Непосредственный возврат симбиотическими организмами (о чем говорилось в предыдущем разделе) обозначен на рис. 4.15 как путь 3. Можно предположить, что этот путь особенно важен в системах с низким содержанием элементов питания, или олиготроф-ных. Вода, как мы видели (разд. 4), возвращается в круговорот в результате прямого воздействия солнечной энергии, а в результате процессов выветривания и эрозии, связанных с потоками воды вниз по течению, элементы осадочных пород выносятся из абиотического резервуара и попадают в биотические циклы (путь 4 на рис. 4.15). Человек вмешивается в ход циклов, когда он затрачивает энергию топлива на опреснение морской воды, производство удобрений или на получение из отходов различных металлов.[ ...]
Наконец, следует отметить, что элементы питания могут высвобождаться из остатков растений и животных и из фекальных комочков даже без участия микроорганизмов, что доказано помещением этих материалов в стерильные условия. Этот способ воз-врата в круговорот можно назвать автолизом (саморастворением). В водных или влажных местообитаниях, особенно если погибшие растения и животные или неживые частицы малы (т. е. велико отношение их поверхности к объему), еще до начала разложения микроорганизмами может высвободиться от 25 до 75% элементов питания [см. обзор литературы (Johannes, 1968)). Автолиз можно считать шестым важным путем возврата, не требующим затрат метаболической энергии. Как уже подчеркивалось в гл. 3, работа по возвращению веществ в круговорот, осуществляемая механическими или физическими процессами, может служить энергетической субсидией для всей системы. Разрабатывая систему очистки бытовых и промышленных сточных вод, человек очень часто находит выгодным затратить механическую энергию для распыления органического вещества, чтобы ускорить его разложение. Крупные животные также, без сомнения, способствуют высвобождению элементов питания из отмерших стволов, листьев и других крупных кусков детрита, механически размельчая их.[ ...]
Коэффициент рециркуляции не говорит о ее скорости, т. е. скорости, с которой вещества движутся по кругу. Эта скорость значительно выше в тропическом лесу или в теплом океане, чем в тундре или в холодном озере, но удовлетворительные способы ее количественного измерения пока не разработаны.[ ...]
Повторное использование бумаги. Бумага — хороший пример рециркуляции в промышленно-городских системах, напоминающей рециркуляцию весьма важных элементов в природных системах. Как показано на рис. 4.16, А, рециркуляция в естественных экосистемах (коэффициент рециркуляции) возрастает при увеличении разнообразия и усложнении биотических компонентов экосистем, или по мере обеднения ресурсов в среде на входе, или по мере накопления в среде на выходе отходов, опасных для жизни в экосистеме, или же в ходе всех этих трех процессов вместе.[ ...]
Пока мы имеем сколько угодно деревьев, бумажных фабрик и неиспользуемой земли для свалки ненужной бумаги, у нас нет стимулов к тому, чтобы затрачивать средства на технику и энергию, необходимые для повторного использования части бумаги, протекающей через город (рис. 4.16,Б). По мере того как в пригородах возрастает плотность населения, поднимается стоимость земли и сохранять свалки и места сброса отходов становится все труднее. Среда на входе также может оказывать давление, если запасы пригодной древесины или продукции фабрик неспособны удовлетворить спрос на бумагу. В обоих случаях оказывается «выгодно» подумать о вторичном использовании. Чтобы оно было успешным, должен существовать рынок сбыта для старых газет и картона, например фабрика по переработке макулатуры. Такая фабрика соответствует механизму экономии энергии путем рециркуляции или диссипативной структуре в природной экосистеме, например в экосистеме леса или кораллового рифа. Другими словами, ко всей системе приходится добавить новое, эмерджентное, свойство, если мы хотим, чтобы экономия, основанная на рециркуляции, была эффективной.[ ...]
Но слишком часто бывает, что из-за инерции и политической раздробленности (местные власти, власти графства, штата и всей страны) города берутся за повторное использование материалов слишком поздно и несут моральные и материальные убытки от использования устаревших методов.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению
