Нарушение круговорота вещевтв человеком

Нарушение круговорота  веществ человеком

Состояние природной  среды

Природные циклы изменения  состава вещества и потоки энергии  на земной поверхности в пределах каждой из геосфер характеризуются  в своем естественном состоянии  определенными параметрами, которые  зависят от пространственной неоднородности планеты и особенностей геологической  структуры земного шара. В глобальном масштабе можно выделить следующие  параметры состояния природной  среды: энергетический, водный, биологический, биохимический.

Энергетический параметр за исторический период времени мало изменился. Энергетический баланс Земли  поддерживается стабильным поступлением солнечной энергии. Изменения касаются запаса энергии, аккумулированной в  прошлые эпохи в биомассе, почвенном  гумусе, природных ископаемых. Происходит расходование и рассеивание аккумулированных запасов, перераспределение их на земной поверхности. В настоящее время  имеются проблемы с наличием энергии, доступной для пользования.

Если водный параметр оценивать  с точки зрения запасов воды на планете, то они остались практически  без изменений. Наиболее серьезные  изменения претерпели пресные воды, главным образом, за счет деятельности человека.

Резко возросло водопотребление  пресных вод, увеличилось безвозвратное  водопотребление, заметно возросло загрязнение вод промышленно-бытовыми стоками.

Биологический параметр характеризуется  количеством биомассы, биологической  продуктивностью. За исторический период времени производство продукции  снизилось. Это произошло в результате замены высокопродуктивных экосистем  низкопродуктивными, деградации и отчуждения земель.

Биохимический параметр характеризует  запас химических элементов, биологический  и геологический круговорот веществ.

Человек, воздействуя на природные системы, оказывает влияние  на изменение емкости, направления, скорости природных процессов, циклов веществ и потоков энергии, экологически сбалансированное состояние окружающей среды путем изменения одного или нескольких параметров. Так как  все параметры природной среды  взаимосвязаны и взаимозависимы, то изменение одного из них оказывает  влияние на другие.

В настоящее время на Земле  практически не осталось экосистем, не подверженных влиянию человека. Воздействия человека на экосистемы так интенсивны, что организмы  не успевают приспособиться к ним. Природная  среда оказывает противодействие  на оказанное воздействие, которое  характеризуют следующие показатели: устойчивость, эластичность, инерция, емкость и допустимые пределы  изменения среды.

Устойчивость среды –  ее способность в некоторых пределах изменять свое состояние под воздействием внешних факторов и возвращаться в исходное состояние после прекращения  их действия.

Инерция среды – ее способность  адсорбировать без изменения  своего состояния чужеродные воздействия  внешних факторов (посторонние вещества, избыточную энергию и т.д.).

Допустимые пределы изменения  среды – минимальные и максимальные критические величины параметров состояния  среды, внутри которых она обладает устойчивостью и не разрушается.

Реакцию природной среды  на воздействие внешних факторов, включая деятельность человека, можно  охарактеризовать такими параметрами, как возмущение, загрязнение и  аномалии.

Возмущения – временные  случайные или периодически обратимые  изменения окружающей среды, не вызывающие заметных нарушений ее состояния. Исторический кумулятивный эффект накопления регулярных возмущений может привести к изменению  среды и переходу ее в иное состояние  или к аномалиям.

Загрязнения среды – накопление в окружающей среде посторонних  примесей, превышающих ее природную  способность к самоочищению.

В частном случае техногенного загрязнения природной среды  под загрязнением понимают такое  антропогенное поступление примесей в геосистему, при котором превышаются пороговые концентрации, а, следовательно, и емкость геосистемы. В еще более узком смысле загрязнение можно представить как антропогенное поступление в природную среду различных веществ, оказывающих вредное воздействие на человека или другие организмы, а также на сооружения, материалы, создаваемые и используемые человеком.  

Аномалии в среде –  локальные устойчивые количественные отклонения от фоновых значений состояния  природной среды, связанные с  местными особенностями той или  иной геосистемы, а также с влиянием хозяйственной деятельности.

Реакция природной среды  проявляется, как правило, не сразу, а спустя некоторое время после  негативного воздействия на нее  определенных факторов. Чаще всего  нарушения накапливаются, и среда  под их воздействием переходит из одного состояния в другое. Мы достаточно подробно рассмотрели такие воздействия  в предыдущем материале, совершая экскурс  в историю. Но это были, в основном, локальные нарушения. Общее же нарушение  природной среды в глобальном масштабе на протяжении тысячелетий  развивалось медленно; резкое их обострение произошло в XX веке, особенно во второй его половине. Это произошло по следующим причинам:

-бурный рост численности  населения земного шара и, соответственно, рост производства и потребления  пищи;

-увеличение объема потребления  не пищевых природных ресурсов, особенно энергетических;

-рост энергетической  вооруженности человечества;

-интенсификация производства;

-создание новых веществ  и соединений;

-прогрессирующая урбанизация.

К настоящему  времени хозяйственная деятельность человека привела к тому, что на Земле появились территории разной степени нарушенности. Увеличение числа таких территорий на планете приближает биосферу к состоянию экологического кризиса.

Нарушение круговорота  воды и опустынивание

С увеличением численности  населения и развитием производства человечество в больших масштабах  преобразовало естественный растительный покров в агроэкосистемы, городские территории, инфраструктуру. Такое вмешательство человека привело к изменению состояния экосистем, особенно сильно это сказалось на сокращении лесов и степей, которые производили первичную продукцию. В наибольшей степени пострадали лесные экосистемы. По различным оценкам, на Земле уничтожено от 30 до 50 % лесов. Наиболее интенсивно сведение лесов происходило в центрах древних цивилизаций — в Китае, Индии, на Ближнем Востоке, в Европе, а в серединеXVIII-XIX вв. — в Северной Америке. Здесь за время существования Цивилизации уничтожено от 70 до 100 % лесов.

Считается, что жизнь сначала  возникла в океане, а потом постепенно вышла на сушу. Именно по этой причине  существование живых организмов основано на «мокрой технологии»  и любой живой организм но на 90 % состоит из воды. Одним из основных процессов, контролирующих состав биосферы, является фотосинтез, за счет которого производится основная масса первичной продукции. На продуцирование органического вещества требуется огромное количество воды. Так в зависимости от вида растений и условий их роста для получения 1г органического вещества требуется от 100 до 700 и более граммов воды. По современным оценкам, биота суши производит около 600 Гт органического вещества (в пересчете на углерод), а с учетом всех компонентов это составляет около 600 Гт. Доля воды в произведенном биотой органическом веществе составляет величину порядка 500 Гт. Поступая вместе с органическим веществом в почву, в результате его разложения, вода высвобождается и вновь принимает участие в круговороте. Таким образом, биота, производя первичную продукцию, связывает около 540 Гт воды, а с учетом транспирации это количество следует сличить на 2 порядка, что составит 54 тыс. км³. Такое количество воды более чем в 5 раз превышает ее содержание в атмосфере и суммарный сток всех рек мира.

Мощность транспирации составляет 2000 ТВт, что сопоставимо с ветровой мощностью, обеспечивающей циркуляцию воздушных масс в атмосфере, и  даже превышает ее. 

Считается, что биота контролирует круговорот воды на 70 %. Поэтому, деформируя и разрушая естественные экосистемы, человек своей деятельностью оказал существенное влияние на круговорот воды. Это приводит к изменениям гидрологического режима водосборных бассейнов. Особенно заметно увеличивается поверхностный сток, вызывающий развитие эрозионных процессов и быстрый сброс воды. Влажность почвы и воздуха уменьшается на более длительное время, чем на территориях с естественными экосистемами. Это способствует снижению продуктивности нарушенных и естественных экосистем.

Кроме изменения потоков  влаги на преобразованных экосистемах % изменяются потоки твердых наносов  и химических веществ. Особенно  сильное влияние на изменение потоков воды, твердых наносов и химических веществ оказывает сельскохозяйственная деятельность человека. Так как в сельскохозяйственном производстве растения продуцируют органическое вещество не круглогодично, на крупных  площадях в течение длительного времени отсутствует растительность.

Кроме того, в больших  количествах вносятся химические вещества - Это создает локальные нарушения  баланса биогенных элементов, нарушает круговороты многих химических элементов

Изменение потоков твердых  наносов приводит к заилению малых  рек, усиливает поступление биогенных  элементов в гидрографическую сеть, что приводит к их ускоренной эвтрофикации

На круговорот воды и состояние  водных экосистем оказывает также  влияние строительство гидротехнических сооружений (спрямление русел рек, осушение и ирригация, строительство плотин и водохранилище В конечном счете нарушаются пресноводные естественные экосистемы, снижается потенциал самоочищения водных объектов, происходит обмеление малых рек. Это также отражается на количестве и качестве грунтовых вод

Следовательно, деформация и разрушение естественных экосистем  на больших территориях привели  к нарушению круговорота воды, изменению водного баланса, опустыниванию, усилению развития эрозионных процессов. Многие изменения носят необратимый  характер, а те из них, которые можно  приостановить, нуждаются в, больших  вложениях материальных ресурсов.

