БИОГОЦЕНОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ МАГНИЯ В МОРСКОМ СООБЩЕСТВЕ - Студенческий научный форум

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

БИОГОЦЕНОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ МАГНИЯ В МОРСКОМ СООБЩЕСТВЕ

Гайдаенко В.М. 1
1Курганский Государственный Университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Морская среда занимает более 70% поверхности Земли. В отличие от суши пресных вод - она непрерывна. В океане практически отсутствуют зона, где не было бы жизни.

Актуальность исследований: морские биологические ресурсы огромны и широко используются людьми. Биологические ресурсы (рыбы, беспозвоночные, млекопитающие, водоросли и др.) являются источником продовольствия и употребляются в пищу людьми; органического сырья для изготовления многообразной кормовой (мука для животных) и технической продукции (жир, удобрения и др.); исходным сырьем для медицинских препаратов, а также выступают в качестве естественного фильтра по очистке окружающей среды. Водные биоресурсы являются воспроизводящими живыми ресурсами, ограниченными по объему и зависящими от состояния окружающей природной среды. Поэтому проблема загрязнения морских водоемов актуальна на данный момент, так как стоки с содержанием магния будут приводить к гибели гидробионтов, так как магний, превышая допустимые концентрации, токсичен. Состояние морских экосистем оказывает влияние на функционирование биосферы [9].

Объект исследования – морское природное сообщество.

Предмет исследованияизучение состава морского природного сообщества и содержания в нём магния.

Целью настоящей работы является описание типов морских экосистем и влияния на них магния с точки зрения их биологического ресурса.

Определены следующие задачи:

1. Провести анализ изученности проблемы, используя имеющиеся материалы исторического плана, факты и влияния на них магния.

2. Теоретически описать морское сообщество.

3. Описать требования к факторам жизни морского сообщества.

4. Изучить большой и малый(биологический) круговороты магния.

5. Подобрать методику исследования.

6. Сделать выводы по проведенной работе.

К методам исследования в данной работе относятся: анализ литературы и научных источников по теме исследования, синтез и обобщение теоретических данных.

Значимость данной работы определяется следующим.

Теоретическая значимость исследования: данная работа является частью целостной профессиональной подготовки студентов, направленной на освоение нравственно-экологических ценностей, экологических знаний, приобретение умений и навыков по применению полученных знаний на практике, в процессе которой студенты учатся сохранять, восстанавливать мир природы и преобразовывать окружающую среду, не нарушая природных биогеоценозов.

Практическая значимость исследования: результаты данной работы можно использовать для оценки и прогнозирования состояния морских экосистем.

Структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. В работе представлено 11 рисунков. Список литературы представлен 32 наименованиями.

Глава I. Морская экосистема

1.1. Состав морской экосистемы

В работе «Правильное и неправильное использование ботанических терминов» Тенсли ввел термин «экосистема». Так он обозначил совокупность организмов, обитающих в данном биотопе, которая, по его мнению, является именно системой, с её составными элементами, единой историей и со способностью к согласованному развитию.

Вода в морских экосистемах имеет очень высокую соленость (до 35 промилле), поэтому организмы имеют различные приспособления для борьбы с потерей воды.

В морских экосистемах постоянно наблюдаются приливы и отливы, вызываемые притяжением Луны и Солнца. Высота прилива может достигать 3-12 м. Приливы повторяются через каждые 12,5 часа. Если силы притяжения Луны и Солнца суммируются, то наблюдается максимальный, или сизигиальный, прилив. Если эти силы направлены в разные стороны, то имеет место минимальный или квадратурный прилив. Он и повторяются через каждые две недели.

Вода в морских экосистемах имеет более высокую плотность по сравнению с пресноводными экосистемами и выполняет функцию опоры, одновременно для донных организмов опорой служит субстрат.

В морской воде очень малая концентрация биогенов, поэтому жизнь бедна и на единицу объема приходится очень мало первичной продукции. В нижних слоях биогенов больше, но автотрофов там нет и использовать их некому.

Однако там, где ветры постоянно дуют с суши, они отгоняют поверхностную воду в открытое море и на поверхность поднимаются глубинные воды, богатые биогенами. В этих местах наблюдаются «вспышки» жизни. А само явление получило название аппвелинг (путешествие вверх).

Самая большая зона аппвелинга возле берегов Южной Америки, имеются зоны также возле берегов Юго-Западной и Северо-Западной Африки. Эти зоны очень продуктивные.

Морские экосистемы непрерывны, все моря и океаны соединены между собой. Однако, перемещению организмов часто мешают температурные, солевые, глубинные и другие барьеры.

Морские экосистемы характеризуются горизонтальной зональностью и вертикальной стратификацией [25]. Горизонтальная зональность отмечается для дна и воды (рис. 1).

Рисунок 1. Горизонтальная зональность в морских экосистемах (по Л. Цветковой, 1999)

Вертикальная стратификация представлена световой стратификацией, обусловленной глубиной проникновения солнечного излучения, и включает две зоны:

1) эуфотическая зона, или зона первичного продуцирования (от 30 до 200 м);

2) афотическая зона, куда свет не проникает.

В морских экосистемах обитают только три жизненные формы организмов:

1) планктон;

2) бентос;

3) нектон.

В неритической зоне (рис. 2) (литораль) очень больщое разнообразие жизни, большее, чем в тропических дождевых лесах. Планктон присутствует в виде галопланктона - постоянная форма, когда на протяжении всего жизненного цикла организм находится в данной жизненной форме, и меропланктона - временная форма, когда в данной жизненной форме организм проходит только определенную стадию своего жизненного цикла. Очень хорошо представлен также и бентос, как эпифауна, так и инфауна. Весьма большое разнообразие отмечается и для нектона, почти все промысловое рыболовство сконцентрировано в неритической зоне.

Рисунок 2. Экологическая зональность океана

В пелагиальной зоне (батиаль, абиссаль) мало биогенов и поэтому разнообразие жизни здесь значительно беднее. Долго считалось, что основным источником первичной продукции здесь является планктон-сетка, а сейчас выяснилось, что это нанопланктон. В этой зоне присутствует только галопланктон. Нектон довольно разнообразен. Он имеет различные приспособления для добывания пищи. Те организмы, которые питаются мелкой пищей, обладают цедильным аппаратом и могут профильтровывать большие объемы воды, вылавливая добычу. Многие рыбы имеют приспособления для привлечения добычи. Например, рыба-лампа светится в темноте, у рыбы-ангела светятся кончики плавников. У некоторых рыб очень большой рот (рыба-гадюка) и они могут проглатывать добычу крупнее себя.

Морские экосистемы представляют собой сложные многоуровневые образования, они охватывают всю многокилометровую толщу воды (пелагиаль) и морское дно (бенталь). В пределах этих экосистем, благодаря пищевым цепям, пассивным и активным миграциям организмов на многие сотни и тысячи километров, осуществляются колоссальные потоки вещества и энергии - от планктона и бентоса через рыб к птицам и морским млекопитающим. Наиболее активная жизнедеятельность биоты приурочивается к зонам апвеллинга, кромке морского льда и полыньям, эстуариям крупных рек, районам подводных гидротерм и вершинам рельефа морского дна. [21]

Хотя океанические воды не разделены границами, их обитатели при своем распространении сталкиваются с непреодолимыми барьерами, выявление которых относится к важнейшим проблемам морской биологии.

