикадан алысаған сайын оның ... ... ... бірге, Минамата шығанағының сулары мен шөгінділерінде CH3Hg+ катиондары табылды.
Осылайша, Минамата ауруы метилсынап өнімдерінің липофильдігінен ... мен ... ... ... ... ... ... қалдықтарының қалдық сулар сулармен теңізге түсумен байланысты болды.
Минемата тұрғындарын тексеру олардың шаштарында CH3HgCl ... мен ... ... пайдалану жолымен жүргізілді. Шаштағы бұл қосылыстың құрамы оның қандағы құрамына пропорциялы түрде өзгеретіндігі және тағамдағы сынап құрамымен корреляцияланатындығы анықталды. ... ... 500 ... ... CH3HgCl ... бұл ... 100 еседен жоғары. Қандағы сынаптың мөлшері 70-900 мкг/л және шамамен 100-900 мкг тәулігіне ағзадан зәр арқылы шығып отырған.
Канадалық ... ... ... ... ... ... ... жаппай улану жағдайы хлор/сілті өндіру кезінде қағазды ақтау ... ... ... ... ... ... ... провинциясында орын алған. 1962 жылдан бастап 8 жыл ішінде жергілікті екі өзен - ... мен ... су ... 10 ... ... түскені анықталды. 1970 жылы Канадада сынапты пайдалану шектелді және 1975 жылы тыйым салынды, бірақ 1990 жылдары бұл ауыр ... ... мен ... ... аккумуляцияланғанының зардаптары сезіледі. Үндістер аулаған балықтағы сынаптың концентрациясы ... ... ... (0,5 ... ... әлдеқайда жоғары болған. Үндістердің денесіндегі сынаптың құрамы 600 мг/кг жеткен, ал бұл ... ... ... төменгі шегі болып табылады. Бірнеше жылдық тартыстан кейін сот 1985 жылы "Reed Paper" ... үнді ... 8млн ... өтемақы төледі.
Өзендерді қайта қалпына келтіру мәселесіне көп көңіл бөлінді. Себебі, ... ... ... ... ... ... ... металдық сынаптардың қалыптасуы мен жинақталуы басталды. Шөгінділерде драгадар көмегімен жою тиімсіз, себебі сынап ... суда ... ... ... және бұл ... өзі аса қымбат тұрады. Уақыт өте жинақталған сынап одан да терең түптік шөгінділер тазартусыз көмілді.
Ауыз сулардағы сынаптың құрамы 1,0 ... ... ... (WHO, US EPA, ... ... Гигиеналық нормалары). Оның ауадағы концентрациясы 10 нг/м3 аспауы қажет. Сынаптың атмосфераға түсуінің табиғи көздері вулканның активтілігімен ... ... ... ... ... сынаптың құрамы 20 мкг/м3 дейін жетеді.
Қорғасын тіршілік үшін өте қажетті элемент және осы ... ... ... ... ... ... қажу ... ашушаңдық, анемия, іс-қимыл ауытқуын, ақыл-ес дамуының төмендеуіне әкелетін кумулятивті у болып табылады. ... ... ... ... ... ... қорғасынның созылмалы улылығын анықтағандықтан оның ШРК 50-ден 10-ға түсірді. ... ... ... ... ... ... ... мұнда уланған адамдардың өлім саны 50 % ... ... ... ... ... ... ... құрамындағы қорғасын 53,5 мг/л және топырақтағы құрамы 0,13-тен 4,92-ге дейін болды. Сонымен ... Гана мен ... ... ... провицияларындағы суларда қорғасынның табиғи концентрациясы (0,15 мг/л дейін) жоғары болды. ... адам ... ... ... ... 6 ... ... дене) және шамамен 15-20 жыл (қаңқа). Қорғасынды қаңқадан кетіру өте баяу, себебі оның иондық радиустары жақын болғандықтан ол кальцийдің ... ... ... ... ... бүкіл өмір бойы жинақталып, ешқашан шығарылмайды деп айту дұрыс ... ... ... құрамы жоғары болған жағдайда оны қорғасын хелатамен ұалыптасатын этилендиаминтетра-сірке қышқылының (ЭДТА) көмегімен ғана ... ... (Ca мен Mg ... ... балалар үшін қан құрамындағы қорғасын құрамының қауіпсіз ... 100 ... ... ... Қанда қорғасын құрамының мысалы 250 мкг/л дейін өсуінен ақыл-ес дамуының бұзылуы және басқа да ... ... ... ... ... ... сияқты қорғасынның органикалық қосылыстары липофилділігі жоғары болғандықтан және қан тамырларынан ми ұлпаларына өту қабілеттілігіне ... өте улы ... ... ... ... ... аурулар ашушаңдық, ұйқы қашу, ирроционалды жүріс-тұрыс сияқты ... ... ... ... бастап (1845 ж) Седовтың экспедициясына дейінгі (1910 ж) түрлі полярлы экспедициялардың мүшелерінің өлімінің себебі банкалары ... ... ... ... ... деп болжанады. Бұл болжамдар табылған зерттеушілердің қаңқаларының сүйектері мен шаштарындағы қорғасынның жоғары концентрациясы туралы ... ... ... ... ... ерігіштігі PbCO3 басқарылады, және жұмсақ ащы суларда қатты ... ... ... ... әлдеқайда жоғары болады.
Кадмий аса улы және улану белгілері құсу, тыныс алудың қиындауы және жоғары ... ... ... Металдың созылмалы әсер етуі кезінде анемия, анесмия (иіс сезудің жоғалуы), қан қысымының жоғарылауына алып келетін ... және ... ... ... ... Кадмийді көп пайдалану мыс пен мырыш сияқты тіршілікке қажетті әлементетерді сіңіруді тежеп, адам ... ... ... ... ... де ... бар. ... канцергенді әсері де белгілі.
Cd пайдалану негізінен тағам және ауа арқылы жүреді. Табиғи суларда бұл металдың концентрациясы төмен, бірақ табиғи ... ... мен ... ... ... ... күрт ... Оңтүстік Шведцияда Скене ауданының құдықтарында Cd құрамы шамамен 400 мкг/л құрайды. Cd-мен улану, мысалы жергілікті шахталардан жыққан ... ... ... Тойониада (Жапония) префектурасында күрішпен (30-300 мкг/кг) улану жағдайлары белгілі. Швецияның кадмийлі геохимиялық провинциядарында осы металды жинақтайтын бірнеше ... ... ... мен картопты өсіруге тыйым салынған.
ДДСҰ (Дүниежүзілік Денсаулық ... ... ауыз ... Cd үшін ШРК 5 мкг/л белгілеген, адайда Hg екеуінің әсері ... одан ... ... да ... ... бар. ... және ... те ауыр металл болып есептеледі. Тотықсыздану жағдайларында темір мен марганецтің ... ... мг/л ... ... бұл металдардың көп бөлігі нағыз ерігіш түрлер емес каллоид түрінде көрсетілуі мүмкін. Fe және Mn қосылыстарының ерігіштігі pH ... ... да ... Осы ... екеуі де өсімдіктер мен жануардармен қатар адамдардың да тіршілік процестері үшін қажет болып табылады, бірақ жоғары ... улы. ДДСҰ ... ... ... ... ... мен марганец 0,3 және 0,5 мг/л белгіленді. Одан жоғары концентрацияда судың дәмі мен иісі ... ... ізі ... және ... ... жағдайда оны түссіздендіреді. Қышқылдану жолымен энергия алатын Fe(II) темірбактериялары (мысалы, Thiobacillus ferro-oxidance, Gallionells, etc) болған ... ... және ... ... ... көрінуі мүмкін және кейбір темірге байытылған геохимиялық зоналарда, негізінен солтүстіктік темірлі күлгін және ... ... ... биоулануына жауап береді. Темірдің жоғары концентрацияларын табу жағдайлары және ... ... ... ... ... ... ... Вьетнамның, Гананың, Оңтүстік Африканың, және Ресейдің бірнеше аудандарында белгіленген.
Мышьяк у және канцероген ретінде белгілі. ... ... ең жиі ... ... гиперпигментация, депигментация, кератозистер (терінің қоңырқай түсінің күшеюі) және перефериялық тамырлардың бұзылысы болып табылады, алайда уланудың нәтижесі терінің ісік ... және ... ісік ... болуы мүмкін. Улылық көбінесі сіңірілген мышьяктың геохимиялық спецификасына, әсіресе оның қышқылдығының жағдайы мен ... ... ... ... ... ... келтірілген мышьяктың қосылыстары улырақ екені және улылық реті арсин --> органоарсиндер --> ... --> ... мен ... --> ... ... екені белгілі. Бөлек жағдайларда арсенаттардың invivo қалпына келуі мүмкін. Мышьякті сіңіру ауыз судан қарағанда ... ... ... ... таңамдары) болады. Алайда, балықта болатын мышьяк органикалық түрде, ... ... ... ... ... мен ... мышьяк қажеттілігінің әлсіз көрінісі бар болады, адамдар үшін бұл қажеттілік зерттелмеген.
Көптеген ... ауыз су өте ... ... ... ... және ... уланудың кең тараған жағдайлары Батыс Индияда және әсіресе 50 млн ... адам ... ... ... ... ... орын ... Осыған байланысты ДДСҰ ауыз суға As үшін ШРК-ны 0,05-тен 0,01 мг/л дейін төмендетті, ... ... ... әлі де 0,1 мг/л тең. ... ... ... кларкы 2 мг/кг тең. Мышьяк аз мөлшердегі элемент ретінде көптеген жыныстар мен минерадарда кездеседі, бірақ әсіресе орпимент (As2S3), арсенопирит (FeAsS), ... (AsS), және ... ... ... сульфидті минералдарда концентрацияланады.
Су жүйелерінде мышьяктың қосылыстары негізінен арсениттер (HASO3-) және ... ... (H^AsO) ... ... Бұл қосылыстардың Eh және Ph көлемінің үлкен ... ... ... Алайда, тотықсыздану жағдайларында сульфидтер бар болғанда олар опирмент, реаглар және арсенопирит (pH төмен жағдайда HASS2 сулы түрлері де ... ... ... тұну нәтижесінде мышьяктың жылжымалылығы едәуір төмендейді. Мышьяктің биометилденуінен монометил- және диметиларсоник қышқылдарының пайда болуы мүмкін, бұлар табиғи ... ... ... ... ... концентрациясы органикалық заттармен байытылған суларда көбеюі мүмкін.
Мышьяк темір гидроксидімен Fe(OH)3 қатты адсорбцияланады және тұнады, ... ... ... As ... ... алып ... арсенаттар (қышқылданған түрі +5) арсениттермен (қышқылданған түрі +3) салыстырғанда қатты сорбцияланады. Бұл тек адсорбция қасиетінің төмендігінен ғана ... Fe(OH)3 Eh ... ... ... да ... ... ... зерттеулерде As, Fe құрамы мен Eh көлемі арасындағы корреляция байқалған. Алайда, As сульфидті минералдаржың ... ... ... ... ... ... жер ... болуы мүмкін.
Мысалы, пириттердің қышқылдануы кедесі үш реакциялар тізбегінде жүруі мүмкін:
FeS + 3,502 +H2O --> Fe2+ + 2SO2 + ... + 0,502 + 2H+ --> Fe3+ + ... + 14Fe3+ + H2O --> 15Fe2+ + 16H+ + ... күкіртті қышқылы ортаның қышқылдануы мен мышьяктың миграциясының ұлғаюына алып келеді.
Сонымен қатар, pH ... ... Al ... ... ... ... болған жағдайдан бөлек, мышьяк алюминий гидроксидінде Al(OH)3 оңай сорбцияланады.
Ауыз сулардағы мышьяктың жоғары концентрациялары ... ... ... пириттер мен арсенопириттер таралған зоналармен байланысты, және көмір өндіретін аудандарда, мысалы көмір өндіретін аудандарда Оңтүстік Америкада, Тайванда, Мексикада, Ганада, ... және ... ... ... Бұл ... ... жоғары концентрациялары in situ қышқылдануы және көмір өндіру қалдықтарын өндіру мен жинақтауға шартталуы мүмкін.
* Азық-түлік өнімдеріндегі ... Жер ... ... ... Атмосфера эволюциясындағы фотосинтездің рөлі
* Биогеохимиялық процестерге атмосфера әсерінің ... ... ... ... ... этаптары және Әлемдік мұхиттардың пайда болуы.
* Топырақтың биогеохимиялық функциясы
* Биосферадағы көміртектің глобалды циклі, ... ... ... ... ... ... алмасуының циклдық процесстері биосыера үшін өте маңцзды. Бұл элементтің массалық алмасуы келесідей. Г.В.Войткевичтің мәліметтері бойынша (1986) ... ... ... газы бар, ол ... ... тең ... К.И. Кобак (1988) мәліметтерері бойынша атмосферадағы көміртегінің массасы 728*109т құрайды. Мұхитта көміртегі (тірі организмдер құрамынан бөлек) басты екі ... ... ... зат ... ... ... ... және суда еріген күйінде) және өзара байланысқан иондар күйінде ... СО32- и ... ... ... ... ... ... 1,5 мг/л органикалық көміртегіге (С орг) бағаланады, өлшелінетін дисперсті органикалық заттың концентрациясы айтарлықтай төмен - щамамен 0,02 мг/л С ... А. П. 1983). ... ... ... ескеріп, оны шамамен 2100*109 т Сорг. Құрайды деп есептеуге болады. Органикалық қосылыстар құрамына кіретін көміртегімен қатар ... ... ... болатын көміртегі (Ск) кездеседі, негізгі құрамы карбонат - ионы НСО3-. НСО3- -тың мұхиттағы орта шамасы (табл. 4.1 қараңыз) 143143 мг/л, ... ... 193 ... т. Бұл ... 38 600109 т Ск құрайды.
Алдында көрсетілгендей, тірі ... ... ... ... ... затқа санағанда 2500109 т құрайды. Бұл көрсеткіш адамның шаруашылық іс-әрекетіне дейінгі Әлемдік құрлықтың өсімдіктерінің мәнін сипаттайды. Табиғи ... ... ... ... іс-әрекетінің әсерінен 25 % -ға азайып, 1880109 т. құрайды деген негіздемелер бар. Құрлық өсімдігінің құрғақ ... ... ... 46 % ... 2.2), ... әсеріне дейінгі құрлықтағы өсімдіктің массасы 1150109 т-ны құраған, ал қазіргі уақытта шамамен 865109 т.
Алдында көрсетілгендей, тірі ... ... ... ... ... ... санағанда 2500109 т құрайды. Бұл көрсеткіш адамның шаруашылық іс-әрекетіне дейінгі Әлемдік құрлықтың өсімдіктерінің мәнін сипаттайды. Табиғи өсімдік жамылғысы адамның шаруашылық ... ... 25 % -ға ... 1880109 т. құрайды деген негіздемелер бар. Құрлық өсімдігінің құрғақ затындағы көміртегі мөлшері 46 % (табл. 2.2), адамның әсеріне дейінгі ... ... ... ... т-ны ... ал ... ... шамамен 865109 т.
Мұхиттағы фотосинтездеуші-организмдердің биомассасында Е.А. Романкевичтің (1988) мәліметтері бойынша 1,7109 т Сорг.тарлған. бұл алдында есептелгеннен әлде ... ... ... - ... т ... О. ... Сонымен қатар, мұхитта 2,3109 т Сорг консумент-организмдер массасы бар. Мұхит ... ... ... мөлшері Әлем өсімдіктерінің массасының бір бөлігін ғана ... ... өлі ... заттардың айтарлықтай көлемі бар: орман жамылғысы, торф және ... ... ... ... ... ... қалдықтары. Жамылғылар массасы 200- 109 т., торф- 500109 т. Соңғы мәліметтерге сәйкес (Орлов Д. С., ... О.Н., 1995; ... М.А., 1997), ... Әлем ... өлі ... заттарымен 2500109 т көміртегі байланысқан. Мұхиттағы еритін ... ... ... ... ... 1,5 мг/л, ... мг/л. Ол ... Сорг 2055109 т тең, Сорг өлшенген ... -- ... ... ... ... ... ең аз ... атмосферада, көбірек-құрлықтың тірі зат құрамында, одан көбірек-педосфераның өлі органикалық затында. Көміртегінің айтарлықтай массасы мұхитта гидрокарбонаттар құрамында-педосфера мен атмосферадағы тірі зат ... 10 ... ... мағұлматтар бағытты болып, қазіргі уақыттың білім деңгейін көрсетеді. Көміртегінің биосферада таралу массасы жайлы басқа авторлар және ... ... ... мағұлматтар сандық өзгеше болғанымен де біздің қорытындылармен байланысы бар. (Виноградов А. П., 1967; Иванов А.И. и др., 1988; ... К.И., 1988; ... Е.А., 1988; ... Б., 1979 және ... ... жер ... таралуының жалпы көрінісі кестеде көретілген.
7.1. Көміртегі жер қыртысында Ск түрінде ... ... ... ... органикалыққа қарағанда артық. Бұл жер жалпы қыртысының және оның басты бөліктерінде орын алады: тұнбалы, гранитті және ... ... ... негізгі қыртыс типтерінде: континенталды, субконтиненталды, және мұхиттық. Ск: Сорг қатынасы шамамен беске жуық және ... ... ... ... ... бірнешеге артады.
Кесте 7.1
Жер қыртысындағы көміртегінің массасы (А. Б.Ронова және А.А.Ярошевский, 1976, мәліметтері бойынша)
Жер ... ... ... ... массасы, 10|8т
Орташа концентрация, %
Масса, 1015 т
СК : Сорг
СO2
CK
Cорг
СO2
CK
Cорг
СK +Сорг
Жалпы Жер қыртысы
28,46
1,44
0,38
0,07
409
108
20
128
5,4
Қыртыс типтері:
Континенталды
Субконтиненталды
Мұхиттық
18,07
4,30
6,09
1,48
1,37
1,35
0,40
0,37
0,36
0,08
0,07
0,05
267
59
82
72
16
21
14
3
3
86
19
24
5,1
5,3
7,0
Континенттер қыртысы :
Тұнба ... * ... ... ... ... ... ... қабат
Жердің тұнба қабыршағы **
Фанеразойдың тұнба қабаты
1,85
6,83
9,39
8,24
2,4
1,3
9,57
0,81
0,37
0,81
12,38
14,96
2,61
0,22
0,10
0,22
3,37
4,08
0,50
0,05
0,02
0,05
0,562
0,56
177
55
35
67
297
194
48
15
9,4
18
81
53
9
3
1,9
4
15
7
57
18
И
22
96
60
5,3
5,0
5,0
4,5
5,4
7,5
* Эффузивтерді қосқанда. ... ... қоры ... ... ... ... ... атқарады. Ск және Сорг.концентрациясы тұнба қабатында жердің гранитті және ... ... ... жоғары. Тұнба қабатының көлемі жер қыртысының 1/10 бөлігін алып жатқанына қарамастан тұнба қабатында Ск массы 75 % және Сорг ... 75 % ... ... ... ... ... зат ... болады. Сорг.концентрленген түрі мұнай мен көмір түрінде жинақталған және подчиненное маңызды. Д.М.Хантаның (1965) мәліметтері бойынша тас көмірлер - 61012 т, ... ... 0,2 :: 1012 т ... бар. ... ... алғанда органикалық тараған көміртегі массасына қарағанда тұнба ... ... үш есе ... болып келеді.
Биосферадағы көміртегі массасының таралуы келесідей көрініс алады:
Общая картина распределения масс ... в ... ... следующим образом:
Масса қоры , 109 m
Атмосфера, СО2......................................................................... 700
: Әлемдік құрлық
адам әсер ... ... ... ... ... ... ... (қазіргі кезде) ... ... ... ... қопсыған континенталды қалдықтардағы гумустың жоғары төзімді формалары
плейстоценді жастағы ... ... ... ... ... ... ... (ерітінділер мен өлшенген).... 2100
еріген гидрокарбонат-иондары................................... 38500
Жер қыртысы:
тұнба қабағы:
Сорг.................................................................................15000000
Ск..................................................................................81 000000
континетті блоктың ... ... ... жер ... ... ... ... негізгі екі түрде кездесетінін көрсетеді: карбонатты және органикалық қосылыстар. Екеуінің де ... ... атап ... жөн ... Биогенді емес карбонаттар - жалпы заңдылыққа бағынбайтын сирек жағдай (мысалы, вулкан карбонититтері). Организмдердің карбонаттарды түзуінде, ... ... ... үшін ... ... ... ... ететін СО2, органикалық қосылыстар мен карбонаттардың арасындағы байланыстырушы қызметін ... өмір сүру ... ... СО2, көміртегінің изотопты құрамының нақты фракциалануы болады.