Нарушение круговорота  биогенных элементов

При «освоении» территорий человек уничтожает биомассу естественных экосистем. При этом гибнет в первую очередь биомасса растений. Например, при строительстве объектов биомасса растений минерализуется и на территории исчезают или гибнут консументы — от самых крупных до микроорганизмов, что приводит в первую очередь к потере биологического разнообразия. Результатом минерализации растений и других организмов является избыточное поступление в атмосферу углекислого газа, аммиака, сероводорода и других газообразных соединений, а в поверхностные и подземные воды дополнительно попадают растворимые формы азота, фосфора и других химических элементов

Если территория «осваивается»  под сельскохозяйственные угодья, то и в этом случае происходит нарушение  естественных экосистем Первоначально  для «освоения» территории, занятой  лесом, под сельскохозяйственные угодья применяли так называемую подсечно-огне-вую систему: леса выжигались и территория использовалась для возделывания сельскохозяйственных культур. При этом происходил единовременный выброс в атмосферу углекислого газа и других соединений. Однако поступление газообразных веществ в атмосферу на этом не прекратилось. Человек для получения высоких урожаев научился пахать и тем самым усилил окислительные процессы в почве. Это привело к ускоренной минерализации ранее накопленного органического вещества почвы и усиленному поступлению в атмосферу углекислого газа. Собирая для своих нужд урожай с полей, человек размыкает круговорот биогенных элементов на данной территории. Как  правило, разомкнутость круговорота на сельскохозяйственных экосистемах составляет первые десятки процентов, в то время как в естественных экосистемах сообщество организмов не допускает разомкнули круговорота более чем на сотые доли процента. Для получения высоких и устойчивых урожаев человек стремился замкнуть круговорот биогенов путем внесения химических соединений в почву.

Возделывая сельскохозяйственные культуры, человек уже давно загрязняет атмосферу парниковыми газами (углекислый газ, метан, газообразные соединения азота), а поверхностные и подземные  воды — растворимыми соединениями азота, фосфора и калия. До начала XIX в. загрязнения компенсировались естественной биотой суши и Мировым океаном. Однако с развитием научно-технического прогресса, ростом численности населения изменение и разрушение естественных экосистем прогрессировало. Кроме того, поток биогенов - значительно увеличился за счет развития индустрии. В результате биота Земли и Мировой,  океан оказались не в состоянии полностью компенсировать суммарный выброс этих веществ. Следовательно, деформация и разрушение естественных экосистем приводит к потере биоразнообразия, что усиливает разбалансированность биосферы и изменяет потоки веществ и энергии.

Потеря биологического разнообразия

Человек осваивая территории лишает жизненного пространства другие виды, что приводит к нарушению внутри и межвидового взаимодействия, сохранению экологических ниш биологических видов и популяций, нарушению организации их жизни. 

Разрушение экологической  ниши организма может привести к  изменению генетической программы  вида и способствует началу распада  генома. Это в свою очередь способствует другим нарушениям окружающей среды, вследствие чего теряется устойчивость биосферы.

Согласно палеонтологическим исследованиям, исчезнувшие виды никогда  не появляются вновь, и генетические потери невосполнимы Последствия этих потерь для биосферы, биоты и человека нам пока не известны, так как прогноз их весьма затруднен.

В настоящее время даются самые разные оценки темпов исчезновения видов. Довольно широко распространена точка зрения, согласно которой в  естественных условиях один вид исчезает раз в 2000 лет. В последние 300 лет  один вид исчезал за 10 лет, а в  настоящее время — ежедневно .

Характеризовать процесс  исчезновения видов довольно сложно, так как до настоящего времени  нет точной оценки количества видов, существующих на нашей планете. Научно описано около 1,5 млн видов, но по существующим оценкам число видов значительно больше — от 5 до 30 млн.