Если двигаться от пляжа в глубины океана, можно заметить, как меняются физические условия среды и одновременно сменяют друг друга виды животных и растений [30].

Типы организмов морской экосистемы:

Продуценты, производящие органическую массу (фитопланктон -мелкие и микроскопические морские растительные организмы (многочисленные виды одноклеточных водорослей), обитающие в толще морской воды и необладающие активными средствами передвижения).

Консументы, перерабатывающие живую органическую массу:

зоопланктон (мельчайшие животные организмы - мелкие рачки, черви, медузы, икра и личинки рыб, кишечнополостные, иглокожие и моллюски),

бентос (растения и животные, обитающие на дне и других твердых основаниях - водоросли, кораллы, иглокожие, морские губки, черви и т.д.).

нектон (активно перемещающиеся в толще воды организмы - рыбы, кальмары, осьминоги, змеи, черепахи, тюлени, дельфины, киты);

Редуценты, обеспечивающие разложение отмершей органической массы до минеральных веществ (бактерии, грибы и другие микроорганизмы

Биоресурсы моря могут быть мигрирующими, бассейновыми и эндемическими (принадлежащими строго определенному месту) [9].

Типы морских экосистем

Континентальный шельф представляет собой сравнительно мелкое подводное продолжение материковых плит и занимает не более 1/10 поверхности океана. Однако удельная, на единицу площади поверхности, биологическая продуктивность шельфа в несколько раз выше, чем у открытого моря [5].

Плодородие шельфа Мирового океана достигает 150 т/га. Все морские животные прямо или косвенно зависят от фитопланктона, лежащего в основе пищевой цепи, а фитопланктон существует лишь в фотическом слое. В тропиках толщина этого слоя достигает 80-100 м, в высоких широтах - только 20 м. Глубина продуцирующего слоя океана больше вследствие вертикальной миграции и перемешивания планктона, растворенных в воде газов и других веществ. Таким образом, верхний продуцирующий (фитопланктонный) слой в океане заканчивается на глубине 200-250 м, глубже которого океан населен только животными организмами и бактериями.

Фитопланктон на 90% определяет первичную продукцию живого вещества в море, поскольку находится в основе морских пищевых цепей. Представителями фитопланктона являются: динофлагелляты, класс Dinophyceae - панцирные жгутиконосцы, протоперединиум Protoperidinium granii ,  покоящаяся клетка - циста динофитовой водоросли гониолакс Gonyaulax sp, Диатомовые водоросли, Диатомеи, класс Bacillariophyceae [9].

Одноклеточные растения развиваются в фотическом слое воды, хорошо освещенном солнечными лучами. Улавливая энергию солнечных лучей в процессе фотосинтеза, фитопланктон насыщает атмосферу кислородом, годовая выработка которого составляет 36 млрд. т, или 70% его атмосферного количества. Большая часть зоопланктона питается одноклеточными растениями, поэтому зоопланктон обитает также в верхних слоях воды. Примерно 65% всей его биомассы сосредоточено в слоях не глубже 500 м. Запасы водорослей исчисляются в несколько сот миллионов тонн, из которых добывается 1 млн. т [9].

Морская биота разнообразна. Кишечнополостные, губки, иглокожие, кольчатые черви и другие типы животных, отсутствующие или бедно представленные в пресных водах, оказываются очень важными в экологии моря. В обеих водных средах преобладающую роль играют бактерии, водоросли, ракообразные и рыбы; и здесь, и там одинаково заметны диатомовые и зелёные жгутиковые водоросли и веслоногие ракообразные. Однако в море больше видов водорослей (бурые и красные водоросли -- преимущественно морские), ракообразных, моллюсков и рыб. Бурая или красная окраска глубоководных водорослей обусловлена пигментами, которые маскируют зелёный хлорофилл. Эти пигменты помогают поглощать зеленовато-желтый свет, который проникает на большие глубины. Насекомых в море практически нет, и ракообразные играют роль «морских насекомых» (с экологической точки зрения).

Консументы первого уровня в океане в значительной части представлены зоопланктоном. Организмы, которые на протяжении всего жизненного цикла остаются в планктоне, относятся к голопланктону, или постоянному планктону.

К зоопланктону относятся крылоногие моллюски, очень маленькие медузы, гребневики, пелагические оболочники, свободноплавающие многощетинковые черви и хищные щетинкочелюстные. В отличие от планктона пресных вод значительную часть морского прибрежного планктона составляет меропланктон, или временный планктон. Большая часть животных бентоса и нектона (например, рыбы) в личиночной стадии представляет собой крошечные формы, которые, прежде чем осесть на дно или превратиться в свободноплавающих животных, некоторое время входят в состав планктона.

Кроме рыб к группе активных пловцов и обитателей поверхности относятся крупные ракообразные, черепахи, млекопитающие (киты, тюлени и т. д.) и морские птицы. Каждое животное из этой группы занимает обычно (но не обязательно) обширную территорию.

Камбалы и скаты - характерные обитатели глубокой части литорали. Эти и другие живущие здесь виды перемещаются вместе с приливом и отливом и питаются литоральным бентосом, когда литораль покрыта водой. Таким же образом передвигаются прибрежные птицы, выискивая добычу с воздуха. Удивительно, что после таких чередующихся нашествий с суши и с моря здесь ещё сохраняется какая-то жизнь. Камбалы и скаты - наиболее специализированные донные рыбы, тело и окраска которых сливается с песком и илом. Камбалы (некоторые виды) замечательны своей способностью менять окраску в соответствии с фоном.

Взрослые рыбы питаются преимущественно зоопланктоном и являются, следовательно, вторичными консументами.

Важными являются две другие особенности пелагических рыб. Во-первых, тенденция к образованию скоплений - косяков или стай - несомненно, ценное приобретение в лишённой укрытий открытой воде. Во-вторых, тенденция совершать сезонные миграции. Миграции можно частично объяснить тем, что икра и позже личинки беспомощно дрейфуют по течению до тех пор, пока рыба не станет достаточно большой, чтобы совершить обратное путешествие к месту размножения.

Кроме хищных рыб, таких, как акулы, важными третичными консументами в море являются морские птицы: чайки, бакланы, нырки и пеликаны, разные виды буревестников. Морские птицы, а также тюлени, моржи, морские котики и морские черепахи представляют собой связующее звено между сушей и морем, поскольку размножаться они должны на суше, а пищу добывать в море. Следовательно, эти дышащие воздухом животные точно так же входят в пищевые цепи моря, как рыбы и беспозвоночные, которыми они питаются. Подобно истинно морским животным птицы скапливаются у берегов, и особенно в продуктивных районах [5].