12С : 13С қатынасын түрлі табиғы ... 88 до 94 ... ... ... Тірі организмде ол 90,5, гидросфера мен атмосфераның ... ... 89,5, ... ... ... 88,6. Көміртегінің изотопты құрамын 13С-тың жоғарлауымен сипатталады:
Стандарт ретінде PDB эталоны қызмет етеді: Belemnitella аmericana кальций ... ... 13С : 12С= ... ... PD формациясында. 13С қосу мәіні 13С изотопының ұлғаюына сай келеді.
СРМП 9
ЦИКЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ, ПОСТУПИВШИХ В БИОСФЕРУ В ... ... ... ... ... ... ... тех химических элементов, миграция и распределение масс которых наиболее ярко отражают связь ... с ... ... ... Эти ... ... на ... всей геологической истории выделялись из вещества Земли в виде газов и образовали газовую оболочку. Их ... ... ... ... же ... ... из атмосферы в гидросферу или осадочную оболочку (за исключением водорода, который мог частично ... за ... ... В то же ... ... эти ... в ... образуют живое вещество Земли, из них состоят ткани организмов океана и суши. Живое вещество в силу замечательного ... -- ... к ... ... ... использованию энергии для биологических процессов -- играет ... роль в ... ... этих ... в биосфере. Благодаря указанному свойству и быстрой изменчивости организмов живое вещество обусловило определенную ... ... ... рассматриваемых элементов на протяжении геологической истории Земли.
МАНТИЯНЫҢ ДЕГРАДАЦИЯСЫ НӘТИЖЕСІНДЕ БИОСФЕРАҒА ЕНГЕН ЭЛЕМЕНТТЕР ... ... ... ... ... байланысын айқын көрсететін химиялық элементтердің миграциясы мен массалық таралуының циклы қарастырылады. Бұл элементтер бүкіл геология тарихы бойы үздіксіз ... газ ... ... ... газ ... түзген. Олардың үздіксіз түсуі дәл солай атмосферадан гидросфераға немесе тұнба қабыршағына ауысуы (сутегіні есепке алмағанда, ол ... тыс ... ... ... ... Осы ... дәл осы элементтер Жердің негізгі тірі затын құрайды, олардан құрлық пен ... ... ... ... Тірі организме тән қасиет - биологиялық процесстер үшін энергияны толығымен ... ... - бұл ... ... циклдық миграциясында басты роль атқарады. Көсетілген қасиеті мен организмдердің тез озгергіштігіне байланысты тірі зат ... ... ... бойы ... ... ... масса алмасу циклының эволюциясына алып келды.
Көміртегінің глобалды циклы
Көміртегінің массалдық алмасуының циклдық процесстері биосыера үшін өте ... Бұл ... ... ... келесідей. Г.В.Войткевичтің мәліметтері бойынша (1986) атмосферада 2450*109т көмірқышқыл газы бар, ол 668*10109т көміртегіге тең ... К.И. ... (1988) ... ... ... көміртегінің массасы 728*109т құрайды. Мұхитта көміртегі (тірі организмдер құрамынан бөлек) басты екі формада болады: органикалық зат ... ... ... ... және суда еріген күйінде) және өзара байланысқан иондар ... ... СО32- и ... ... органикалық заттың ортаңғы концентрациясы 1,5 мг/л органикалық көміртегіге (С орг) бағаланады, өлшелінетін дисперсті органикалық заттың концентрациясы айтарлықтай төмен - ... 0,02 мг/л С ... А. П. 1983). ... ... ... ескеріп, оны шамамен 2100*109 т Сорг. Құрайды деп есептеуге болады. Органикалық ... ... ... ... қатар мұхитта карбонат түрінде болатын көміртегі (Ск) кездеседі, негізгі құрамы карбонат - ионы НСО3-. НСО3- -тың ... орта ... ... 4.1 ... 143143 мг/л, жалпы массасы- 193 000109 т. Бұл массаны 38 600109 т Ск құрайды.
Алдында ... тірі ... ... ... құрлықта, құрғақ затқа санағанда 2500109 т құрайды. Бұл ... ... ... ... дейінгі Әлемдік құрлықтың өсімдіктерінің мәнін сипаттайды. Табиғи өсімдік жамылғысы адамның шаруашылық ... ... 25 % -ға ... 1880109 т. ... ... негіздемелер бар. Құрлық өсімдігінің құрғақ затындағы көміртегі мөлшері 46 % (табл. 2.2), адамның әсеріне дейінгі құрлықтағы ... ... 1150109 т-ны ... ал ... ... ... 865109 ... фотосинтездеуші-организмдердің биомассасында Е.А. Романкевичтің (1988) мәліметтері бойынша 1,7109 т Сорг.тарлған. бұл ... ... әлде ... көбірек шамамен - 0,1109 т (Добродеев О. П.1976). Сонымен қатар, мұхитта 2,3109 т Сорг консумент-организмдер массасы бар. ... ... ... ... мөлшері Әлем өсімдіктерінің массасының бір бөлігін ғана құрайды.
Құрлықта, ... өлі ... ... ... көлемі бар: орман жамылғысы, торф және топырақ гумусын ... ... ... ... ... ... ... 200- 109 т., торф- 500109 т. Соңғы мәліметтерге сәйкес (Орлов Д. С., Бирюкова О.Н., 1995; ... М.А., 1997), ... Әлем ... өлі ... заттарымен 2500109 т көміртегі байланысқан. Мұхиттағы еритін органикалық заттың орташа концентрациясы шамамен 1,5 мг/л, өлшенген-0,02 мг/л. Ол дегеніміз Сорг 2055109 т тең, Сорг ... ... -- ... ... ... ... ... ең аз мөлшері атмосферада, көбірек-құрлықтың тірі зат ... одан ... өлі ... ... ... ... ... мұхитта гидрокарбонаттар құрамында-педосфера мен атмосферадағы тірі зат құрамындағыдан 10 есеге ... ... ... ... ... уақыттың білім деңгейін көрсетеді. Көміртегінің биосферада таралу ... ... ... ... және ... ... алынған мағұлматтар сандық өзгеше болғанымен де біздің қорытындылармен байланысы бар. (Виноградов А. П., 1967; Иванов А.И. и др., 1988; ... К.И., 1988; ... Е.А., 1988; ... Б., 1979 және т.б.).
Көміртегі массасының жер қыртысында таралуының жалпы көрінісі кестеде көретілген.
7.1. Көміртегі жер қыртысында Ск түрінде кездеседі. Карбонатты ... ... ... ... ... Бұл жер жалпы қыртысының және оның басты бөліктерінде орын ... ... ... және ... ... қатар, негізгі қыртыс типтерінде: континенталды, субконтиненталды, және мұхиттық. Ск: Сорг қатынасы шамамен беске жуық және карбонатты ... ... ... ... ... ...
Кесте 7.1
Жер қыртысындағы көміртегінің массасы (А. Б.Ронова және А.А.Ярошевский, 1976, мәліметтері ... ... ... ... қыртысы массасы, 10|8т
Орташа концентрация, %
Масса, 1015 т
СК : Сорг
СO2
CK
Cорг
СO2
CK
Cорг
СK +Сорг
Жалпы Жер қыртысы
28,46
1,44
0,38
0,07
409
108
20
128
5,4
Қыртыс типтері:
Континенталды
Субконтиненталды
Мұхиттық
18,07
4,30
6,09
1,48
1,37
1,35
0,40
0,37
0,36
0,08
0,07
0,05
267
59
82
72
16
21
14
3
3
86
19
24
5,1
5,3
7,0
Континенттер қыртысы : ... ... * ... ... ... қабат
Жалпы гранитті қабат
Жердің тұнба қабыршағы ** ... ... ... ... ... ...
Көміртегінің басты қоры міндетін жердің тұнба қабаты (стратосфера) атқарады. Ск және Сорг.концентрациясы тұнба ... ... ... және ... ... қарағанда жоғары. Тұнба қабатының көлемі жер қыртысының 1/10 ... алып ... ... ... ... Ск ... 75 % және Сорг ... 75 % таралған. Сорг.негізгі көлемі шашыраған органикалық зат түрінде болады. Сорг.концентрленген түрі ... мен ... ... ... және ... маңызды. Д.М.Хантаның (1965) мәліметтері бойынша тас көмірлер - 61012 т, ... ... 0,2 :: 1012 т ... бар. Барлығын есепке алғанда органикалық тараған көміртегі массасына қарағанда тұнба қабатындағы массасынан үш есе төмен болып келеді.
Биосферадағы көміртегі массасының ... ... ... ... ... қоры , 109 ... ... 700
: Әлемдік құрлық
адам әсер еткенге дейінгі өсімдік биомассы ... ... ... ... кезде) ... ... ... ... қопсыған континенталды қалдықтардағы гумустың жоғары төзімді формалары
плейстоценді жастағы ... ... ... ... ... ... ... (ерітінділер мен өлшенген).... 2100
еріген гидрокарбонат-иондары................................... 38500
Жер қыртысы:
тұнба қабағы:
Сорг.................................................................................15000000
Ск..................................................................................81 000000
континетті блоктың гранитті қабаты:
Сорг................................................................................. ... жер ... ... ... ... негізгі екі түрде кездесетінін көрсетеді: карбонатты және органикалық қосылыстар. Екеуінің де биогенді екенін атап өткен жөн болады. ... емес ... - ... ... ... ... жағдай (мысалы, вулкан карбонититтері). Организмдердің карбонаттарды түзуінде, органикалық ... ... үшін ... материалы ретінде қызмет ететін СО2, органикалық қосылыстар мен карбонаттардың арасындағы байланыстырушы қызметін атқарады.
Организмнің өмір сүру ... ... СО2, ... ... құрамының нақты фракциалануы болады.
12С : 13С қатынасын түрлі табиғы ... 88 до 94 ... ... отырады. Тірі организмде ол 90,5, гидросфера мен атмосфераның көмірқышқыл газында 89,5, карбонатты түзілістерде ... 88,6. ... ... құрамын 13С-тың жоғарлауымен сипатталады:
Стандарт ретінде PDB эталоны қызмет етеді: Belemnitella аmericana кальций карбонат көміртегісі 13С : 12С= ... ... PD ... 13С қосу ... 13С ... ... сай келеді.
