Антропогенное воздействие на литосферу

Естественно-природные виды воздействия, затрагивающие глубины литосферы:

-катастрофические процессы и явления – землетрясения (движение плит), извержения вулканов;

-выпадение осадков, содержащих химические соединения (кислоты типа серной, азотной или угольной), которые могут переводить в растворимое состояние минералы осадочных пород (карстообразование).

Антропогенные виды воздействия:

-выемка полезных ископаемых любого вида – жидких, твердых, газообразных – связанные с ними операции – бурение, закачка в пласт жидких и газообразных веществ;

-строительные работы любого профиля, осуществляемые с использованием обычной дорожно-строительной техники

-закачка в пласты жидких отходов – химических и радиоактивных;

-размещение твердых промышленных и бытовых отходов;

-отбор пресных и минерализованных вод для питьевого водоснабжения или иных целей;

-подземные ядерные взрывы;

-создание условий для землетрясений (сооружение водохранилищ, регламентные работы при подземной выемке твердых полезных ископаемых).

Основные негативные процессы, приводящие к деградации почвенного слоя:

-водная и ветровая эрозия

-переувлажнение

-заболачивание

-подтопление

-засоление и осолонцевание

-уплотнение и слитизация

-дегумификация

-подработка

-захламление

-загрязнение

Процессы деградации почвы обусловлены:

на 56% водной эрозией

на 28% - ветровой эрозией

на 12% - химической деградацией

на 4% - физической деградацией

Химизация (химическое загрязнение)

Химизация (внесение минеральных удобрений и пестицидов)

может вызывать:

-нарушение круговорота и баланса питательных веществ и тем самым снижение плодородия почвы и урожая сельскохозяйственных культур

-снижение качества продуктов

-развитие грибковых и других заболеваний растений, рост сорняков из-за нарушения соотношения макро- и микроэлементов в почве

-попадание питательных элементов удобрений и почвы со стоками в грунтовые воды и поверхностные водоемы, вызывающее их эвтрофикацию

-проникновение в стратосферу окислов азота, образующихся при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений

Все почвенные организмы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом и окружающей неживой средой, способностью выделять различные вещества:

-Аттрактанты

-Репелленты

-Ретарданты

-Акселеранты

-Киллеры (токсины, микотоксины)

-Метаболические (аллелохимические) связи проявляются в том, что населяющие почву живые организмы выделяют в окружающую среду различные продукты, выполняющие функции сигнальных метаболитов и влияющие на рост и развитие растений.

Фиксация азота

Синтез аммиака в промышленных условиях происходит при температуре 450 – 500⁰С, давлении 16 миллионов Па в присутствии пористого железа как катализатора. Выход аммиака в результате составляет 10 – 20%.

При этом фиксируется около 5% из всего связываемого на Земле азота.

Небиологические процессы, идущие в атмосфере (атмосферное электричество, антропогенное сжигание органического топлива и др.) дают всего 0,5% фиксированного азота.

Почвенные микроорганизмы обладают способностью фиксировать газообразный азот и переводить его в усвояемые для растений соединения. Микроорганизмы, связывающие молекулярный азот, называются азотфиксаторами, или диазотрофами.

Суммарная годовая азотфиксация в наземных экосистемах составляет 175 – 190 млн тонн, из которых 90 – 110 млн тонн приходится на экосистемы почвы.

Азотфиксирующие бактерии бывают двух типов - симбиотические и несимбиотические.

Ферменты можно подразделить на 6 больших групп:

1. оксиредуктазы (дегидрогеназы, оксидазы, редуктазы, пероксидазы, гидрогеназы, гидрокислазы) – ферменты, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции

2. трансферазы (аминотрансферазы, метилтрансферазы) – ферменты, которые катализируют перенос химических групп

3. гидролазы (эстеразы, гликозидазы, пептидазы, протеиназы, фосфолипазы) – ферменты, которые катализируют гидролитическое расщепление связей С-О, С-С и С-N; аналогичные ферменты катализируют расщепление иных связей, например, сульфатазы и фосфотазы

4. лиазы (декарбоксилазы, гидратазы, дегидратазы) – ферменты, которые катализируют расщепляют связи С-О, С-С и С-N с образованием в результате двойных связей

5. изомеразы (рацемазы, эпимеразы, цис-транс-изомеразы, таутомеразы и мутазы) – ферменты, которые катализируют геометрические изменения в молекулах

6. лигадазы или синтетазы – ферменты, которые катализируют соединение двух молекул, сопровождающееся гидролизом фосфатных связей в АТФ или аналогичных молекулах

Основными ингредиентами загрязнения атмосферы являются оксиды углерода (CO), азота (NO, N₂O, NO₂) и серы (SO₂), углеводороды и взвешенные частицы.

Загрязняющие вещества, выброшенные в воздушный бассейн ввиде газов или аэрозолей, могут:

1. оседать под действием силы тяжести

2. физически захватываться оседающими частицами (осадками) и поступать в гидросферу или литосферу

3. включаться в биосферный круговорот соответствующих веществ (углерода, серы, азота и др.)

4. находиться в атмосфере длительное время и переноситься с потоками воздуха на большие расстояния (возможен так называемый трансграничный перенос)