Эстуариями называются прибрежные зоны, в которых текущие с суши пресные воды смешиваются с солеными морскими. Такое смешивание происходит в обширных заливах, например, Чесапикском, Делавэре и Сан-Франциско, в устьях крупных рек, таких, как Гудзон и Темза, в отделенных от моря полосой дюн болотах, которых так много вдоль берегов Новой Англии, Южной Каролины и Джорджии.

Эстуарии служат рефугиями, или убежищами, для многих видов, способных жить в солоноватой, т.е. разбавленной морской воде. Например, устрицы спасаются здесь от хищников - морских звезд и моллюска под названием устричное сверло, которые не переносят низкой солености.

Эстуарии не только являются высокопродуктивными водными местообитаниями, но и снабжают питательными веществами другие морские экосистемы. Здесь в изобилии развиваются болотные растения и микроскопические водоросли. Когда они отмирают, разрушаются волнами, течениями, поедающими их животными и, в конечном итоге, бактериями, то образующиеся при этом растворимые органические вещества и мелкие частицы детрита выносятся в прибрежную зону открытого моря, где становятся пищей для прочих морских организмов - от одноклеточных простейших до червей, моллюсков и рыб. Значительная доля этого питательного материала распространяется еще дальше от берега и там - вместе с продуктами фотосинтеза планктонных водорослей (фитопланктона) - поддерживает жизнь планктонных животных (зоопланктона) и бентосных, т.е. обитающих на дне, организмов.

Большинство бентосных организмов всю взрослую жизнь проводит на дне или в непосредственной близости от него, но многие из них начинают развитие из плавающих в толще воды яиц, превращаясь затем в планктонных личинок. Экология последних привлекает самое пристальное внимание исследователей. Например, мидии и морские звезды выметывают в окружающую воду икру, т.е. яйца. После оплодотворения яйцо многократно делится и превращается в личинку, которая у мидий называется велигер, а у морских звезд - бипиннария. Хотя эта личинка в принципе способна активно плавать, она предпочитает пассивно дрейфовать и становится частью планктона. «Паря» в толще воды, она питается, растет, а какое-то время спустя (обычно несколько недель) претерпевает метаморфоз, превращаясь во взрослую особь, которая оседает на дно и начинает жить как бентосный организм. Жизненный цикл завершается, когда половозрелое животное начинает размножаться и дает начало новому поколению личинок. Такая стратегия развития, включающая планктонную личиночную стадию, свойственна многим донным видам [30].

Для изучения была выбрана морская экосистема Черного моря.

Чёрное море — внутреннее море бассейна Атлантического океана. Проливом Босфор соединяется с Мраморным морем, далее, через пролив Дарданеллы (эти проливы зачастую называют Черноморскими проливами) — с Эгейским и Средиземным морями. Керченским проливом соединяется с Азовским морем. С севера в море глубоко врезается Крымский полуостров. По поверхности Чёрного моря проходит водная граница между Европой и Азией.

Площадь Чёрного моря — 422 000 км² [24]. Очертания Чёрного моря напоминают овал с наибольшей осью около 1150 км. Наибольшая протяжённость моря с севера на юг — 580 км. Наибольшая глубина — 2210 м [24], средняя — 1240 м. Объём воды в море составляет 555 тыс. км³. Характерной особенностью Чёрного моря является полное (за исключением ряда анаэробных бактерий) отсутствие жизни на глубинах более 150—200 м из-за насыщенности глубинных слоёв воды сероводородом.

Растительный мир моря включает в себя 270 видов многоклеточных зелёных, бурых, красных донных водорослей (цистозира, филлофора, зостера, кладофора, ульва, энтероморфа и др.). В составе фитопланктона Чёрного моря — не менее шестисот видов. Среди них жгутиконосцы, в том числе динофлагелляты или перидиниевые водоросли, различные диатомовые водоросли, кокколитофориды и другие [32].

Рисунок 3. Цветение фитопланктона, июль 2012

Рисунок 4. Камбала-глосса

Фауна Чёрного моря заметно беднее, чем Средиземного, в частности, здесь нет морских звёзд, морских ежей, морских лилий, осьминогов, каракатиц, кальмаров, кораллов [28]. В Чёрном море обитает 2500 видов животных (из них 500 видов одноклеточных, около 200 видов позвоночных — рыб и млекопитающих, 500 видов ракообразных, 200 видов моллюсков, остальное — беспозвоночные разных видов), для сравнения, в Средиземном — около 9000 видов. Среди основных причин относительной бедности животного мира моря [28]:

низкая солёность воды;

постоянное присутствие сероводорода на глубинах более 150 м.

В связи с этим Чёрное море подходит для обитания главным образом мелководных и прибрежных видов животных.

На дне Чёрного моря обитают мидии, устрицы, гребешок Flexopecten glaber ponticus, а также моллюск-хищник венозная рапана, занесённый кораблями с Дальнего Востока, из-за отсутствия естественных врагов — морских звёзд и других питающихся рапанами хищников — размножился, истребив одних и поставив на грань исчезновения других (устрицы, черноморский гребешок) моллюсков [27]. В расщелинах прибрежных скал и среди камней живут многочисленные крабы, креветки, встречаются различные виды медуз (наиболее распространены корнерот и аурелия), актинии, губки.

Среди рыб, водящихся в Чёрном море: различные виды бычков (бычок-головач, бычок-кнут, бычок-кругляк, бычок-мартовик, бычок-ротан), азовская хамса, черноморская хамса, акула-катран, речная камбала, камбала-калкан, кефалевые пяти видов, луфарь, европейская мерлуза, черноморская скорпена-ёрш, обыкновенная султанка, скумбрия, обыкновенная ставрида, каспийско-черноморские сельди, черноморско-каспийская тюлька, сарган, морской конёк и др. Встречаются осетровые [23] (белуга, севрюга, русский и атлантический осетры) и черноморский лосось.

Среди опасных рыб Чёрного моря — морской дракончик (наиболее опасная — ядовиты колючки спинного плавника и жаберных крышек), черноморская скорпена-ёрш, один из видов скатов — морской кот — с ядовитыми шипами на хвосте. Другой скат — морская лисица — неядовит, но покрыт шипами и имеет на хвосте колючки, защищаясь, он может нанести большое число уколов и царапин.

Из птиц распространены чайки, буревестники, утки-нырки, бакланы и ряд других видов. Млекопитающие представлены в Чёрном море двумя видами дельфинов (дельфином-белобочкой и афалиной), азово-черноморской обыкновенной морской свиньёй (нередко называемой азовским дельфином), а также белобрюхим тюленем [23].

Некоторые виды животных, не обитающие в Чёрном море постоянно, зачастую заносятся в него через проливы Босфор и Дарданеллы течением либо приплывают самостоятельно.

Слой воды, в котором резко меняется её температура, называется термоклин; слой быстрого изменения солёности — галоклин, плотности воды (зависящей от температуры и солёности) — пикноклин. Все эти резкие вертикальные изменения свойств воды в Чёрном море сосредоточены в области ХПС. Такая вертикальная стратификация (расслоение) черноморской воды по солёности, температуре и плотности препятствует вертикальному перемешиванию моря и обогащению сероводородных глубин кислородом. На глубинах 150—200 метров в Чёрном море присутствует хемоклин, то есть слой резкого изменения гидрохимических параметров (в первую очередь, это переход между кислородной и сероводородной зонами).