Фотосинтездің негізгі түйінінің - рибу-лозобисфосфаткарбоксилаза ферментінің әсері кезінде- 12С жеңіл изотопының сіңіруілуі тез ... ... ... заттың көміртегісімен қамту жүреді.
бойынша деградация кезінде мантиядан бөлініп шығатын СО2, көміртегі жалпы түрде 13С = -5 %о, ... ... ... 13С = -25 +- 5 %, тұнба карбонаттарының көміртегілері 3С = 0,0 +- 2,5 %о. М. ... ... ... ... ... ... ... келе, Ск и Сорг.массаларының қатынасына тұра келетінін ... ... әр ... ... ... ... ... изотопты құрамын зерттей келе, біріншіден, СО2-ның ассимеляциясы фотосинтез кезінде 3,7 ... ... ... ... көз ... болады. Демек, осы үдеріс, барлық продуцеттер үшін рибулозобисфосфаткарбоксила әмбебап ферментімен жүзеге асады, пайда болғаннан бастап фотосинтетиктермен ... асып ... ... Ск және Сорг массасының таралуы нәтижелері сәйкес келеді.ұзақ ... ... ... СО2 ... ... бен ... ... болу процессстері кезінде жүріп отырды. Осы кезде мантияның дегаздану кезінде ... ... ... 80 % ... ... ...
Көне құлықтан жер бетіне өзендермен шығарылып отырған органикалық ... ... ... СО2 көміртегісінің Әлемдік құрлықта глобалды маңыздылығын фиксациялануындағы өсімдіктер мен фотосинтездеуші организмдердің өнімділігініңмаңызды роль атқаратынын көрсетеді.
Карбонаттың пайда ... мен ... ... 3-3,5 млрд.жыл бойы тірі заттың өмір сүру процессінің глобалды қорытындысының ... екі ... ... ... жөн. Ск и Сорг ... ... ... тарихтың әр сатысындағы тірі заттың сипаттайтын маңызды ... ... ... ... және ... ... массаларының қатынасы соңғы 1,6 млрд.жыл ішінде азайды. А. Б. ... (1976) ... ... ... протерезойдың тұнба қабатында(1600 -- 570 млн жыл) Ск: Сорг қатынасы 18-ге, палеозойдың тұнба қабатында (570 -- 400 млн жыл) -11, ... ... 235 -- 66 млн жыл) -- 5,2, ... -- 2,9.
Органикалық заттың карбонат түзуі және фотосинтезі мантиядан үздіксіз түсіп ... ... ... ... ... ... бағытталған. Бұл процесстер Жердің газ қабатындағы СО2-ның қалыпты концентрациясын ұстап тұруру глобалды ... бір ... ... ... ... деп ... процесске маңызды қатысы бар.
Топырақ микрооргнаизмдерімен гетеретроф оғзалармен ... ... ... реттік трансформациясы процесінде СО2 пайда болуы және фотосинтез жолымен органикалық заттың пайда болуы көмірқышқыл газымен ... ... ... ... ... ... ... алмасу динамикасын қарастырсақ. Көміртегінің биогеохимиялық заманауи глобалды циклы төмен жәрежелі екі ірі циклден құралады.
Адам іс-әрекетіне ... ... ... ... ... 172,5109 т/ж ... органикалық зат, 46% көміртегі шамамен 80- 109 т/ж. Қазіргі уақытта табиғи өсімдердің өнімділігі 60109 т ... ... ... ... фотосинтез өнімін 40109 -дан (Болин Б., 1979) (50 -- 60) 109 ... Сорг ... ... А. Е., 1988) ... ... ... органикалық заттардың көлемін дәл анықтауға әзірше берілмейді. Бірақ, қарастырылып ... ... ... ... гумусы құрамымен біршама көміртегі мөлшері шығарылып отырады. О.Н.Бирюковой и Д.С.Орлова (2000) мәліметтерін ескере отырып, фульвоқышқылдарының пайда болуына, гуминді қышқылдары мен ... ... ... ... шамамен 1,5109 т/жыл, құрамындағы барлық көміртегінің 2 -- 3 % ... ... ... глобалды көміртегі айналымынан шығып отырады;адам іс-әрекетіне дейінгі өсімдік жамылғысы көп болған, шамамен 2109 т/жыл.
Топырақ ... ... ... ... ... болатын көміртегі массасының 2-3 есе аз болуы, шамамен 0,5109 ... ... ... ... бойы педосферадағы тұрақты гумустық заттардың пайда болуына атмосферадағы элементтермен өлшенілетін көміртегі массасымен байланысады.
Мұхиттағы органикалық заттардың синтезі мен ... осы ... ... жүруінен өзгешеленеді. Фотосинтезделген органикалық заттардың біршама бөлігін фитопланктондар қамтамасыз етеді. Оның ... ... ... ... массасынан үш есеге дейін төмен, бірақ жылдық өнімінің шамасы оған жуық. Бұл жәйт ... ... - ... организмдердің жер беті өсімдіктерімен салыстырғанда қарқынды өмір ... ... ... ... (2500109 т) мен оның ... (172,5109 т/ж құрғақ органикалық зат) қатынасынан Әлем құрлығының өсімдіктерінің 15 жыл аралығында толық ауысатынын байқауға болады. ... ... ... ... биомассасы мен өнімділігін бағалауда түрлі авторлардың көзқарастары 10 түрлі болғанымен, ... ... ... 1-2 ... ... ал мұхиттың барлық биомассасының жаңаруы мөлшермен 1 ай ... ... ... ... ... ... мұхиттағы фотосинтез өніміні 20109 ден 100109 т/ж Сорг дейін құрайды, орташа шамамен (50 -- 60)109 т/ж. ... ... ... зат келесі трофтық тізбек бойынша ыдырап кетуіне байланысты тұнбаға 0,1109 т/ж толықтайды, ол 0,05109 т/ж тең келеді. Осылайша, жыл бойы ... және ... тірі заты ... 440109 т СО2 ... 120109 т Сорг ... көп ... атмосфера мен мұхитқа қайта оралады.
Көміртегінің екінші биогеохимиялық айналымы СО2 - ның атмосфера мен ... ... ... ... ... еруі ... температура және де еріген тұздардың көлеміне байланысты. Ерігіштік Дальтон-Генриге сәйкес парциалды қысымның өсуіне байланысты жоғарлайды. Тұзд суға қарағанда тұщы суда ... еруі көп ... ... Жер бетінде тұзды суға қарағанда тұщы су өте көп көлемде. Сондықтан СО2 - ның глобалды тепе-теңдігін ұстап тұруда аса ... ... СО2 -ның ... ... ... ... ... төмендейді:
Температура, °С.......................0 10 20 25
Ерігіштік, мл/л.............1,71 1,19 0,80 ... ... ... ... газының орта шамасын 0,75 мл/л-ге тең деп есептелінеді (Лисицин А. П., 1983). Бірақ, көмірқышқыл газы ... ... ... ... химиялық әрекетке түседі. Сол кезде көмір қышқылы пайда болады: СО2 + Н2О ⇄ Н2СО3. Бұл қышқыл екі негізді және ... жүйе ... ... диссоцациялайды:
Жүйенің барлық компоненттерін ескере отырып, 1 л мұхит суы құрамында еріген СО2 50 см3көлемде бар деп ... ... СО2 және Н2О ... әрекеті нәтижесінде Әлемдік мұхит құрамында үлкен көлемде көмір қышқылы бар.
Әлемдік ... ... ... -- 1961012 т, СО2 есептегенде -- 14110'2 т. Бұл атмосферадағы көмірқышқыл газының массасы 60 есеге асып түседі. Осылайша, Жер ... СО2 - ның ... қоры ... ... ... ... ... газының және гидрокарбонатты-гидрокарбонатты жүйеден, мұхит бетінен бөлініп шығуы атмосфера мен мұхит арасындағы СО2 масса ... ... ... ... ... жүйелі түрде келесідей болады. Көмірқышқыл газ мұхиттың полярлы аудандарының суық суларында белсенді ериді. Салқындаған кезде судың тығыздығы ұлғаяды. Суық су ... су ... ... орасан зор суық ағын түрінде экваторға жылжиды. Олар біртіндеп жылынып, тығыздығы төмендейді, көтіріледі де ... ... ... ... (1967) көз ... ... мұхит СО2-ні атмосфераның суық аудандарынан алып, тропикалық аудандарға беретін керемет насос сияқты жұмыс істейді деген.
Мұхиттың беткі қабаты мен ... ... СО2 ... ... ... әсер ... жарық түсуі және мезгілдік термиялық жағдайлар.
1963 ж. атмосферадағы ядролық қарудың ірі сынағынан кейін |4С ... ... ... ... ... ... негізінде американ геохимигі Б.Болин (1979) бір қорытындыға келді-еру циклі кезінде Әлемдік мұхит бетінен СО2 ... ... 100109 т/ж СО2 ... шамамен 30109 т/ж тең.
Көміртегінің атмосфера мен мұхит арасындағы масса алмасуына үлес қосатын процесс- ... жел мен ... ... ... ... жауын-шашынмен қайта мұхитқа оралады. Мұхит үсті атмосфералық жауын-шашындағы [НСО3]- концентрациясы 0,33 мг/л құрайды (Безбородов А. А. и др., 1984). ... ... ... ... ... 0,136109 т/ж. Бұл ... 0,027109 т Ск құрайды. Осылайша, ауа арқылы мұхиттан тараған масса 0,015109 т [НСО3]-,оның ішінде 0,003109 т С.
Әлемдік құрлығы үстіндегі ... ... ... ... концентрациясы 10 мг/л. Құрлық үстіндегі су айналымында 6,9109 т [НСО3]_, т.е. 0,14109 т С қатысады. ... ... ауа ... ауысуына байланысты дотация маңызды емес.
Мұхиттағы биогеохимиялық циклдан жылда шығып кетіп отыратын Ск и Сорг массасын бағалау қиын мәселе. ... ... ... ... карбонатын түзіледі:
Көміртегінің карбонаттар құрамымен байланысы процесі органикалық заттармен байланысы сияқты ... ... ... ... ... ... ... жүзеге асады. Карбонатты заттардың белгілі шамада түзілуі өзен сағаларымен келетін Са2+ иондарына байланысты. Са2+иондарының шығуы 0,53109 т/ж құрайды. ... ... 1,33109 т/ж ... ... ... етуі ... бұл өз ... гидрокарбонатты-карбонат жүйесінен 0,57109 т СО2 немесе 0,16109 т С шығарып таспауы ... ... ... ... байланыстағы көміртегінің жылдық мөлшері 0,2109 т құрайды.
