Меню сайта

Последние новости

Причина отравления вод океана.

Американские ученые из штата Мичиган полагают, что в качестве главной причины отравления вод Мирового океана ртутью являются бактерии.

Секрет выживания лягушек.

Американским ученым удалось выяснить, как лягушкам удается продолжать жить даже после глубокой заморозки.

Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.




Биологическая очистка гидросферы
Материалы по биологии и химии / Биофильтрация как способ питания беспозвоночных / Биологическая очистка гидросферы
Страница 2

Учитывая разнообразие фильтрующих материалов и возможность создания аэробных, анаэробных и аноксических условий культивирования микроорганизмов, процесс биофильтрации имеет несомненные перспективы в развитии новых технологий очистки сточных вод . В частности, в развитии концепции биофильтрации для комплексной очистки сточных вод были разработаны реакторы для совместной нитрификации и денитрификации посредством специализированных гель-иммобилизованных культур[14].

Биофильтрация сточных вод происходит аналогично происходящему в Мировом океане.

Очень обилен и разнообразен в Мировом океане мир бактерий. Это единственная группа живых существ, которые обитают здесь от поверхности до самых глубин.

Правда, глубже 200 метров, где кислород отсутствует, встречаются только так называемые анаэробные бактерии, способные развиваться при полном отсутствии свободного кислорода в воде[1]. Анаэробные бактерии морских глубин, восстанавливая сернокислые соединения (сульфаты), производят сероводород.

Он насыщает почти 87% водной массы всего моря.

Благодаря, в основном, бактериям, море не загнивает, а органические остатки подвергаются биологическому окислению и минерализации до состояния, которое делает возможным их потребление растениями.

Биофильтрация почв

Специфичность почвы, как совершенно особого естественно-исторического тела, позволившая В.В. Докучаеву выделить ее в качестве «четвертого природного тела», недооценивается или чаще вовсе не принимается во внимание биологами. Анализ условий обитания животных в почве дает возможность раскрыть исключительное значение особенностей этих условий в эволюции животного мира, в процессе освоения суши исходно-водными организмами[6].

Почва обладает высокой буферной способностью, т.е. долгое время может не изменять своих свойств под воздействием загрязнителей. Тем не менее, в городах это один из самых загрязненных компонентов среды. Почвы городских экосистем характеризуются неравномерным профилем, сильным уплотнением, изменением рН в сторону подщелачивания, загрязнением различными токсическими веществами[23].

Особенности качественного состава микрофлоры в почвах до сих пор изучались лишь с точки зрения наличия в них санитарно-показательных микробов. Почвенные микроорганизмы составляют значительную часть любой биогеосистемы - экологической системы, включающей почву, косное (неживое) и биокосное (живое или произведенное живыми организмами) вещества - и активно участвуют в ее жизнедеятельности.

Почва - не стабильная и не инертная масса. Она представляет собой сложную, постепенно меняющуюся среду, где непрерывно совершаются синтез и разрушение органического вещества, круговорот элементов зольной и азотной пищи[21]. Зольные элементы извлекаются растениями из почвы и входят в состав органического вещества (растений и животных). После отмирания органическое вещество поступает в почву, где под воздействием микроорганизмов подвергается глубокому преобразованию.

При этом значительная часть зольных элементов переходит в формы, доступные для усвоения растениями, и частично вновь входит в состав нарастающего органического вещества, а часть задерживается в почве или удаляется с фильтрующимися и сточными водами. В результате происходит закономерная миграция зольных химических элементов в системе: почва → растения → почва, названная Р. В. Вильямсом биологическим (или малым) круговоротом[22]. Благодаря этому процессу в почве постоянно поддерживается плодородие.

Наряду с биологическим круговоротом веществ между почвой и живыми организмами в природе имеет место и так называемый геологический (или большой) круговорот веществ, с которым связан процесс растворения и выноса питательных элементов из почвы в ручьи, моря и океаны, где они откладываются в виде pазличного рода осадочных пород. Так, в течение тысячелетий на дне океанов образуются мощные пласты осадочных пород. Затем в результате тектонических процессов и морских регрессий эти породы могут выходить на дневную поверхность, подвергаться новому континентальному выветриванию, и питательные элементы снова могут быть использованы растениями. Этот круговорот занимает длительное геологическое время[20].

Растворение и вынос сточными водами питательных элементов из почвы сопровождаются обеднением и снижением ее плодородия. Поэтому для поддержания почвенного плодородия на высоком уровне необходимо создавать такие условия, при которых процесс потери почвой элементов пищи получал бы наименьшее выражение. Почва постоянно взаимодействует с другими элементами природы и имеет большое значение в общем круговороте веществ. Прежде всего, почвы вместе с организмами (растения, животные, микробы) образуют сложные экологические системы, которые выполняют в биосфере планеты важнейшие функции, обеспечивающие само существование жизни[6]. Эти функции заключаются, во-первых, в непрерывно текущем процессе биогенного накопления, трансформации и перераспределения энергии, поступающей от Солнца на Землю; во-вторых, в поддержании на Земле общемирового круговорота химических элементов, особенно таких биофилов, как кислород и углерод, водород, азот, фосфор и сера, кальций, медь, цинк, кобальт, йод и др. Отмеченные функции осуществляются системой организм - почва путем создания растительного органического вещества, которое используется многочисленными звеньями паразитов, хищников, микрофагов, почвенных беспозвоночных и микробов. Через почву происходит взаимодействие литосферы с атмосферой. Поднятая в атмосферу почвенная пыль способствует, как отмечалось ранее, образованию осадков, уменьшает прозрачность воздуха и снижает количество лучевой энергии, достигающей поверхности Земли. Попадающие из атмосферы в почву химические вещества взаимодействуют с нею и иногда образуют новые соединения с различным действием на почвы, растительные и животные организмы. Перемещаясь под влиянием ветра и воды, почва меняет микрорельеф и засыпает различные впадины. Покрытая растительностью плодородная почва препятствует размыву и сносу подстилающих пород. В процессе стока из почвы поступает в водоемы масса органических веществ, способствующих развитию водных организмов. Почва служит средой жизни и субстратом для большого количества видов животных. Благодаря отмеченным взаимосвязям те или иные изменения в почве неизбежно вызывают изменения в других составных частях природы.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Смотрите также

Дыхание бактерий
Дыхание, или биологическое окисление основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием молекулы АТФ. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно ра ...

Учение В.И. Вернадского о биосфере - экосистеме высшего ранга на Земле
ВВЕДЕНИЕ марта 2013 года исполнилось 150 лет со дня рождения знаменитого ученого, основоположника теории о биосфере В.И. Вернадского. год объявлен Годом экологической культуры и о ...

Эколого-физиологические особенности доминирующей водоросли литоральной зоны озера Байкал
Введение Макроводоросли являются одним из основных компонентов первичного звена экосистемы озера Байкал. Они оказывают влияние на кислородный режим в литорали, служат пищей и убежище ...