Согласно теории биологической  регуляции среды каждый вид в  естественных условиях выполняет определенные функции по регулированию и стабилизации окружающей среды. Исчезновение любого из видов снижает корреляцию сообществ  организмов и, как следствие, порог  перехода системы к неустойчивому  состоянию. Поэтому сохранение биологического разнообразия связано с охраной  естественных скоррелированных сообществ организмов в таких объемах, которые обеспечивают регулирование и устойчивость окружающей среды.

Изменение потоков  энергии в биосфере

Все живые организмы на Земле, кроме хемосинтезирующих, для ero существования используют энергию Солнца. За счет солнечной энергии продуценты синтезируют органическое вещество, которые потом перерабатывается консументами. Человек относится к консументам, так как для своего существования получает энергию Солнца в виде продуктов фотосинтеза или использует другие организмы, потребляющие энергию из первичной продукции

В биосфере сложилось четкое и устойчивое распределение органического  вещества, создаваемого продуцентами, между организмами различных  размеров. Основное количество первичной  продукции потребляют организмы  размером менее 0,1 см. Это главным  образом микроорганизмы. Значительно  меньшую часть первичной продукции  потребляют организмы размером от 0,1 до 1 см. В основном это мелкие животные и насекомые. Около 1 % фотосинтетической  продукции потребляют крупные животные, к которым относится и человек (В.Г. Горшков, 1990)

Такое распределение продукции  установилось примерно за 4 млрд. лет. При  этом более 3 млрд. лет всю фотосинтетическую  продукцию перерабатывали микроорганизмы. И только в последние 700-800 млн. лет  с появлением многоклеточных организмов произошло постепенное перераспределение  потребления первичной продукции  и энергии (в количестве около 10 %) в пользу мелких и крупных организмов

Человек до конца XIX в. потреблял  первичную продукцию в количествах, установленных для крупных животных. Постепенно он начал перераспределять первичную продукцию в свою пользу за счет охоты, увеличения площадей сельскохозяйственных земель и сведения лесов.

После того как человек  научился использовать энергию ископаемого  топлива, изъятие первичной продукции  шло возрастающими темпами. Так, за последние 100 лет человеку потребовалось фотосинтетической продукции в несколько раз больше, чем естественным путем использовали крупные животные за сотни миллионов лет.

С учетом потребления древесины  прямое использование первичной  фотосинтетической продукции, производимой в течение года, составляет около 4 %. Кроме прямого потребления, человек  уменьшает производство фотосинтетической  продукции косвенным путем за счет расширения сельскохозяйственных угодий, на которых производство фотомассы значительно ниже, чем в естественных экосистемах, увеличения территорий, занятых жилыми и промышленными объектами, инфраструктурой, в результате опустынивания территорий, а также за счет продукции, потребляемой животными и насекомыми, сопровождающими человека Косвенным путем человек потребляет примерно 27 % чистой фотосинтетической продукции

По оценкам американских экологов, около 4 % чистой первичной  продукции человек потребляет непосредственно  и 39 % — косвенно. Следовательно, человек  изымает из естественного биохимического круговорота около 40 % первичной  продукции В целом в результате разрушения естественных экосистем он сократил производство первичной продукции примерно на 12 %

Нарушения в циклах круговорота углерода, азота и  серы

На урбанизированных территориях  строителями формируются природнотехногенные системы (ПТС). Устойчивость этих систем зависит от антропогенного фактора, нарушения баланса экологических компонентов, круговорота, прежде всего, веществ, необходимых для существования биогенов, минерализации вод и т.д. Процесс формирования ПТС, если он не откорректирован с учетом экологических компонентов (другими словами, с учетом законов развития экосистемы), как правило, приводит к нарушению естественных взаимодействий в природной системе. Известно, что бактерии и другие микроорганизмы принимают активное участие в круговороте веществ, обеспечивая саморегуляцию, самовоспроизводство экосистем и переработку загрязнителей. При загрязнении окружающей среды их деятельность активизируется. Круговороты веществ в природе являются необходимым условием сохранения стабильности экосистем. В природно-техногенных системах нарушение норм природопользования приводит к нарушению в циклах основных элементов — кислорода, углерода, азота, фосфора и др. Такая ситуация особо остро сказывается на повреждениях памятников за счет заселения строительных материалов различными микроорганизмами, активно участвующими в круговоротах и обеспечивающими процессы минерализации, метаморфизации, получение биогенов и др. веществ в материалах памятника. Однако рассмотрение активизации биокоррозионных процессов в памятниках' в рамках корреляционных зависимостей, условий эксплуатации памятника, состава и структуры строительных материалов учеными нашей страны редко связывается с круговоротами веществ в природе, и непосредственная взаимосвязь проблемы загрязнения окружающей среды и биологической коррозии строительных материалов ими практически не учитывается.

