Биологиялық кіші зат айналымының негізгі нәтижесі - қоректік элементтердің топырақтың жоғарғы тамырлы қабатында шоғырлануы, құнарлы топырақтың түзілуі
Топырақ: педосфераның негізі және биосфераның тірек қабаты
Топырақ планетарлық қабаттардың тоғысқан шекарасында қалыптасып, олардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде геосфераның ерекше қабығын — педосфераны, яғни Жердің топырақ жамылғысын түзеді. Сонымен қатар топырақ тіршілік дамыған аймақ — биосфераның негізгі компоненттерінің бірі.
Топырақтың табиғаттағы рөлі орасан. Ол — жер бетінде тіршіліктің дамуына қолайлы орта. Топырақ өзі тіршіліктің туындысы бола отырып, сол тіршіліктің өмір сүруінің де берік негізі болып саналады.
Негізгі түйін
Топырақ арқылы жер бетінде заттардың екі ірі айналымы қатар жүреді: үлкен геологиялық және кіші биологиялық айналым.
Зат айналымдары: биологиялық және геологиялық байланыс
Кіші биологиялық айналым
Кіші биологиялық зат айналымында қоректік элементтер алдымен аналық тау жынысынан, кейін топырақтан өсімдіктер арқылы алынады. Нәтижесінде суға ерімейтін күрделі органикалық қосылыстар түзіледі. Жыл сайын өсімдіктердің қурап түскен қалдықтары арқылы қоректік элементтер топыраққа қайта оралады.
Бұл айналымның басты нәтижесі — қоректік элементтердің топырақтың жоғарғы тамырлы қабатында шоғырланып, құнарлы топырақтың қалыптасуы.
Үлкен геологиялық айналым
Үлкен геологиялық айналым жер қойнауындағы және жер бетіндегі тау жыныстарының өзгеруі мен қозғалуын қамтиды. Құрғақ жер мен теңіз арасындағы алмасулардың нәтижесінде борпылдақ үгілу қабаты қалыптасып, топырақ түзілу процесінің негізі қаланады.
Екі айналымның өзара байланысы көбіне топырақ арқылы жүзеге асады.
Топырақтың реттеуші функциясы: ауа мен су құрамына әсері
Топырақтың маңызды функцияларының бірі — атмосфера мен гидросфераның химиялық құрамын реттеуге қатысуы. Фотосинтез процесі кезінде өсімдіктер көмірқышқыл газын сіңіріп, органикалық қосылыстарды синтездейді. Жапырақтар мен тамырлар көмірқышқыл газын және судан алынатын сутегіні пайдаланып, атмосфераға еркін молекулалы оттегін бөледі.
Жалпы алғанда, топырақ арқылы жер бетіндегі көптеген биосфералық үдерістер реттеледі. Сондықтан топырақ — адамзат үшін өлшеусіз құндылық әрі құрлық биоценоздарының тіршілік негізі.
Тест-әдістер: жедел, қолжетімді және арзан бағалау құралы
Тест-әдістер — заттарды орнында анықтауға мүмкіндік беретін тез, жеңіл және арзан тәсілдер (onsite). Әдетте олар үлгіні талдауға дайындаудың күрделі қадамдарын (мысалы, бөлу немесе концентраттау) талап етпейді. Соның нәтижесінде қымбат әрі күрделі лабораториялық құрал-жабдықтарға тәуелділік азаяды, ал көптеген жағдайда арнайы аналитикалық лаборатория қажет болмайды.
Тест-әдістер не үшін қолданылады?
- Үлгідегі нақты компоненттің бар-жоғын анықтау.
- Құрамды сапалық және жартылай сандық бағалау.
- Жедел бақылау арқылы уақыт пен шығынды айтарлықтай қысқарту.
Күнделікті өмірдегі үлгі
Идеал жағдайда тест-құралдары реактивті қағаз, таблетка немесе ампула түрінде үй жағдайында да қолданылып, құбыр суының сапасын жедел бағалауға және тағам құрамындағы зиянды немесе улы заттардың бар-жоғын анықтауға мүмкіндік береді.
Мектептен таныс мысал
Тест-әдістің ең кең тараған үлгілерінің бірі — ерітіндінің pH деңгейін анықтайтын әмбебап индикатор қағазы (лакмус қағазы). Мұндай тесттер химиялық және биохимиялық реакцияларға негізделеді.
Скрининг логикасы: көп үлгіні жылдам сүзгілеу
Тест-әдістерді қолданудың негізінде көбіне скрининг әдістемесі жатады. Бұл тәсіл көптеген үлгіні сапалық және жартылай сандық талдаудың ұқыпты жасалған процедуралары арқылы тексеруге мүмкіндік береді.
Маңызды қағида
Скрининг кей жағдайларда жалған оң нәтижеге жол беруі мүмкін, бірақ жалған теріс нәтижені барынша болдырмауға бағытталады. Сондықтан оң нәтиже көрсеткен үлгілер кейін ақпараттылығы жоғары әдістермен (мысалы, хроматография) қосымша тексеріледі. Ал теріс нәтижелер, әдетте, қайта тексерусіз дұрыс нәтиже ретінде қабылданады. Осы тәсіл талдаудың көлемін ғана емес, құнын да төмендетеді.
Биотестілеу және биоиндикация: экологиялық мониторингтің тірі өлшемі
Қоршаған орта жағдайын бағалауда биологиялық тесттер барған сайын маңызды орын алып келеді. Себебі күрделі аналитикалық құралдармен жүргізілетін химиялық талдаулар көптеген жағдайда ластаушылардың тіршілік ортасына нақты қауіптілігін дәл бағалауға немесе тірі организмдерге әсерін сенімді болжауға жеткіліксіз болуы мүмкін.
Ластаушы заттар ортаға түскен соң басқа қосылыстарға айналып, улылық әсерін күшейтуі ықтимал. Сондықтан су, топырақ және ауа сапасын бағалайтын біріккен тәсілдер қажет болды. Мұнда биотестілеу мен биоиндикация ерекше мәнге ие.
Биотестілеу деген не?
Биотестілеу — ортаның және факторлардың сапасын арнайы енгізілген тест-нысандар арқылы анықтау. Мұнда организмдердің тірі қалуы, жағдайы және мінез-құлқы зерттеледі.
Биоиндикацияның ерекшелігі
Биоиндикация биотестілеуге жақын, бірақ зерттелетін ортада табиғи түрде тіршілік ететін организмдерді пайдаланады. Мұндай организмдерді таңдағанда олардың сыртқы факторлардың әсерін нақты қабылдап, оны айқын көрсете алуы, сондай-ақ ластаушылардың аз мөлшеріне де сезімтал болуы талап етіледі.
Тарихи мысал
Орта ғасырларда тау-кен өндірісінде улы газдардың пайда болуын ерте анықтау үшін торғайларды қолданғаны белгілі. Құстардың мінез-құлқының өзгеруі немесе өлімі кеншілерге төнген қауіпті алдын ала білдіріп отырған.