Карбонатты ... мен ... ... көміртегісінің массасының қатынасы 1,5 млрд.жыл бұрын органикалық заттың мөлшеріне қарағанда карбонатты тұнбаның көлемі ... ... ( ... қатынасы Ск: Сорг = 18). Уақыт өте Сорг массасы жоғарлай ... ... асты ... ... жасындағы Ск: Соргқатынастағы қалдық тұнбалар 2,5 кей ... 1,4 ... ... ... ... қатынас әлі сақталған болса, онда Әлемдік мұхитқа ... ... ... заттың көміртегісі 0,06 - 0,11 тең болуы мүмкін, орта шамамен 0,08109 т/ж. А. Б. ... (1976) ... ... ... ... көміртегінің неогендегі шығарылу жылдамдығы 0,020109-нен 0,085109 т/ж Ск және 0,014109 - ден 0,020109 т/ж Сорг ... ... ...
Көміртегінің глобалды масса алмасуында Әлемдік құлаықтағы су ағыны маңызды роль ... ... су ... ... түсуі жылына 2,4- 109 т/ж құрайды, көміртегі 0,47- 109 т/ж (7.2 кесте). Одан бөлек, өзен су ... ... ... зат бар. Осы ... ... орта шамасы 6,9 мг/л-ге тең (Ливингстон Д., 1963), ал жылдық шығарылым 0,28 :: 109 т/ж. Өзендегі өлшелінген ерімейтін ... ... ... ... ... концентрациясы 5 мг/л, шығарылым шамамен 0,2109 т/жылына. Бұл массаның басым бөлігі ашық мұхитқа жетпейді, тұнба ... өзен ... ... және ... ... ... құрлық беттігінен 0,5109 т/ж Ск және сол шамаға жақын Сорг шығарылады.
Кесте 7.2
Миграция масс углерода в биосфере
Көміртегі ... ... ... ... ... процессі
Масса, 109 т/год
Мировая суша
Биологический круговорот (фотосинтез -- деструкция органического вещества):
Биологиялық айналым (фотосинтез-органикалық заттың деструкциясы)
до нарушения ... ... ... іс-әрекетіне дейін
в настоящее время
қазіргі уақытта
85
64
Связывание в стабильных формах гумуса
Гумустың тұрақты түріндегі байланысы
0,5
Массообмен между сушей и тропосферой ... ... ... ... мен ... арасындағы масса алмасуы
поступление в тропосферу
тропосфераға түсуі
вымывание с ... из ... ... ... ... с ... стоком:
Өзен сағаларымен шайылып шығуы
растворенные неорганические ионы
еріген неорганикалық иондар
растворенное органическое вещество
еріген органикалық зат
взвешенное органическое ... ... ... ... ... ... с воздушными массами морского происхождения на сушу
[НСО3]~иондарының мұхиттан ауа массасымен құрлыққа ауысуы.
0,003
Океан
Мұхит
Круговорот фотосинтетиков планктона
Планктон фотосинтетиктерінің айналымы
Растворение СО2 ... ... ... ерігіштігі
Выделение СО2 океаном
СО2 мұхиттан шығарылуы
Удаление в ... Сорг ... ... ... в ... Ск ... тұнбаға түсуі
50
30
30
0,08
0,16
Карбонаттардың түзілуі органикалық зат сияқты тек мұхитпен ғана шектеліп қана қоймай, құрлықта да ... ... ... ... түзілетін карбонаттардың массасы айтарлықтай көп, бірақ, оның көлемін шамамен есептеуге де мүмкіндік жоқ.
Көміртегінің биосферадағы глобалды масса алмасуы ірі екі ... ... ... ... ... СО2 ... және органикалық заттың фоттосинтез көмегімен Н2О ыдырап, кейіннен СО2 түзіліп ыдырауы арқасында ... ... цикл СО2 - ның Н2О мен ... байланысы барысында табиғи сулардың көміртегін сіңіру-шығару процесі және гидрокарбонатты-карбонат жүйесінің пайда болуымен байланысты. Екі цикл де тірі ... ... ... ... ... тірі ... судың глобалды айналымы және гидрокарбонатты-карбонат жүйесі көміртегінің ... ... пен ... ... ... алмасуын қадағалап отырады.
Екі циклдың ортақ сипаты: олар ... емес және ... ... ... өлі ... зат және карбонат түрінді циклдан шығып отыруы. Глобалды циклден ... ... ... ... және ... ... ... биосфераның дамуында маңызды роль атқарады. А.Б. Ронов пен А.А Ярошшвскийдің (1976) жіті есептеулері негізінде жердің гранитті ... ... ... ... ... 4,11015 ден және ... түрінде 181015, барлығы 22,11015 мөлшерде болады. Бұл шама тұнба қабығына қарағанда 4 есе аз. Осыны ескерсек, биосфераға көміртегі ... ... ... ... ... ... ... түсуі мүмкін емес. Атмосфера 4 млрд.жыл бойы көміртегі алынып отырған қор болып ... ... ... ... осы ... ... газы түрінде өте аз мөлшерде. Көміртегінің атмосферадан үздіксіз ... ... тірі зат ... ... ... платнетамызда мүлдем өмірдің жойылуына әкеліп соғар еді. Шынында олай емес, өйткені, көмірқышқыл газы Жер ... ... ... жер ... ... ...
А. Б. ... (1976) фанерозой бойы түзілген таулы жыныстардың көлемін анықтады, карбонатты жыныстардың құрамында ... және ... ... ... ... ... есептеді. Бір уақытта тұнба болып қалып отырған вулканның лавасының көлемін анықтады. Көне ... ... ... ... құрамындағы көміртегінің және карбонатты қабаттада байланысқан көміртегі массасы вулкан жыныстарының көлеміне сәйкес өзгеріп отыратыны анықталды. Вулкандар белсенді атқылап, лава көп ... ... ... ... ... ... мен карбонатты жыныстар көп мөлшерде жинақталған (7.1 сурет). Лаваның көлемінен вулкан газының ... ... ... 570 ... ... ... 71 3001012 т ... байланысқан көміртегі көміліп қалған, 91001012 т - тарған органикалық заттар. Келтірілген мәліметтерден тіршіліктің ... мен ... ... дегаздану процессімен және Жер қыртысынан көмірқышқыл газының бөлініп шуғуына да ... ... ... Босфераның пайда болуы, оның тұрақты жұмыс істеп тұруы тірі заттың ... ... ... Егер тірі ағзалар атмосферадағы СО2 канцентрациясын сақтап, көміртегінің ... ... ... ... ... ... құрамында көмірқышқыл газы түрінде және қазіргіге қарағанда оншақты есе жоғары болар еді.
Атмосферадағы СО2 молекулалары Жердің ... ... ... ... жер ... ... ... шашырататыны белгілі. Көмірқышқыл газының осыншама көлемде болуы температураның қатты ... ... беті ... мұхиттың буланып кетуіне дейін көтерілер еді.
Көмірқышқыл газының ... ... ... белсенділігі кезеңінде климаттың жылынуымен, төменгі және жоғарғы кеңістіктердегі тепмератураның кезектесуімен қатар ... ... ... тән ... ... өнімдердің кең таралуы неогенде шашырап, кейіннен плейстоценде тропикалық территориядан тыс жоғалып кетуі, вулкандық СО2 - ның түсуінің альпалық ... ... ... ... ... ... ... О. П., 1976) плейстоцен кезеңіндегі мұзды және мұздық аралық кезеңдердің кезектесіп ауысуы атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшерінің аутқуында деген тұжырымдар ... ... ... ... және ... ... ... ауадағы көмірқышқылдың көбейіп, жылынуына байланысты деуге болады.
Осымен байланысты азайған мұздықтар мен ормандардың ... ... ... ... және ... органикалық заттың массасымен бірігумен байланысты, ол өз кезегінде жиі ... ... ... одан кейін орман көлемінің азайып, бүкіл циклдің қайталануына ықпал ... ... ... ... ... ... өзгерістері адамдың шаруашылық әсерінсіз, табиғи жолмен болуы мүмкін. Жаһанды масса алмасудың құрылысына адамдың ... ... өз ... ... ... ... қалалар мен жолдарды салу, ормандарды кесу салдарынан өсімдік жамылғысы шамамен 25%-ға азайған. Осыған байланысты биологиялық айналымда жүретін химиялық ... ... ... ... мен бөлініп шығатын оттегінің массасы өзгерген.
Газ тәрізді көміртегінің қосылыстарының түзіліліп, атмосферадан ... ... ... ... ... ... жағу Оданда жоғары деструктивті әсерді туындатады. Бұл қосылыстардың ішінде СО мен СО2 ... ... ... атмосфераға көміртегінің түсуі жылына 5109 т/ж бағаланады. Көрсетілген көлемде глобалды көміртегі айналымына түсуі биосферадағы элементтің ... ... ... ... ... аталып өткен парниктік эффект сынды мәселеге әкелуі мүмкін.
Қорыта келе жанғыш заттарды 90 % ... ... ... ... жағады, бұл көміртегі оксидінің біркелкі таралмауына септігін тигізеді.
Тірі заттың биосферадағы сутегі мен оттегінің геохимиясына ... ... ... ... Жер ... ... ... затында болады. Оттегі гидросфера массасының үлкен бөлігін құрайды (86 %). ... ... үшін ... ... және ... ... бос ... оттегінің маңызы зор. Тіршілікке қажетті негізгі процесстердің өнімі бола ... ... ... ... ... және ... ең ... реакцияларды анықтайды.
Тірі зат сутегіден, оттегіден және көміртегіден құралған. Тек осыдан-ақ бұл элементтердің биосферада таралуы мен динамикасы үздіксіз ... Бос ... ... ... Күн энергиясымен байланысты, сондықтан, не Жер бетінде судың фотолизі жолымен абиогенді, не биологиялық фотосинтез ... ... ... және ... ... ... ... пайда болуы үшін соңғы су болып табылады. Органикалық заттағы 1 л көміртегінің байланысуы фотосинтез процесі кезінде ... 2,7 г ... ... ...