Для анализа причинно-следственных связей в системе «ПТС—памятник  архитектуры (материал памятника)»  рассмотрим в качестве моделей аналитические  схемы круговоротов: углерода (С), азота (N) и серы (S) — элементов, которые  могут повлиять на ход физико-химических повреждений материала в условиях агрессивной (загрязненной) городской  среды.

Аналитические схемы круговоротов этих элементов в экосистемах  с ненарушенным балансом экологических  компонентов для каждого из перечисленных  элементов — С, N, S — представлены на рис. 1.10, 1.11 и 1.12.

Из рис. 1.10. видно, что в основе биогенного круговорота углерода лежит карбонатное равновесие системы «камень (минеральное вещество)—газ—вода—микроорганизмы (живое вещество)».

В процессе фотосинтеза происходит переход диоксида углерода в органические соединения. В сложных биологических  системах возможно последовательное преобразование углерода в высокомолекулярные органические соединения. Далее в результате окисления, в частности при дыхании, вновь  образуется диоксид углерода. К образованию  СО₂ приводит и биологическое разложение отмерших организмов. При образовании гумуса роль бактерий и грибов заключается в минерализации веществ. Консервация углерода происходит в результате его связывания в кальцит. Следует отметить, что в восстановительной среде (анаэробной зоне) при повышенной кислотности почв углерод постепенно накапливается в виде торфа, угля и нефти.

В городской системе с  нарушенным экологическим равновесием  происходит нарушение карбонатного равновесия и наблюдается биохимическое  выветривание карбонатсодержащих материалов памятника, приводящее к значительному их повреждению, несоизмеримому по интенсивности и степени повреждения, которые наблюдаются при заселении этих материалов лишайниками. Карбонатное равновесие в углеродном цикле нарушается в присутствии кислотных веществ загрязнителей и, в первую очередь, оксидов серы за счет кислотных дождей, закисления почв и работы сульфобактерий, продуктом метаболизма которых является серная кислота. 

В свою очередь, параллельно  происходит нарушение равновесий и  в циклах серы и азота, что ускоряет процесс деструкции камня, кладочного и шовного растворов, реставрационных  составов и т.д.

Из схемы на рис. 1.11. видно, что развитию нитрифицирующих бактерий способствует повышенная концентрация такого загрязняющего вещества как аммиак. Восстановленные соединения азота могут образовываться различными способами: в результате химических реакций в атмосфере или при сапрофитном разложении гетеротрофными бактериями органического материала, содержащего азот. При этом образуются соли аммония. Нитрифицирующие микроорганизмы используют азотсодержащие загрязнители в качестве источника энергии. При этом в первой фазе нитрификации бактерии окисляют аммоний до нитрита а во второй — нитрита до нитрата. Кроме того, образование таких соединений происходит при увеличении числа азотфиксирующих бактерий. Характерным признаком нарушенности экологического равновесия цикла круговорота азота в городской системе является повсеместное «позеленение» стволов деревьев, появление серого налета на фасадах зданий — особенно на белом камне. Нарушение азотфиксации, исчезновение лишайников — характерные признаки патогенного механизма работы микроорганизмов в цикле. Наиболее опасным для памятников является агрессивное воздействие нитрифицирующих бактерий, продуктом метаболизма которых является азотная кислота. Опасным может быть (при нарушении азотфиксации) и эффект, приводящий к активизации деятельности аммонификаторов, перерабатывающих органические соединения, использованных при реставрации. При их работе происходит выделение органических кислот, которые разрушают минеральные компоненты материала.

Прямую химическую опасность  для минеральных материалов представляют оксиды серы и их соединения, так  как в их присутствии карбонатсодержащие материалы вовлекаются в её круговорот и за счет сульфатизации происходит изменение механизма коррозионного повреждения памятника. Схема круговорота серы представлена на рис. 1.12.

Из приведенной схемы  видно, что образующийся в результате деятельности промышленных предприятий  сероводород вместе с элементарной серой с помощью серобактерий окисляется до серной кислоты. Происходит сернокислое выветривание карбонатной  фазы в грунтах, в строительных материалах за счет замещения карбонатных пород  на сульфаты кальция или, в присутствии ионов Na⁺, на сульфат натрия. Это приводит к ускорению процесса выветривания каменных материалов из-за их лучшей растворимости. Серная кислота является сильным окислителем и вызывает разложение органических веществ. С другой стороны, развитию восстанавливающих серу микроорганизмов (тионовых бактерий) способствуют поступающие со сточными водами органические соединения. К числу сульфатредуцирующих бактерий относятся анаэробные бактерии Desulfovibrio desulfuricans . Возможна диффузия восстановленных соединений серы в стенах строительных объектов за счет капиллярного процесса в пористых материалах вместе с влагой, содержащейся в почве. Кроме того, необходимо учитывать происходящие в строительных материалах объекта процессы бактериального разложения органических серосодержащих соединений, которые на современном этапе развития городской системы практически всегда присутствуют в пыли, саже, органических загрязнителях. В результате этих процессов образуются восстановленные соединения серы, которые, в свою очередь, могут использоваться в качестве источника энергии сероокисляющими бактериями. В этом случае можно констатировать локальный круговорот серы даже в материале отдельного объекта.

Анализ схем круговоротов веществ позволяет сделать вывод  о заселении хемотрофными микроорганизмами прежде всего материалов, содержащих карбонаты, каковыми в памятниках являются белый и искусственный камень, раствор кирпичной кладки, штукатурные растворы и т.п. Это приводит к их деструкции. Основную роль в разрушении играет структурное химическое преобразование под воздействием продуктов метаболизма.

Из приведенной схемы  видно, что при воздействии на минералы материала продуктов метаболизма  серобактерий, нитрофицирующих бактерий и грибов имеет место биохимическая коррозия. Поселяясь на поверхностях различных материалов, в том числе и строительных, они зачастую образуют устойчивые микробиотические сообщества. Устойчивость этих сообществ определяется, в соответствий с законами экологии, как многообразием присутствующих в них видов микроорганизмов, так и загрязнением окружающей среды вредными веществами — прежде всего соединениями С, N, S и др.

Следует отметить, что хотя перечисленные при анализе круговоротов элементов бактерии участвуют и  часто ускоряют коррозионные процессы, специалисты не связывают их напрямую с биологическими факторами. При  обычных обследованиях бактерии невозможно фиксировать. При натурных исследованиях поврежденных поверхностей различных материалов только с помощью  сканирующих электронных микроскопов  можно обнаружить все микробиотическое сообщество, принимающее участие в разрушении материала. Причины начала и ускорения коррозии могут быть при этом различны: аккумуляция солей, локальные изменения величины рН, а также продукты жизнедеятельности микроорганизмов (в т.ч. комплексные соединения, внеклеточные энзимы и т.д.). Методические основы для учета этих факторов при анализе коррозионных процессов в материалах только начинают разрабатываться.

Для прогнозирования и  комплексного учета влияния микробиотических сообществ на кинетику разрушения строительных конструкций следует учитывать ряд потенциальных причин, связанных со спецификой жизнедеятельности микроорганизмов в различных средах. Динамика же разрушения, в зависимости от изменения абиотических условий окружающей среды, будет зависеть еще и от вида бактерий, грибов и продуктов их метаболизма.

Все виды микроорганизмов, наиболее часто участвующих в процессах  коррозии строительных материалов, специалисты  разделяют на три основные группы.

• К первой группе относят  зеленые водоросли, цианобактерии. Энергию и углерод для построения собственного организма, подобно растению, они получают при фотосинтезе с участием солнечной энергии и оксида углерода воздуха.

• Ко второй группе относят  многие виды бактерий и грибы, которые  являются минерализаторами органического  материала.

• Третья группа включает специальные  анаэробные группы бактерий, то есть те, которые действуют при отсутствии кислорода воздуха. К ним относятся  бактерии, восстанавливающие нитраты  и сульфаты.

При обследовании биоповреждений материалов необходима идентификация  этих групп микроорганизмов и  изучение механизма их воздействия  на памятники.

Микробиотическое заселение может происходить при определенных специфических условиях: наличие в строительном материале неорганических и органических веществ, питательной среды, уровень рН, окислительно-восстановительный потенциал среды, влажность и температура. Причинами заселения строительных материалов микроорганизмами является возможность удовлетворения их пищевых и энергетических потребностей. Характер заселения определяется, в значительной степени, как условиями окружающей среды (абиотическими факторами — влажностью, температурой и т.д.), так и химическим составом материала (субстрата).