Единого общепризнанного объяснения происхождения сероводорода в Чёрном море пока нет. Есть мнение, что это соединение в Чёрном море образуется главным образом в результате жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий, резко выраженной стратификации воды и слабого вертикального обмена. Концентрация сероводорода растёт с глубины 150 м, составляя 0,19 мг на 1 л морской воды, до глубин 2000 м, где достигает максимальных концентраций в 9,6 мг/л воды [31]. Таким образом, если считать средней концентрацией 5,73 мг/л на глубине 1240 м, то приблизительное количество сероводорода в Чёрном море составляет 3,1 млрд т [31].

Некоторые исследования последних лет позволяют говорить о Чёрном море как о гигантском резервуаре не только сероводорода, но и метана, выделяемого, скорее всего, также в процессе деятельности микроорганизмов, а также со дна моря [16].

Циркуляция вод в море охватывает в основном поверхностный слой воды. Данный слой воды имеет солёность около 18 промилле (в Средиземном — 37 промилле) и насыщен кислородом и иными элементами, необходимыми для деятельности живых организмов. Этот слой в Чёрном море подвержен круговой циркуляции циклонической направленности по всему периметру водоёма. Одновременно в прибрежных частях моря постоянно фиксируются локальные циркуляции воды антициклонической направленности. Температура поверхностных слоёв воды, в зависимости от времени года, в открытом море колеблется в среднем от 6 до 25 °C [11], иногда достигая 30 °C на мелководье у берегов летом и замерзая у берегов зимой.

Нижний слой, вследствие насыщенности сероводородом, не содержит живых организмов, за исключением ряда анаэробных серных бактерий (продуктом жизнедеятельности которых и является сероводород). Солёность здесь возрастает до 22—22,5 промилле, средняя температура составляет ~8,5 °C, температура на максимальной глубине составляет 9,0—9,1 °C [11].

1.2 Факторы, влияющие на морскую экосистему

1.2.1 Аппвелинг

Апвеллинг (рис. 5)  это процесс подъема холодных вод с глубины океана там, где ветры постоянно перемещают воду прочь от крутого материкового склона, взамен которой поднимается из глубины вода, обогащенная биогенами [19]. Там, где нет этого подъема, биогенные элементы из погрузившихся органических остатков на длительное время теряются в донных отложениях. Высокопродуктивны и богаты биогенами, за счет привноса их с суши, воды эстуариев. Ю. Одум (1975) [18] называет это явление аутвеллингом.

Рисунок 5. Аппвелинг

1.2.2 Приливы

В прибрежной зоне весьма велика роль приливов (рис. 6), вызванных притяжением Луны и Солнца. Они обуславливают заметную периодичность в жизни сообществ («биологические часы») [19].

Рисунок 6. Приливы и отливы в морях и во Вселенной

1.2.3 Соленость

Соленость  это содержание солей в воде, выраженное в весовых частях на 1000 частей воды (в промилях), либо в граммах на литр, или процентах. Средняя соленость океана 35 г/л. Около 25% в ней приходится на долю хлористого натрия, остальные соли  кальция, магния и калия (сульфаты, карбонаты, бромиды и др.), десятки других элементов составляют менее 1% [19].

Для морских водоемов характерна устойчивая щелочная среда  рН  8,2, но соотношение солей и сама соленость изменяются. В воде солоноватых заливов устьев рек прибрежной зоны, в целом снижаясь, величина солености значительно колеблется по сезонам года. Поэтому организмы в прибрежной зоне эвригалинны, в то время как в открытом океане  стеногалинны [19].

1.2.4 Биогенные элементы

Биогенные элементы (рис. 7)  важный лимитирующий фактор в морской среде, где их содержится в нескольких частях на миллиард частей воды. К тому же время пребывания их в воде вне организмов намного короче, чем натрия, магния и др. Биогенные элементы быстро перехватываются организмами, попадая в их трофические цепи, практически не достигнув гетеротрофной зоны (биологический круговорот) [19]. Значит, низкая концентрация биогенных элементов еще не говорит об их всеобщем дефиците.

Рисунок 7. Биогенные элементы

1.2.5 Глубина моря

Главным фактором, который дифференцирует морскую биоту, является глубина моря. На рис. 8 схематически изображен профиль дна и разрез водной толщи океана [19].

Рисунок 8. Горизонтальная и вертикальная зональность в океане

Материковый шельф резко сменяется материковым склоном, плавно переходит в материковое подножие, которое опускается ниже к ровному ложу океана  абиссальной равнине. Этим морфологическим частям океана примерно соответствуют следующие зоны: неритическая  шельфу (в пределах которой есть литораль, соответствующая приливно-отливной зоне), батиальная  материковому склону и его подножию; абиссальная  области океанических глубин от 2000 до 5000 м. Абиссальная область разрезается глубокими впадинами и ущельями, глубина которых более 6000 м.

Область открытого океана за пределами шельфа называют океанической. Так же, как и в пресноводных лентических экосистемах, все население океана делится на планктон, нектон, бентос. Планктон и нектон, т. е. все, что живет в открытых водах, образует так называемую пелагическую зону [19]

Самая верхняя часть океана, куда проникает свет и где создается первичная продукция, называется эвфотической. Ее мощность в открытом океане доходит до 200 м, а в прибрежной части  не более 30 м [23]. По сравнению с километровыми глубинами, это зона достаточно тонкая и отделяется компенсационной зоной от значительно большей водной толщи, вплоть до самого дна  афотической зоны [19].

Биотические сообщества каждой из указанных зон, кроме эвфотической, разделяются на бентосные и пелагические. В них к первичнымконсументам относятся зоопланктон; насекомых в море экологически заменяют ракообразные. Подавляющее число крупных животных  хищники. Для моря характерна очень важная группа животных, которую называют сессильными (прикрепленными). Их нет в пресноводных системах. Многие из них напоминают растения и отсюда их названия, например, морские лилии. Здесь широко развиты мутуализм и комменсализм. Все животные бентоса в своем жизненном цикле проходят пелагическую стадию в виде личинок [19].

Выводы

1. Все взаимодействия морских организмов - как с другими существами, так и с физико-химическими факторами - происходят в рамках более или менее ограниченных в пространстве комплексов, называемых экосистемами. Границы между ними весьма прозрачные.

Таким образом, морская экосистема состоит из планктона, нектона и бентоса.

Черное море за счет своего биологического потенциала имеет огромное экологическое значение. В последние годы оно испытывает серьезное воздействие, обусловленное влиянием антропогенных факторов. Под влиянием этих факторов в водоёме, особенно в прибрежных районах, нарушается экологическое равновесие, меняются условия естественного режима функционирования водоёма, формирование его биопотенциала и продуктивности, также усиливается тенденция эвтрофирования морской среды. 