Жоғарыда айтылғандай, 3,8 млрд жасты көне тұнбаларда органикалық заттың болуы анықталды. Осылайша, ... ... ... ... ұзақ ... бойы ... ... А.Б.Ронов пен А.А.Яро-шевскийдің (1976) мәліметтері бойынша Жердің тұнба қабатында шамамен 51015 т Сорг (7.1 ... ... Бұл ... 401015т О2 ... ... ... кезде атмосфераны (1,1 -- 1,2)1015 О2 құрайды. Сәйкесінше 381015 т O2 ... ... ... ... ... ... шекпеген Әлемнің өсімдік жамылғысының өнімділігіне қарап оттегінің бөлінуін 220109 т/ж деп ... ... ... ... ормандардың кесілуі және табиғи өсімдіктердің жойылуына байланысты кең ... ... ... 25 % азайып, оттегінің бөлінуі жылына 165109 т/ж құрайды.
Мұхиттағы фотосинтез (өнімя Сорг ден 40109 ... 60109 т/ж) ... 110109 дан 160109 ... ... орта ... 110109 ден 160109 ... ... қамтамасыз етеді. Мұхит пен құрлықтың фотосинтетиктерінің оттегіні бөліп шығаруы жалпы 300 -- 350)109 т/ж құрайды. Келтірілген мәліметтер Дж. ... (1980) ... ... оған ... ... ... ... негізгі процестермен белгіленеді: Әлемдік құрлықтың өсімдіктерінің оттегіні бөлуі -- 1501015 т/ж, ... ... ... -- 1201015 т/ж, аэробты тыныс алу процессімен оттегі жұту -- 2101015 т/ж, биологиялық нитрификация және басқа да процесстер-701015 т/ж. ... ... ... ... ... быть ... ... за 4000 лет. Но этого
Атмосферадағы оттегі мөлшері ... т-ға тең. ... ... -- 300)109 т/ж ... сан 4000 жыл ... екі ... жоғарлауы мүмкін. бірақ, олай болмайды, өйткені жылдар бойы фотосинез барысында түзілген шамаға сәйкес органикалық зат түрлі ... ... ... осы ... ... ... оттегі сіңіп кетеді(жұтылады). Соның өзінде сақталық қалған ... ... бір ... ... бос ... ... біртіндеп жинақталады.
Бос оттегінің миграциясы тропосфера жүйесіндегі массаса ... ... ... сулар. 1 л суда 2 ден 8 см3 О2 еріген. Сәйкесінше, ... ... 3109 ден 10109 ... ... ... бар. ... ... суық су О2сіңіреді; мұхиттық ағынмен тропикалық белдікке түсіп О2-ні бөледі. Оттегінің ... мен ... ... ... ... ... да жүріп отырады. А.П.Виноградова (1967) есептеуі бойынша атмосфера мен ... ... ... ... ауысуы 0,5 % атмосфералық оттегіні тұтынады, 5900109 т. Бұл оттегіні биогенді өндіруден 20 есеге көп.
Сутегі - ядроларының өте аз ... ... ... ... ... кете ... екі элеметтің біреуі. Гелий мен сутегі транзиті ... ... ... ... инертті газ ретінде химиялық қосылыстарды түзбейді, ал сутегі организмдердің тіршілік етуі әсерінен ... ... ... кідіріп қалады.
Водород в свободной (молекулярной) форме и в ... ... ... ... ... из ... ... бос күйде химиялық байланыс құрамында мантиядан дегазданады.
Осы кезде атмосферада барлығы 0,18109 т Н2, оның диссипиациясына байланысты. Сутегінің жылдық ... ... 25103 т. ... ... ... ... ... шамамен 0,11015 т құрады (Заварзин Г. А., 1984). Н2 негізгі массасы Жер бетіне вулкан атқылауларынан және ... ... ... ... ... анаэробты жағдайда органикалық затты жандандыруға қатысатын сутегілі бактериялардың тіршілік әрекеті нәтижесінде бөлінеді, электрохимиялық реакциялар нәтижесінде судың ыдырауы мен радиоактивті элементтердің ... ... ... ... отырады.
Жердің өсімдік жамылғысының дамуының бастапқы кезеңдерінде сутегі геохимиясында сутегі атомдарының диссипациясы жүретін бу фотолизі процесінің атқаратын қызметі зор ... ... ... заттың құрамындағы сутегінің байланысы зор мағынаға ие болды. ... ... ... ... ... ... жамылғысының пайда болуында шамамен 1,81012 су ыдыратып, сәйкесінше 0,31012 т сутегі байланысқан. Қазіргі таңда құлықтың табиғи өсімдік жамылғысы мен ... ... ... ... 0,21012 т су және ... зат (0,03 -- ... т ... байланысады.
Химиялық элементтердің миграция процесінің қайталануы сутегінің мысалында көрсетілгендей, изотоптардың дифференцияациясына бейім. Жер бетінде атмосфера мен мұхиттың пайда ... ... орын ... ... ... ... бірі-су айналымы. Оттегі мен сутегінің изотоптарының бөлінуіне дәл осы судың масса алмасу циклі ... ... ... екі ... изотоптармен келтірілген: 1Н (протий) және 2Н (D -- дейтерий). Таралуы 1Н -- 99,984%, 2Н -- ... 0,0156 %. ... ... үш ... тұрады, олардың таралуы келесідей:
Изотоп.................................... 1бО 17О 18О
Таралуы , %........................... 99,759 0,0374 ... және ... ... ... ... ... ... көрсетеді, жоғарыда 13С көрсетілген. Халықаралық стандарт ретінде мұхит суларының изотопты құрамы қолданылады, онда D и 18О ... тең. ... су ... ... ... мен ... изотоптарының бір бағытты фракциялануы жүреді: Х.Крейгтің сызықтық байланысына сәйкес дейтеридің жоғарлауы ... ауыр ... ... ұлғаюымен қатар жүреді: D = = 818О + 10 (Крейг X., 1954). Су булану барысында жеңіл изотоптармен қанығады(баиды), ... ... ... жер асты және жер беті ... D и 18О кері мәні бар. ... изотоптарының бөлінуі температура төмендегенде белсенді жүреді. Қорытындыда ... ... ... ... су ... мен ... ... мұздарының құрамында болады. Мұхиттық сулар оттегі мен сутегінің тұрақты изотопты ... ... ... суларда D өзгерісі әлсіз, ал 18О жоғарылайды.
Осылайша, оттегі мен сутегінің изотоптарының фракциялануы ... тірі ... ... ... ... Сол ... де ... тіршілік ету орталарында биогенді түзілулер изотопты құрамды ... Бұны ... және ... ... ... ... ... молюсктардың карбонатты қаңқасындағы оттегі изотопты құрамын анықтау үшін көне ... ... ... ... көру.
Организмдер сутегіні органикалық затта байланыстырып биосферада ... қана ... ... минералды затымен сутегінің қарым-қатынасына(байланысына) ықпал етеді. Метаболизмнің кышқылдық өнімдерінің диссоциациясы кезінде топырақты ерітінділердегі Н+ ионы түзіледі, балшықтың минералының құрылысындағы ... ... ... ... трансформациялайтын(ауысатын) процесстерде маңызды роль атқарады. Осы себепте құлық биотасымен метаболизмнің қышқылдық өнімдерін өңдеу қарқыны гиперогенді кристаллды тау жыныстарының және ... ... ... ... ... фактор болып келеді.
Күкірттің глобалды циклы
Күкірт-белсенді дегаздаушы элементтер тобының мүшесі. СО2 ... ... ... ... ... ... түсуі қиындау. Ол келесі жағдайлармен байланысты. Вулкан газдарымен шығатын күкірттің газ тәрізді қосылыстарының ішіндеге қарапайымы блып келетін күкірт диоксиді (IV) және ... ... ... ... ... ... және ... тау жыныстарынан өту кезінде газдар жер асты суларында ыдырайды. Осы кезде H2S ауыр металдарды белсенді қалпына келтіре ... ... ... ... мен ... ... ... кейіннен SO2 нашар еритін строций, барий және кальций сульфатымен байланысады. Көрсетілген реакциялар барысында дегазданатын күкірттің ... ... ... ... ... ... ішінде пирит FeS2 кең тараған. Жер қыртысының континетті блокты гранитты қабатындағы ... ... ... ... ... ... 0,064%, ... -- 0,04%. А.Б.Ронова пен А. А.Ярошевскийдің (1976) мәліметтеріне сүйенсек, гранитті қабаттағы сульфидті күкірттің массасы 5,31015 т, сульфатты ... -- 3,31015 т-ға тең. ... ... ... ... ... ... күкірт металлдармен бірге балқыған силикаттан ажырайды да пневматолитово-гидротермалды флюидтарға шашырайды, олардан кейін жинақталған ... мыс, ... және ... ... да ... ... түсіп отырады. Күштілігі 1 км континенттердің жер қыртысының гранитті қабатының жоғарғы бөлігінде таралған, сульфидті рудалардың массасы ... ... ... ... бір бөлігін ғана құрайтынын ескерейік.
Жер қыртысы арқылы диффундияланатын ... газ ... ... ... қатар, вулкандардан шығатын күкіртті газдар және газ-сұйықты жер беті бөлінулер мен су асты гидротермдермдер Әлемдік ... ... мен ... ... Осы ... ... ... бактериялар микробиологиялық айналымда ұстап қалады. Осылайша, дегазданган күкірт қосылыстары атмосфераға дейінгі ... екі ... өтуі ... жер қыртысындағы физика-химиялық және мұхит түбі мен құрлық үстіндегі ... ... ... ... алмасуы газ тәрізді қосылыстардың миграциясымен ғана шектеліп қоймай, жер беті және жер асты ... осы ... суда ... ... ... ... Тау ... құрамында болатын суда еритін күкірттің формасының түзілуі ерімейтін сульфидтердің гипергенді ауысуынан жақсы еритін сульфаттарға трансформациялануы. Гипергенез зонасындағы сульфидті металлдар ... және ... ... ... ... ... түзіледі, темірдің ерімейтін гидроксидтері(Ш), марганецтің (IV) және жеіңл ерігіш сульфаттар түзіледі. Сульфаттардың түзілуі топырақта ... ... ... да ... Суда ерігіш сульфаттар мүжілген тау жыныстарынан қышқылданады да, құрлық бетінен өзен ағысымен шығып отырады. Мұхит суындағы [SO4]2- ... ... 2,7 г/л. ... ... ... 3,71015 [SO4]2- аккумуляцияланған, оның ішінде 1,21015 т S.
Күкірт-тірі заттың міндетті компоненті: ол молекулалық ... ... роль ... ... ... ... ... сатылы өсімдіктермен жаралған Әлемдік құрлықтың тірі затының құрамында күкірттің контентрациясы көп емес, X. Боуэн мәліметтері бойынша 0,34 % ... ... ... мен ... ... ... мол ... күкірт концентрациясы жоғарырақ. Ақуыздағы қатынасы С : S шамамен 16, көмірсуда-80, жер үсті ... -200 ден көп, ... ... 70. ... тірі ... ... ... 1,20 % құрғақ затты құрайды. Мұхиттағы өсімдіктер құрамындағы күкірт қатынасы С : S шамаен 50, жер үсті ... ... ... ... равно 8,5109 т, мұхит фотосинтетиктерінде- 0,07109 т, мұхит консументтерінде -0,09109 т. Құрлықтың өлі органикалық затының құрамындағы күкірт концентрациясы (орман төсеніштерінде, ... мен ... ... нақты 0,5 % құрғақ затқа тең. Егер бұл сан ... ... онда ... ... ... ... ... 25109 т жақын.
Күкірттің Жер қойнауынан дегаздануының белсенді жүруіне қарамастан, атмосфера құрамындағы табиғи күкіртті газдардың концентрациясы көп емес: қарастырылып ... ... жер ... ... мен тірі заттағы байлануы, H2S және SO2 концентрациясы 2- 10-8 % ... H2S мен SO2 ... ... ... ... ... ... ескерсек, әр газдың концентрациясының H2S мен SO2 атмосферадағы жалпы саны-14105 т.
Көрсетілгендей, биосферадағы күкірттің глобалды айналымының ... ... ... ... ... бұл ... ... процесстердің әсерімен газ тәріздес қосылыстарды түзуі (SO2, H2S және де басқалары), осыған орай мұхит пен құрлық арасындағы масса ... ... бір ... ... ... күкіртті газдардың жақсы ерігіш сульфаттарға ауысуы және күкірттің газды миграцияның су миграциясымен ауыстырылуы.
Атмосферадан оңай шайылып, су миграциясына ... ... ... ... ... және атмосфера оттегісімен жартылай тотыққан және қайта қалпына келген күкірт газдарының тез тотығуының арқасында жүріп ... ... ... ... мен су ... ... бактериалды процесстерде, онда сумен біргше еріген сульфаттар түседі. Сульфаттардың ыдырауы ... пйда ... ... суда ... темір және басқа да металлдарды нашар ерігіш сульфидтерге ... олар ... ... ... күкірттің мол массасын байланыстырады.
Күкірттің үздіксіз бөлініп отыруының арқасында тұнба қабатында бұл элементтің жинақталуы өте мол. А. Б. ... (1976) ... ... тұнба қабатындағы сульфидті күкірттің концентрациясы 0,183%, массасы - 4,11015 т. Сульфатты күкірттің массасы-5,21015 т, күкірттің жалпы массасы-5,21015 т. Осы ... жер ... ... ... 8,510'5 т ... бар. Егер ... еріген сульфатты күкіртті ескерсек(1,21015 т), онда биосферадағы бұл элементтің жер қыртысының континентальды блогының гранитты қабатынан ... ... ... да көп екеніне көз жеткізуге болады. Биосферадағы күкірттің таралуына қарап, оның гранитты қабаттан мүжілу ... ... ... ... ... ... нәтижесінде биосфераға түскенін мәліметтейді:
Резервуар Масса, 109 т
Атмосфера, S............................................................................ 0,0014
Мировая суша:
Әлемдік құрлық
биомасса растительности.............................................................. 8,5
өсімдік ... ... ... педосферы ........................................... 25,0
педосфераның органикалық заты
Океан: Мұхит:
биомасса фотосинтетиков............................................................ 0,06
фотосинтетиктер биомассасы
биомасса консументов.................................................................. 0,09
консументтер биомассасы
растворенные неорганические ионы.....................................1200000
еріген неорганикалық иондар
Земная кора: -^
Жер қыртысы: ... ... ... 100 000
S-сульфидті
S-сульфатная ...........................................................................5200000
S-сульфатты
гранитный слой континентального блока:
континетті блоктың гранитті қабаты
S-сульфидная..........................................................................5 300000
S-сульфидті
S-сульфатная...........................................................................3300000
S-сульфатты
Күкірттің ... ... ... үшін тірі ... ... көміртегі үшін сияқты аз емес, тек басқаша көрінеді. Егер ... ... ... ... басты қызметті жоғарғы өсімдіктермен және топырақ жамылғысымен жанасуы атқарса, ... ... ... ... ... бактериялардың түрлі топтарының араласуы атқарады. Органикалық заттарды синтездеуші бактериялар продуценттер ретінде қарастыралуы ... ал ... ... ... ... Г. А., 1984). Осындай топтардың араласуы кіші биогеохимиялық циклдердің жұмыс істеуіне ықпал етеді.
Осылайша, ... ... ... ... ... ... ... ретінде сульфат түзілуімен тотықтырады.
Күкірт бактерияларының тіршілігінің жалғасу жағдайы басты ... ... ... ... ... ... екіншілік анаэробты бактериялардың тіршілігмен жүреді, олар үшін субстракт ретінде сульфат, а метаболит ретінде ... ... ... Осы ... ... кіші циклы аяқталады. Бірақ күкірттің анаэробты циклы басқа да ... ... ... ... ... ...
Түзілген күкіртті сутек екі жолмен жойылады. Біріншіден, күкірт темір сульфидінің гидротроилит (мельниковит)қара гидотирленген байланысы түрінде, кейіннен ... пен ... ... ... ... ... атмосфераға ауысады.
Г.А.Заварзин (1984) пікірі бойынша күкіртті циклдың екінші реттік аэробты бактериялары атмосфераға түсетін ... ... көп ... ... ... ... түсетін бұл заттың мөлшері өт аз.
Күкіртті сутекті микробиологиялық ... ... өте ... Дж. ... (1976) мәліметтері бойынша микроорганизмдердің жұмысының нәтижесінде мұхиттан атмосфераға 48106 т/ж ... ... ... Оның жартылай тотыққан газдар типіндегі бір бөлігі SO2 суда ериді (25106 т), ... ... ... ... ... атмосфералық жауын-шашынмен жуылады. Дж. Фрейд пікірінше құрлықтағы топырақ ... ... ... 58106 т/ж ... газ түрінде шығарады, оның ішінде 15106 т толығымен сіңіріледі, ал 43106 т атмосферада сульфаттарға дейін ... ... ... жуылады.
Одан бөлек, континенттер бетінен желмен сульфаттардың көп массасы дисперсті қатты бөліктер күйінде ... олар ... ... енетін және кеңістікке түседі. Бұл массаны тек жуық шамамен ғана бағалауға болады. А. Ю.Лейн (1988) мәліметтері бойынша эолды эмиссияда ... ... ... 8106 т/ж ... ... ... қатысады.
Биогеохимияның негізгі жаңалығы тірі организмдердің изотоптарды фракциялау ... ... ... Тірі клетка және клетка сыртындағы метаболиттер компоненттері жеңіл изотоптармен қаныққан. Көміртегінің биогеохимиялық циклында бұл көрініс күкірттің биогеохимиясында да айқын ... ... ... ең ... 32S ... (%) 95,1, басқалары: 33S -- 0,74; 34S -- 4,2; 35S -- 0,016. Практиқалық қызығушылықты екі ... ... ... 32S и ... ... ... келесі формула бойынша анықтауға болады:
Стандарт ретінде Каньон Диаболо метеоритінің триолит күкірті алынған, оның ... 34S : 32S = ... Кез ... ... екі ... қатынасы табиғи нысаналарда 34S мәнінде көрсетіледі, ол эталонмен ... ... ... плюс, егер қатынас төмендегесе минус болады.
Күкірттің биогенді қосылыстары-қатты және газ тәрізді жеңіл изотоппен қаныққаны ... ... ... ... ... ... өндірілетін сульфатты күкіртті сутекке дейін биогеохимиялық қалпына келтіру реакциясына тән. Осы кезде H2S-те жеңіл 32S изотопының мөлшері ... ... ... ілінбеген иондар [SO4]2- 34S изотопымен қанығады.
Биосферадағы кең таралған сульфаттардың микробиологиялық редукция ... ... ... екі ... ... биогенді күкіртті газдар мен олардың қосалқыларына (сульфидтер), олар жеңіл изотоппен қаныққан және ... ... ... ... ... ... 34S ауыр изотопы артқан. Осылайша сульфаттар көлдер мен мұхиттарда аккумуляцияланған, мұхитт суларында және ... 34S мәні ... 20 және 17, ал ... ... ... ... ... темір сульфидтері бар тұнба жыныстарда 34S мәні -12. Сульфатредуциялайтын микроорганизмдермен өндірілетін H2S, күкірті 34S -43 - ге ... ... ... қатысатын күкірттің массасын бағалау-тропосфера-құрлық және мұхит-тропосфера-мұхит жүйелері әр авторларда әр ... ... ... ... ... күкіртті газ түрінде бөлініп шығуы Дж.Френд (1976) және ... (1980) ... 48106 т/ж ... ал А. ... және бірлескен авторлар бойынша (1988) -- в 7106 т/ж. Бұл әр түрлі көздерден ... ... ... түсу ... ... эксперименттің өтуінің қиындықтарымен байланысты. Осы кезде де атмосфералық жауын-шашынмен тез шайылатын атмосферадағы күкіртті газ тез тотығады да сульфатты күйге ауысады. ... ... ... жыл ... ... ... ... сульфаттар массын анықтап, атмосфераға әр түрлі формада және ... ... ... ... ... ... ... ие болуға болады. Осындай тәсілмен Әлемдік құрлыққа байланысты да мәліметтер алуға болады.
