V. Вплив антропогенних факторів на зміну біогеохімічного циклу хімічного елементу

У зв'язку з господарською діяльністю людства і надходженням у навколишнє середовище техногенних продуктів цієї діяльності, виникають проблеми, зумовлені порушенням природних біогеохімічних циклів. Ці порушення пов'язані як із зміною балансу в циклах, так появою нових хімічних сполук, які раніше були відсутні у природних процесах. Так, кругообіги деяких елементів (наприклад, азоту, сірки, фосфору, калію, важких металів) в даний час перетворилися у природно-антропогенні цикли, які характеризуються значною не замкнутістю, що призводить до накопичення і, відповідно до зміни впливу на екосистеми.

У планетарній соціоекосистемі (за В.І.Вернадським — ноосфері) поряд із природною та соціальною підсистемами формується потужна технічна (промисловість, транспорт, механізоване сільське господарство, комунально-побутові комплекси тощо). Якраз ця підсистема з її велетенськими можливостями і є, за висловлюванням Ю. О дум а, "паразитом біосфери". Вона щороку поглинає мільйони гектарів орних земель і лісів. Щороку промислові підприємства, теплові станції, автомобілі, літаки спалюють понад 5 млн. т вугілля, нафти і більше трильйона кубометрів природного газу. Всього у світі щороку добувається 100 млрд. т мінеральної сировини, більша частина якої (95-99%) безповоротно губиться у вигляді відходів. У річкові системи щороку скидається 450 км³ техногенних брудних стоків (лише при аварії танкерів виливається в океан 2-5 млн. т нафти). Понад 500 млн. автомобілів щороку викидають в атмосферу близько 400 млн. т окислів вуглецю та понад 100 млн. т вуглеводів. Цей перелік "паразитування" технічної підсистеми можна було б продовжити. Проте й ці факти красномовно свідчать, що екологічна проблема переросла в глобальну, загальнолюдську проблему сучасності. Людина, яка своїм розумом збурила колосальну енергію промислової та науково-технічної революції, сьогодні стоїть на краю прірви. Передусім порушення саморегуляції біосфери і накопичення в ній значної кількості хімічних сполук зумовило безліч невідомих раніше хвороб: генетичних, токсикологічних, алергічних, респіраторних тощо. Серед них особливо небезпечним є СНІД — втрата імунних властивостей людського організму, набутих у процесі еволюційних адаптацій. У США економічні втрати від смертності та хвороб, пов'язаних із забрудненням повітряного середовища, становлять щорічно 6 млрд. доларів. Загальні економічні втрати від забруднення атмосфери становлять 16 млрд. доларів нарік, або 80 доларів на одного мешканця.

Людство, яке докладає неймовірних зусиль, щоб прогодувати себе, і яке все ж досягло значних успіхів в останньому десятиріччі, в "зеленій революції", не може не помічати небажаного впливу забруднення середовища на врожайність, поживну і кормову цінність сільськогосподарських культур, стан лісових насаджень. Наприклад, врожайність кукурудзи на силос у зоні металургійних підприємств знижується на 43%, кормових бобів — на 36%, зернових культур — на 26-27%, цукрового буряка — на 35%. Негативно впливає забруднення на стан рибного господарства. Однак забруднення завдає великої шкоди не лише живій природі, але й створеним людиною спорудам — артеприродному середовищу.

Екологічна криза торкнулася вже й навколоземних просторів біосфери. Одним із вражаючих наслідків антропогенного забруднення атмосфери стало зменшення загального вмісту озону в атмосфері, перш за все в стратосфері, де зосереджена основна його кількість. Понад десять років тому над Антарктидою виявлено "озонову діру", розміри якої з року в рік збільшуються, хоча з незначними коливаннями. Отже, озоновому екрану, який формувався мільярди років і завдяки якому організми заповнили весь земний простір, загрожує небезпека, створюється реальна загроза існуванню життя.[1]

Досить широке застосування магнію в побуті і промисловості. Найбільш ранньою галуззю використання металічного магнію стало використання його в якості відновлювана.

Трохи пізніше почали використовувати властивість порошку магнію горіти яскравим білим полум'ям з виділенням великої кількості тепла. Ця властивість була використана в фотографії для миттєвих знімків, а також в піротехніці і для військових цілей (для виготовлення сигнальних ракет).

Велика хімічна активність магнію по відношенню до кисню дозволяє застосовувати його в якості окислювача при виробництві сталі і кольорового лиття, а також (у виді порошку) для зневоднення органічних речовин (спирту, аніліну і ін.).

Велике значення в сучасній хімічній технології отримав синтез складних речовин за допомогою магнієорганічних сполук. Таким чином був отриманий, зокрема, вітамін А.

Високий електродний потенціал дав можливість використовувати магній в якості матеріалу для анодів при катодному захисті від корозії стальних і залізних споруд, що знаходяться у вологому ґрунті.

Магнієвий порошок стали використовувати також як висококалорійне паливо в сучасній ракетній техніці.

Таке, досить широке, застосування магнію призводить до перерозподілу його по геологічних оболонках. Поки що важких екологічних наслідків це не спричиняє, але подальше збільшення використання магнієвих сполук може призвести до негативних наслідків.

Заключення.

Підводячи підсумки проведеної роботи, можна зробити висновок, що хімічний елемент магній є одним із найрозповсюджених елементів в природі і зустрічається лише у вигляді сполук. Він входить до складу багатьох мінералів: карбонатів, силікатів, сульфатів, галоїдів. Магній міститься в усіх геооболонках. Найбільше його у літосфері. Крім різноманітних мінералів і гірських порід, магній у виді MgCl₂ постійно знаходиться у водах океану, в солоних озерах і джерелах. Велике значення він має і для живих організмів.

Досить суттєве значення магнію для рослин і людини. У рослин магній входить до складу хлорофілу, жирів, бере участь у перетворенні фосфорних сполук. У людському організмі вміст магнію дуже малий, проте він відіграє важливу роль у різноманітних процесах життєдіяльності. Вміст магнію в організмі людини регулюють нирки, вони накопичують його, якщо це необхідно, і виводять надмірні кількості, тому і нестача, і надлишок магнію в організмі - явище достатньо рідкісне, але коли таке трапляється, виникають дуже небезпечні захворювання.

Щодо біогеохімічного циклу, то магній може мігрувати внаслідок вивітрювання і вступати в реакції з мінеральними речовинами, які містяться у різних частинах середовища. Велике значення має також Світовий океан, де й концентрація магнію досить велика.

Провівши розрахунок балансу магнію за вегетативний період можна зробити висновок, що процеси винесення магнію з ґрунту переважають над процесами його накопичення у рослинах.

Магній - елемент, що має досить велике значення для живих організмів. Також, магній широко використовується у побуті та промисловості. Значне його використанні, може призвести до негативних наслідків і порушення біогеохімічного циклу.

Література.

1. Кучерявий В.П. Екологія. - Львів: "Світ", 2000 - 500с.

2. Кучерявий В.А. Урбоэкология с основами фитомелиорации. Ч.1. Урбозкология, Ч.2. Фитомелиорация. М., 1991.

3. Добровольский В.В. "Биогеохиния", - Москва: Высшая школа, 1998.

4. Большая Советская знциклопедия, 3-є издательство, Москва: Изд. "Советская знциклопедня", 1970.

5. Лозановская И.Н., Орлов Д. С., Садовникова Л. К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие для хим., хим.-технол. и биол. спец, вузов. - М.: Высш. шк. - 1998.

6. Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Экология.—М.: "Издательство ПРИОР", 1999.

7. Матеріали глобальної мережі Internet.