2. Функционирование морской экосистемы зависит от следующих абиотических факторов: аппвелинг, приливы, соленость, биогенные элементы, глубина моря. Несмотря на разницу в средах обитания, все морские животные являются звеньями одной пищевой цепи, а значит, составляют, в конечном счете, одну экосистему - экосистему Мирового океана, который является колыбелью жизни на Земле и в сочетании с материковыми экосистемами определяет целостность современной биосферы Земли.

Глава II. Роль магния в природе и для социума

2.1 Значение магния для человека

Магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия. Животные и человек получают магний с пищей.

С участием магния протекает более трёх сотен ферментативных реакций. Особенно активно магний участвует в процессах, которые связаны с утилизацией энергии, в частности, с расщеплением глюкозы и удалением из организма отработанных шлаков и токсинов [8].

Получено подтверждение, что витамины тиамин (В1), пиридоксин (В6) и витамин С полноценно усваиваются именно в присутствии магния.

Благодаря магнию более устойчивой становится структура клеток во время их роста, эффективнее проходит регенерация и обновление клеток тканей и органов. Магний стабилизирует костную структуру и придаёт костям твёрдость.

Магний является кофактором многих ферментов, в т.ч. кокарбоксилазы и коэнзима А, играет значительную роль при передаче нервных импульсов и необходим для ритмичной работы сердца, активно участвует в обмене белка и нуклеиновых кислот, регулирует митохондрильаную выработку и перенос энергии, регулирует передачу сигнала в нервной и мышечной ткани, способствует расслаблению гладкомышечных волокон, снижает артериальное давление, угнетает агрегацию тромбоцитов, ускоряет пассаж содержимого кишечника [8].

Суточная потребность организма в магнии составляет 0,05% от массы тела: в среднем это 400 мг. Содержание ионов магния в крови у взрослых составляет от 0,66 до 1,07 ммоль/л.

Наиболее ценными источниками магния являются продукты растительного происхождения: отруби, орехи, крупы, специи, чай, кофе, какао, овощи.

Препараты магния: магния цитрат C6H6O7Mg, магния оротат (C5H3N2O4)2Mg, магния глюконат (C5H11O7)2Mg, магния лактат (C3H5O3)2Mg. В медицине используются как минеральные добавки с целью профилактики и лечения дефицита магния в организме и гипомагниемии. Магния оротат применяется в терапии сердечной недостаточности.

Большая часть добываемого магния используется для производства магниевых конструкционных сплавов, востребованных в авиационной, автомобильной, атомной, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, в приборостроении. Магниевые сплавы отличаются легкостью, прочностью, высокой удельной жесткостью, хорошей обрабатываемостью. Они немагнитны, отлично отводят тепло, обладают в 20 раз большей устойчивостью к вибрации, чем легированная сталь [8].

Магниевые сплавы применяются для изготовления резервуаров для хранения бензина и нефтепродуктов, деталей атомных реакторов, отбойных молотков, пневмотруб, вагонов; емкостей и насосов для работы с плавиковой кислотой, для хранения брома и йода; корпусов ноутбуков и фотоаппаратов.

Известно свыше 200 минералов, представленных типично магниевыми соединениями. Многие из них используются в качестве источников магния или проходят переработку на магнийсодержащие удобрения: сульфаты, хлориды, карбонаты, силикаты, гидроксилы, алюмосиликаты. Благодаря разнообразию сырьевых ресурсов, получают различные формы магнийсодержащих удобрений [8]. 

2.2 Значение магния для растений, животных природного сообщества

Одна из важнейших задач водной токсикологии состоит в установлении допустимого уровня изменения качества водной среды в результате хозяйственной деятельности. Особое место среди токсикантов занимают элементы, являющиеся одновременно и важнейшими компонентами водной среды, например, магний. Соединения магния имеются в промышленных стоках предприятий: химических, машиностроительных, химико-фармацевтических, текстильных и др. [7]. В стоках иодобромных заводов может быть до 12,5 г/л магния [3].

В солевой массе морской воды магний среди металлов занимает второе место после натрия. Эволюция морских гидробионтов шла в присутствии магния. Концентрация его в водах океана при солености 35 промилле около 1,27 г/л, в Черном море — в среднем 0,69 г/л. [13].

Магний содержится во всех растительных и животных организмах. Он входит в состав хлорофилла, некоторых белков и биологически активных веществ, обнаружен во всех клеточных органеллах растений и рибосомах всех живых организмов, является обязательным компонентом костной ткани. Он активизирует многие ферменты, вместе с кальцием и марганцем обеспечивает стабильность структуры хромосом и коллоидных систем в растениях, участвует в поддержании тургорного давления в клетках [20]. Физиологическими антагонистами магния являются кальций и калий [13]. Известно, что гидробионты регулируют уровень магния в клетках и тканях. Как правило, клетки его аккумулируют. Регуляция концентрации магния в тканях проводится в первую очередь самой клеткой и во вторую — целостным организмом [12]. Это говорит о большой древности механизма, регулирующего концентрацию магния, присущего клеткам.

Широкое использование солей магния и сброс их в моря, а также огромное биологическое значение магния, делают актуальным изучение его токсичности для гидробионтов и разработку нормативов, регулирующих его содержание в стоках и морской воде.

Оценка физиологического состояния фитопланктона радиоуглеродным методом позволяет говорить о допустимости повышения концентрации магния в черноморской воде на 0,39 г/л. Прирост площади и интенсивность пигментации фрагментов ульвы не отличаются от контроля при повышении содержания магния в воде на 0,8 г/л.

Предельно допустимое увеличение концентрации магния в черноморской воде для гидробионтов из разных систематических групп и экологических комплексов.

Рост содержания MgCl2 на 10 г/л (2,5 г/л Mg2+) вызывает гибель черноморских гидробионтов за период от 1 ч до 2—3 сут. К полной гибели гидробионтов, но за более длительный период ведет увеличение концентрации MgCl2 на 5 г/л. Это может быть связано и со значительным повышением общей солености. Резистентность животных из разных систематических групп к повышению содержания магния различна — от 0,25 до 0,8 г/л. Изучение воздействия магния на передачу С14 по пищевой цепи — планктонная водоросль Dunaliella tertiolectaButcher и коловратка Brachionus plicatilis.

Повышение содержания магния на 0,39 г/л не вызывает отклонений в развитии, выклеве и росте рыб на ранних этапах онтогенеза. В общем планктонные животные показали меньшую устойчивость к росту концентрации магния, чем бентосные. Рост содержания магния на 0,25 г/л не позволил выявить отличий в биохимических показателях черноморской мидии по сравнению с контролем. Физиологическая активность автохтонной черноморской микрофлоры не изменялась при увеличении содержания магния на 0,39 г/л.

Морские гидробионты в процессе эволюции приобрели способность переносить некоторые колебания солености и ионного состава вод [10].

Черноморские гидробионты, населяющие районы с соленостью 13—18 промилле, имеют преимущественно средиземноморское происхождение и, как показали опыты, сохраняют устойчивость к абсолютному повышению концентрации магния. Эксперименты указывают и на то, что они, несмотря на известную стабильность соотношения главных ионов морской воды, сохраняют в большей или меньшей мере способность выживать при нарушении этого соотношения в результате роста концентрации магния на 0,25—0,8 г/л. Вероятно, эта способность может быть объяснена некоторым избытком в воде ионов физиологических антагонистов магния, т. е. кальция и калину. Поэтому морская вода в определенном диапазоне изменения концентраций магния сохраняет свои «защитные свойства» [10], не приобретая токсических свойств.

Выводы

1. Магний имеет важное значение для здоровья, т.к. он участвует в более чем в 300 биохимических реакций организма. В человеческом организме содержится около 70 г магния, 60% массы которого приходится на кости, а остальные 40% содержатся в мышцах и тканях.

2. Учитывая сравнительно невысокую токсичность магния для морских организмов, на что указывают многие авторы [14] и что подтверждают исследования, можно сделать вывод о допустимости локального повышения содержания магния в черноморской воде соленостью 13—18%0 на 0,25г/л.

Однако при выборе места сброса промышленных стоков, содержащих магний, необходимо учитывать конкретную экологическую обстановку. Выпуск таких стоков в сильно опресненных районах морей нежелателен.

Глава III. Круговорот магния

3.1 Большой геологический круговорот магния

По размеру ион магния близок к ионам двухвалентного железа и никеля и совместно с ними входит в состав оливинов и пироксенов, концентрируясь в основных и особенно ультраосновных магматических горных породах (рис. 9). Земная кора содержит около 2,1 % магния [17]. В массивных горных породах часть магния представлена алюминатами. Незначительное его количество присутствует во фтористых и хлористых соединениях, как сложные бораты и фосфаты.  В больших количествах встречается карбонат магния, образует магнезит MgCO3 и доломит. Хлорид и сульфат магния входят в состав калийных минералов – каинита и карналлита [6].

Большая часть запасов магния поступает в водоёмы при выветривании и вымывании минеральных отложений, таких как доломит и магнезит. Богаты этим веществом моря и солёные озёра, а также грунт в местах, где они находились ранее. Магний часто поступает в воду со стоками промышленных предприятий. Ион Мg2+ содержится в морской воде, что придает ей горьковатый вкус [6].В океан магний попадает из выветривающихся горных пород и масштабы этого поступления значительны (особенно в прошлом). По подсчетам В.М. Гольдшмидта за время геологической истории с материков в океан поступило 12,6 г магния на каждый килограмм океанической воды.

Однако. Содержание магния в воде современных океанов составляет всего 1,3 г. Это обусловлено многократным участием каждого атома магния в большом геологическом круговороте, отложением доломитов и других содержащих магний осадочных пород.

Миграция магния на протяжении геологической истории существенно менялась. Если в докембрийских известняках содержится до 12,6% магния, то в современных – только 1%. Образование доломитов в открытых морях прекратилось еще в конце палеозоя. В настоящее время доломиты осаждаются только в некоторых лагунах.

Испарение воды формирует атмосферные осадки. В атмосферных осадках содержание Mg изменяется от 0,14 до 0,50 мг/л, они выпадает обратно в гидросферу, литосферу и почву [22].

Рисунок 9. Большой геологический круговорот магния

3.2 Биологический круговорот магния

В биологический круговорот (рис. 10) магний попадает через почву в ходе выветривания и вымывания из горных пород. Сорбируется глинистыми коллоидами и гумусом. Все же значительная часть магния выносится с жидким стоком и в составе грунтовых и речных вод. В почве магний присутствует в виде сульфатов, карбонатов, хлоридов. Однако магниевые силикаты преобладают.

Небольшое количество магния обнаруживается и в органическом веществе почвы [4].

Количество магния, поглощенного почвами, варьирует от десятых долей процента до 3 %, иногда более. Даже в относительно богатых магнием почвах содержание его неравномерно и на некоторых участках снижается до 0,25 %. Для районов повышенного увлажнения характерно вымывание части магния в более глубокие горизонты почвы. Недостаточное увлажнение способствует накоплению его в верхних слоях благодаря восходящим потокам влаги.

Содержание магния в различных типах почв [4]:

Песчаные и супесчаные почвы, как правило, бедны магнием. Критическое содержание магния в них составляет 7-8 мг на 100 г почвы.

Кислые и сильно кислые почвы характеризуются процессом вымывания магния, что требует ежегодного внесения растворимых магниевых удобрений.

Почвы с реакцией, близкой к нейтральной, характеризуются слабым вымыванием магния. Содержание его в таких почвах повышено. Вносится только под культуры, требовательные к данному элементу.

Дерновые и подзолистые почвы легкого механического состава отличаются недостаточным содержанием магния.

Красноземы и подзолистые почвы влажных субтропиков нередко страдают от недостатка магния. В большинстве подобных почв легкоподвижного магния содержится менее 10–12 мг на 100 г почвы. Это критическая величина для выращивания культурных растений.

Магний, находящийся в почве, существует в трех формах [29]:

1. Магний в жидкой фазе почвы – магний, присутствующий в жидкой фазе почвы количественно сбалансирован с обменным магнием и легкодоступный для усвоения сельскохозяйственными культурами.

2. Необменный магний – состоит из магния, входящего в состав первичных минералов в почве. Процесс выветривания минералов в почве очень медленный; следовательно, эта форма магния недоступна для поглощения растениями.

3. Обменный магний – это самая важная форма магния доступного для поглощения растениями, которая состоит из магния, глинистых частиц и перегноя. Количество обменного магния находится в равновесии с магнием жидкой фазы почвы.

Магний – биофильный элемент. Он входит в состав хлорофилла, который при недостатке этого элемента разрушается. Во всех стойких соединениях магний двухвалентен, но в растениях обнаруживается и четырехвалентный [4].От растений магний переходит травоядным животным, от них – плотоядным. Затем обратно возвращается в почву.

Рисунок 10. Биологический круговорот магния

Связь всех круговоротов магния показана на рисунке 11.

Рисунок 11. Связь круговоротов магния

3.3 Экологические проблемы

3.3.1 Загрязнения магнием

Работа с магнезитом на промышленности требует энергии и является источником выбросов в окружающую среду. Особенно концентрированным источником поступления техногенного Mg являются выбросы магнезитовых заводов и доломитовых производств. Не менее токсичны и его пылевые выбросы. Экологическое значение изучено очень слабо, но может оказаться весьма существенным. Производство магния, как и многие другие отрасли цветной металлургии, является экологически опасным: процессы происходят с образованием значительных объемов отходов, в том числе токсичных.

Выход отходов, их разновидность и степень опасности определяются применяемой технологией производства магния [1].

3.3.2 Истощение ресурса

Магний является исчерпаемым невозобновимым природным ресурсом. Невозобновимые ресурсы совершенно не восстанавливаются. К ним относятся нефть, каменный уголь и большинство других полезных ископаемых, результатом использования которых является неизбежное их истощение.

Следовательно, охрана невозобновимых природных ресурсов состоит в их экономном, рациональном, комплексном использовании, предусматривающем возможно меньшие потери при их добыче и переработке, а также заменяемость этих ресурсов другими природными или искусственно созданными. В данное время уже идет практика создания заменимости природных ресурсов. В век технологии мы должны учесть, что есть аналоги [22].

3.3.3 Негативное влияние на организм

Дефицит магния в организме человека является довольно распространенным явлением. В связи с этим ученые Соединенных Штатов Америки провели обзор ранее опубликованных исследований, в рамках которого изучили распространенность этого состояния, причины, последствия и взаимосвязь дефицита магния с развитием различных хронических заболеваний. Результаты этой работы опубликованы 13 января 2017 г. в разделе «Open Heart» Британского медицинского журнала «The BMJ» [26].

Прежде всего стоит отметить, что уровень магния в сыворотке крови не всегда отображает количество внутриклеточного микроэлемента, которое составляет более 99% общего количества магния в организме человека, поэтому большинство случаев дефицита магния в обычных клинических ситуациях не диагностируют. Кроме того, из-за хронических заболеваний, приема лекарственных средств, снижения содержания магния в продовольственных товарах, употребления очищенных и обработанных пищевых продуктов подавляющее большинство людей в современных условиях подвержены риску развития дефицита магния.

Некоторым людям необходим дополнительный прием препаратов магния, чтобы предотвратить субоптимальный дефицит этого микроэлемента, особенно в профилактических целях в отношении развития некоторых хронических заболеваний, так как даже субклинический дефицит магния повышает риск возникновения многих заболеваний сердечно-сосудистой системы. Отмечается, что более 50% пациентов, госпитализированных по поводу одного из следующих патологических состояний, скорее всего, имеют дефицит магния в организме: артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, цереброваскулярная патология, заболевания желудочно-кишечного тракта и алкоголизм.

Указывается, что у 80% пациентов, принимающих некоторые мочегонные препараты (в основном петлевые и тиазидные диуретики), выявляют дефицит магния в организме, несмотря на нормальный или даже повышенный уровень этого микроэлемента в сыворотке крови. Известно, что дефицит витамина В6, а также избыток кальция и витамина D могут привести к дефициту магния. Также имеются данные об ассоциациях дефицита магния с повышенными физическими нагрузками, а также метаболическим синдромом, сахарным диабетом, депрессией, галлюцинациями и другими заболеваниями эндокринологического и психоневрологического профиля.

Магний оказывает прямое влияние на релаксационную способность клеток гладких мышц сосудов и участвует в регуляции других микроэлементов, воздействующих на уровень артериального давления, таких как натрий, калий и кальций, в результате чего он как непосредственно, так и опосредованно может играть важную роль в развитии артериальной гипертензии. Также дефицит магния может предрасполагать к усиленной реакции на применение сосудосуживающих средств, таких как ангиотензин II и катехоламины.

Низкий уровень магния может приводить к развитию эндотелиальной дисфункции, потенциально повышая риск возникновения тромбоза и атеросклероза. Гипомагниемия может нарушать высвобождение оксида азота из эндотелия коронарных сосудов, в то время как прием препаратов магния может улучшить эндотелийзависимую вазодилатацию у пациентов с ишемической болезнью сердца. Поскольку оксид азота является одновременно сосудорасширяющим агентом и ингибитором агрегации тромбоцитов, это делает применение препаратов магния перспективным видом фармакотерапии при лечении пациентов с артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца. Более того, прием препаратов магния может способствовать высвобождению простациклина из сосудистой стенки.

Указывается, что дефицит магния может приводить к повышенной кальцификации и прогрессированию фиброза в различных органах, а также негативно модифицировать липидный профиль. Более того, ранее уже было доказано, что клинически дефицит магния может проявляться развитием нарушений сердечного ритма и судорогами, а на основании результатов многочисленных исследований клиницистам рекомендуют рассматривать необходимость дополнительного внутривенного введения препаратов магния пациентам, у которых не достигается необходимый ответ на традиционную антиаритмическую терапию при развитии рецидивирующей желудочковой тахикардии/фибрилляции на фоне острого инфаркта миокарда, идиопатической дилатационной кардиомиопатии или застойной сердечной недостаточности.

Ученые отмечают, что дополнительный прием препаратов магния может быть эффективным при лечении пациентов с рефрактерной желудочковой тахикардией, фибрилляцией желудочков, мультифокальной предсердной тахикардией, фибрилляцией предсердий и суправентрикулярной тахикардией, пролапсом митрального клапана I степени, регургитацией, суправентрикулярной или желудочковой экстрасистолией, а также пароксизмальной суправентрикулярной тахикардией.

Аутопсийные исследования демонстрируют низкое содержание магния как в некротизированных, так и в не затронутых инфарктом участках миокарда у умерших по причине острого инфаркта миокарда, а результаты эпидемиологических исследований свидетельствуют о повышении смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в регионах с низким содержанием магния в питьевой воде.

Как известно, магний необходим для образования и активации аденозинтрифосфата и является неотъемлемой частью формирования сократительной способности сердечной мышцы и реакций окислительного фосфорилирования в митохондриях кардио­миоцитов. В одном из изученных исследований указывают, что внутривенное введение сульфата магния сразу после завершения тромболитической терапии значительно снизило смертность от всех причин, а также частоту развития последующих желудочковых аритмий и повторного инфаркта миокарда.

Показано, что дополнительный прием препаратов магния ингибирует тромбообразование у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца на 35%, и этот эффект является аддитивным по отношению к ацетилсалициловой кислоте и не зависит от агрегации тромбоцитов. Все это указывает на то, что магний является антитромботическим и антиагрегантным агентом и что дефицит магния может обусловливать тромботические процессы [26].

Выводы

1. Таким образом, в большом геологическом круговороте магний в большом количестве содержится в литосфере и гидросфере. С поверхности водных объектов происходит испарение, в результате которого магний мигрирует в атмосферу и входит в состав атмосферных осадков.

2. В биологическом круговороте магний присутствует в почве, растениях и животных, в том числе в водных организмах. Растения потребляют кобальт из почвы и воды, по пищевым цепям передают животным и с остатками органики возвращается в почву и донные отложения. Связь всех круговоротов происходит в основном через литосферу: содержание в почве обусловлено содержанием кобальта в залегающей материнской породе, а в антропогенный круговорот элемент поступает с промышленной добычей.

3. В ходе работы определены следующие экологические проблемы: загрязнения магнием, исчерпаемость ресурса, заболевания и гибель организмов.

Заключение

Некоторые образующиеся в результате промышленной, сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельности опасные вещества, например, токсичные тяжелые металлы, стойкие органические загрязнители (включая пестициды и промышленные химикаты), углеводороды и радиоактивные вещества, в конечном итоге попадают в морскую среду через поверхностные и подземные воды.

Попадающие в прибрежные воды загрязнители могут через пищевую цепочку накапливаться в морских организмах, снижая жизнеспособность экосистемы и создавая угрозу здоровью людей, потребляющих в пищу загрязненные морепродукты. В последние годы увеличилось число случаев вредоносного цветения водорослей, в процессе которого могут образовываться токсины, вызывающие такие пищевые заболевания, как смертельное паралитическое отравление моллюсками и сигуатерное отравление рыбой. Такие случаи наносят урон рыболовству, аквакультуре, туризму, препятствуют использованию питьевой воды и рекреационных водных ресурсов.

В ходе данной работы были решены следующие задачи:

теоретически описан состав морских экосистем;

рассмотрена проблема влияния магния на морские экосистемы;

дано описание содержания магния в природной среде;

описаны круговороты магния.

Результаты теоретического описания сообщества: морские экосистемы — одни из крупнейших водных экосистем Земли. Они включают в себя океаны, солончаки, зоны приливов, лиманы, лагуны, мангровые заросли, коралловые рифы, глубокое море и морское дно. Они могут быть противопоставлены пресноводным экосистемам, которые имеют более низкое содержание соли. Морские экосистемы, как правило, имеют большое разнообразие биологических видов и, следовательно, как полагают, обладают хорошей устойчивостью против инвазивных видов. Они включают в себя планктон, бентос и нектон.К абиотическим факторам морской среды относятся: аппвелинг, приливы, соленость, биогенные элементы, глубина моря.

Магний в морских экосистемах имеет важное значение. Анализ влияния магния на гидробионты, населяющих Черное море, показал, что данный химический элемент входит в состав организмов и играет важную биологическую роль. Превышение допустимых концентраций магния является важной задачей токсикологии – магний может приводить к гибели водных организмов.

Магний является частью большого геологического, биологического и антропогенного круговоротов. Анализ круговоротов магния позволяет сделать вывод: магний содержится в атмосфере в виде атмосферных осадков, в составе гидросферы и залегает в литосфере; в биологическом круговороте магний входит в состав почвы, растительности и животных. Антропогенный круговорот начинается с промышленности, а именно с промышленной добычи. Далее продукция с содержанием магния используется в сельском хозяйстве и жизнедеятельности человека.

Данная работа имеет теоретическое значение для студентов экологических направлений, так как содержит в себе информацию об экологических системах.

Практическое значение заключается в использовании данной работы в оценке и прогнозировании состояния морских экосистем.

Список литературы

1. Белоусов М. В., Буторина и. В., Ракипов Д.Ф. (2013). Экологические аспекты производства магния. Цветные металлы, (7), 2013. - 64-68 с.

2. Веселов Е. А. Классификация сточных вод и их компонентов по их действию на водоемы и водные организмы. — В кн.: Критерий токсичности и принципы методик по водной токсикологии. М.: МГУ, 1971, с. 43.

3. Виноградов А. К, Белецкий В. И., Моргулис Л. А. Иодобромная промышленность и охрана морской среды от агрязнения.— Биология моря. Киев: Наук, думка, 1977, вып. 43, с. 78

4. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Издательство «Наукова Думка», Киев, 1969.

5. Гальперин М.В. Общая экология. М.: Форум-Инфра-М. 2007.

6. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд-во: Л.: Химия, 1979 г.

7. Грушко Я. М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах. Л.: Химия, 1979. - 160 с.

8. Гурциева Д.А., Неёлова О.В. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МАГНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ЕГО СОЕДИНЕНИЙ В МЕДИЦИНЕ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 8. – С. 165-166;

9. Егорова Е.Н. виды природных ресурсов морской экосистемы, чувствительных к воздействию нефтяного загрязнения, возникающего в результате аварийных разливов. Нефтегазовое дело, УФА, УГНТУ, 2004.

10. Зернов С. А. Общая гидробиология. М.— Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - 588 с.

11. Институт океанологии Российской Академии Наук. Атлас «Чёрное море 2000»

12. Карандеева О. Г. Процессы, обеспечивающие осморегуляцию у водных беспозвоночных. — В кн.: Физиология морских организмов. М.: Наука, 1966, с. 176.

13. Карпевич А. Ф. Теория и практика акклиматизации водных организмов. М.: Пищевая пром-сть, 1975. - 431 с.

14. Леб Дж. Динамика живого вещества. Одесса: Матезис, 1910. - 346 с.

15. Лукьяненко В. И. Токсикология рыб. М.: Пищевая пром-сть, 1967. - 216 с.

16. А. Ю. Леин, М. В. Иванов. Крупнейший на земле метановый водоём. «Природа», № 2, 2005. 

17. Магний. Издательство "Наука", 1977.

18. Одум Ю. Основы экологии. Изд-во: Мир, 1975. - с 744.

19. Передельский Л.В., Коробкин В.И., Приходченко О.Е. Экология: электронный учебник. Учебник для ВУЗов. Изд-во:КноРус, 2009.

20. Проссер Л. Сравнительная физиология животных М.: Мир, 1977, т. 1, 606 с.

21. Состояние биоразнообразия природных экосистем России. Обзор научно-исследовательских работ по проблемам сохранения биоразнообразия, головными исполнителями которых был Институт проблем экологии и эволюции РАН и Информационно-аналитическая группа при Центре эколого-экономических исследований и информации при МПР России.

22. Н.А.Улахович, М.П.Кутырева, С.С.Бабкина.Учебно-методическое пособие для лекционного курса «Биогеохимия». – Казань: Казанский государственный университет, 2008. - 47 с.

23. Хлебович В. В. Критическая соленость биологических процессов. Л.: Наука, 1974. - 231 с.

23. Чёрное море // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969—1978.

24. Чёрное море // Словарь современных географических названий / Рус. геогр. о-во. Моск. центр; Под общ. ред. акад. В. М. Котлякова. Институт географии РАН. — Екатеринбург: У-Фактория, 2006.

25. Цветкова Л. И, Алексеев М. И., Усанов Б. П. и др. Экология, 1999.

26. DiNicolantonio J.J., O’Keefe J.H., Wilson W. (2018) Subclinical magnesium deficiency: a principal driver of cardiovascular disease and a public health crisis. Open Heart, 5, 2018.

27. Александр Вершинин. Моллюски Чёрного моря и их ракушки. blacksea-education.ru. Дата обращения: 28 декабря 2020.

28. География, история, свойства экосистемы Чёрного моря. blacksea-education.ru. Дата обращения: 28 декабря 2020.

29. Магний в почве http://nutrient.ag/ru/articles/dt/magnij-v-rastenijah-i-pochve. Дата обращения: 28 декабря 2020.

30. Онлайн Энциклопедия «Кругосвет», Морская Биология http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/biologiya/MORSKAYA_BIOLOGIYA.html. Дата обращения: 28 декабря 2020.

31. Виктор Рогожкин. Взрыв Чёрного моря. Реально ли это? Независимый научно-технический портал "НТПО" (8 декабря 2003). Дата обращения: 28 декабря 2020.

32. Чёрное море: Фитопланктон. blacksea-education.ru. Дата обращения: 28 декабря 2020.

Просмотров работы: 22