Әлемдік мұхит бетіне түсетін атмосфералық жауын-шашынның жылдық ... (4111015 л) және ... ... ... (10 мг/л) ... отырып, мұхит бетіне еріген тұздар 4,1109 т/ж оған қоса 20 % осы тұздардан ... ... ... ... -- 0,8109 т/ж S, ... 4,9109 т тұз ... оның ... 0,28109 т/ж күкірт. Одан бөлек 3.3 бөлімінде көрсетілгендей Жер акваториясының барлық тұздардың массасынан 10 % құрлыққа ауысады. Атмосфераға мұхиттан ... ... ... газ ... ... вулкан атқылауымен SO2 және H2S шығарылуы) шамамен 0,31109 т/ж S түседі, ол өз кезегінде сульфатты күйге ауысып, 0,83109 т/ж [SO4]2" ... 0,28109 т/ж S ... ... бетіне түседі, ал азды көпті 0,08109 т/ж [SO4]2- немесе 0,03109 т/ж S ... ... ... ... үлкен көлемі (117106 км2) Әлемдік мұхит жүйесіне ағатын өзендермен шайылады. Бұл территориядан кейін қайта атмосфералық жауын-шашын ретінде түсетін 621015л/ж су ... ... ... ... құрамындағы [SO4]2~ орташа концентрациясы 5 мг/л. ... ... ... ... атмосфераға түсіп кейіннен қайтадан 0,310109 т [SO4]2- немесе 0,103109 т S 20 % жылы шауынмен құрғақ тұнған күкірт ... 02- 109 т, ... 0,123109 т S ... ... бөлек, құрлық бетіне акваториядан ауа массасымен атмосфералық жауын-шашынмен 0,03109 т/год S, 441015л атмосфералық жауын-шашын түседі. ... км2 ... ... ... ... жоқ. Мұнда жылына 7,510|5 л судың тұйық айналымы жүреді, [SO4]2- орта ... 30 мг/л ... Бұл ... 0,225109 т/ж [SO4]2- ... оның ... 0,75109 т ... Әлемдік құрлық беттігінен жыл бойына 0,198109 т күкірт түседі, мұхиттан ... ... на 0,03109 т - ға ... ... ... күйінде жылына 0,163109 т S өзен ағысымен ... ... ... және ... ... ... ... және мұхиттар түбінде сульфаттар редукциясы процесі белсенді жүреді. Сульфидтердің массасын анықтау әдістері күрделі мәселе, ... ... 100 ... өзгеше: жылына 7106 т S дан (Цендер А., 1980) 100106 т S дейін және жоғары. А.Ю.Лейн (1988) мәліметтері ... ... ... ... 0,111109 т/ж ... сульфатты азырақ -- 0,028109 т/ж. Көл мен мұхит тұнбаларындағы бактериялық сульфатредукциялау белсенділігі -- от 0,001-дан 1,8 мг - ... H2S ... ... ... түсу ... ... ... оралсақ, мұхит пен құрлық бетінен H2S бөлініп шығуы жылына ... ... ... ... ... ... сутек эмиссиясы көл жанындағы көлшіктер мен биота ландшафт тарында белсенді болады. Аталып өткендей H2S пен SO2 ... тез ... ... ... ... ... SO2 бір бөлігі көлде еріп және жер үсті ... мен ... ... ... ... бар. ... ... түсетін күкірттің түрлі қосылыстарын айтып өткен жөн. Оның көлемін А.Цендер және әріптестері (1980) ... ... ... ... 129109 т/ж деп ... ... эмиссиясы өзінің вулкандық шығарындары кезіндегі эмиссия мөлшері аз және түрлі авторлармен 2т/ж нан (Френд Дж., 1976) 28 т/ж ... (SCOPE - 21, ... ... ... ... ... ... бактериялардың атқаратын қызметі қаншалықты маңызды болғанымен де, фотосинтездеуші организмдердің маңызы өте зор болып ... ... ... ... ... жер үсті ... жамылғысының өнімі және жер өсімдіктерінің құрғақ биомассасының ... ... ... ... жайлы мәліметтердің негізінде, 0,34 % тең, құрлықтағы биологиялық айналымында жылына 0,59109 т күкірт ... деп ... ... ... орташа концентрациясы құрлық өсімдіктерімен салыстырғанда мұхиттаға фотосинтездеуші организмдерде әлдеқайда жоғары, нақты айтқанда 1,2% (Боуэн X., 1966). ... ... ... ... 1,32109 т/ж күкірт қатысады.
Күкірттің массас алмасуның 0,5 млрд.жыл бұрын қалыптасқан ... ... ... ... ... ... ... биосферада беогеохимиялық процестермен негізделген. Осы кезед де күкірттің масса таралуы мен ... ... ... тірі ... ... ... қоршаған ортаның өзгеріп отыруымен өзгеріп отырған.
Қызықты құрамын зерттегенде алынаған 2 млрд.жыл шамасындағы қалдықтарда 32S және 34S ... ... ... Бұл ... және ... ... ... жұмысын көрсетеді.
Бірақ, одан да ескі тұнбалардың құрамындағы изотоптардың қатынасы ауытқыған, бұл тірі огганизмдердің жеңіл ... 32S ... ... 1,7 ... бұрын мұхиттың күшті сульфатты қабаттары-гипс пен ангидридттің ... ... Бұл ... 2,8 -- 1,7 ... ... цианобактериялардың қызметінің арқасында кислородтың артуымен байланысты болуы керек. М. Шидловский (1980) сәйкесгеология тарихы бойы түсіп отырған ... 38 % ... ... ... ... ) тұнбасынмен байланысында болған. Түзілген гипстер 34S ауыр изотопымен қаныққан, жеңіл изотоптарды, соның ішінде 32S-дің біршама ... ... ... ... ... белсенділігінен байқауға болады. Осыған байланысты гипстер 34S изотопымен жеткілікті қаныққан.
Күкірттің глобалды айналымы кезінде оның ... емес ... ... ... күкірттің көп массасының темір сульфиді және кальций фульфаты түрінде шығып отыруынан айқын көрінеді. Күкірттің шығарылып отыруының арқасында мұхит пен атмосферадағы көп емес ... ... ... ... ... Осы ... де күкірт Жер қойнауынан бөлініп отыратын газ компонеттерінің ішіндегі маңыздысы. Әлемдік мұхит пен тұнба қабатында ... ... ... ... ... ... ескер отырып, биосфераның түзілген уақатынан бастап оған түскен күкірт мөлшері 10,51015 т-дан кем ... ... ... ... ... мен табиғи суларға адам әс-әрекетінің қоршаған ортаға ықпалының ең ... ... ... ... ... ... минералды жанармай жағу мен металдарды балқыту нәтижесінде пайда болатын күкіртті газдардың эмиссиясымен байланысты. Табиғи сулардың еріген күкірт қосылыстарымен ластануының басты ... : ... ... орындарының ақаба сулары мен гидрографиялық торға тыңайтқыштарды шаю.
Күкіртті сутектің өндірістік техногенді шығысының 95 % SO2 және оның ... -- SO3 мен H2SO4 тең, олар қз ... ... корризиясын ұшыратып, адам, өсімдіктер мен жануарлардың жойылуына әкеледі. И.И.Альтшулерге (1980) ... өт кен жүз ... 70 ... ... әр ... ластаушы көздерден атмосфераға жылына 12010б т SO2 және (4 -- 5) 106 т H2S түсіп ... Бұл ... XXI ... ... ... ... керек. Тропосферада ылғида болатын аммиакпен байланысқа түскенде аммиак сульфаты түзіледі. Тұрақты ... SO2 бір ... ... жауын-шашынмен шайылып отырады, өсімдік пен топырақта сіңіріліп ... SO2 - ның көп ... [SO4]2 -- ге ... тотығады, ол атмосфералық жауын-шашынның көп таралған ионы болып табылады. Атмосфераға индустриалды көздерден түсетін күкірттің жалпы көлемі шамамен (100 -- 110106 )т/ж ... ... ... ... ... ... қозғалысына континенттен ағатын ақаба сулар өз үлесін ... ... ... ... (20 -- 30)106 т/ж. ... ... ... күкірт химия, тау-кен және металлургия өндірістерінің ақаба суларымен түсіп отырады.
7.3,кестесінде келтірілген ... сай ... ... ... ... ... ортадағы глобалды циклда ауысып отыратын күкірттің массасының балансына ықпал етпейді. Осы ... да ... және ... ... қосылыстары биосфераның ең басты тізгіні биотаның қызмет етуіне жойқын әсер етеді. SO2 атмосфераға массалық эмиссиясы индустриалды аудандардан тыс жерлерде ... ... ... Өндірістік жжәне шаруашылық ақаба сулардағыкүкірттің ерігіш қосылыстары мемлекеттер шекаралас жатқан ... ... ... ... су ... мен ... ... экосистемаларын құртады.
Кесте 7.3
Биосферадағы күкірттің миграциясы
Процессы массообмена
Масса алмасу процесі
Масса, 109 т/год
Мировая суша
Әлемдік құрлық
Биологиялық ... ... - ... ... ... мен құрлық арасындағы массалық алмасу
210
230
педосфераның тропосфераға биогенді газдарды бөліп шығаруы
тотыққан газ тәріздес ... ... ... ... ... шығарылу:
еріген неорганикалық иондар
еріген органикалық зат
өлшелінген органикалық зат
162
2
1
Перенос ионов [SO4]2- c воздушными массами морского происхождения на сушу
[SO4]2- иондарының ... ... ауа ... ... ...
Планктон фотосинтетиктерінің айналымы
1320
Газ тәріздес қосылыстардың тропосфераға шығарылуы
310
Суда ерігіш тотыққан газ тәріздес қосылыстардың тропосферадан
шайылуы
Тұнбаға кету:
сульфидтер күкірті
сульфаттар ... ... ... ... ... ... және шаруашылық ақаба сулары
60
Техногенді күкіртті қосылыстардың шекара аралық тасымалдануы актуалды мәселе.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 83 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Адам қоғамының шаруашылық әрекетінен табиғи биогеохимиялық циклдердiн деформациясы14 бет
Адамның қоршаған ортаға биогеохимиялық адаптациясы. Биосфераның биогеохимиялық ұйымдастырылуы және популяцияның физиологиялық гетерогендігі19 бет
Биогеохимиялық циклдердің классификациясы6 бет
Биогеохимияның негізгі концепциялары27 бет
Биогеохимияның негізгі концепциялары (сұрақ-жауап түрінде)78 бет
Жердiң газды қабатының биогеохимиясы8 бет
Мұнай құрамының қалыптасуының биогеохимиялық факторлары3 бет
Орман экожүйелеріндегі макроэлементтердің биогеохимиялық өрістеуіндегі шағынорганизмдердің рөлі5 бет
Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы. Ғаламдық (глобалдық) биогеохимиялық циклдар. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары4 бет
Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы. Ғаламдық биогеохимиялық циклдар. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары10 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь