Джерелом фосфору є земна кора, зокрема мінерали апатити

ІІІ. Кругообіг фосфору

1. Головна роль фосфору в природі.

Фосфор входить до складу нуклеїнових кислот, аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ), фосфоліпідів. Фосфор відіграє меншу роль у життєдіяльності рослин і тварин, порівняно з вуглецем чи азотом.

2. «Сховище» фосфору в природі.

3. Залучення фосфору до живих організмів.

У наземних біогеоценозах відбувається активний кругообіг фосфору в системі: ґрунт → рослина → тварина → ґрунт. В процесі вивітрювання гірських порід фосфор переходить у ґрунтовий розчин і стає доступним для рослин (у вигляді фосфат-іона РО₄³⁻). Він входить до складу органічних речовин (дивись пункт 1). Із цими органічними речовинами фосфор передається ланцюгами живлення від продуцентів до консуметів і

4. Наступні етапи кругообігу фосфору В природі найчастіше саме нестача фосфору стримує розвиток біоти.  

Рисунок 3.1 Біогеохімічний цикл фосфору (для виконання практичної роботи студентами)

повертається в ґрунт у вигляді органічних решток та продуктів життєдіяльності (із сечовиною у вигляді фосфатів). В результаті процесів мінералізації, які здійснюються бактеріями-редуцентами, фосфор знову переходить у неорганічні форми (зокрема фосфат) й стає доступним для рослин.

Рисунок 3.2 Біогеохімічний цикл фосфору (для наглядної демонстрації)

4.1 Перша причина нестачі фосфору в природі. Фосфорні сполуки швидко вимиваються в Світовий океан завдяки процесам водної ерозії грунту. Багато фосфору виноситься в океан із неочищеними стічними водами. В океані цей фосфор частково використовується мікроскопічними і макроскопічними водоростями, а потім споживається морськими консументами та редуцентами. Деяка частина фосфору може пере відкладатися на суші. Наприклад, послід морських рибоїдних птахів, який містить багато фосфору, нагромаджується в пташиних колоніях і на пташиних базарах, утворюючи так зване гуано – корисну копалину, що використовується для виробництва фосфатних мінеральних добрив (Чилі, Перу). Але більша частина фосфору нагромаджується на дні з відмерлими рештками морської біоти. Цей фосфор може знову стати доступним для біоти тільки з часом у геологічному вимірі, наприклад після підняття певних ділянок морського дна (щоправда, сьогодні людина вже почала розробляти й морські родовища фосфоритів).    

4.2 Друга причина нестачі фосфору в природі. На суші значна частина мінерального фосфору утворює нерозчинні комплекси з ґрунтовими частинками й стає недоступною для продуцентів, отже й для інших ланок трофічних ланцюгів. Лише деякі грунтові гриби здатні вилучати фосфорні сполуки з цих комплексів. 5. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг фосфору. Діяльність людини спричинює посилення втрат фосфору, що знижує досконалість його обігу в біосфері (видобуток з надр 1-2 млн. т., а також винос фосфору із стічними водами з полів оброблених фосфорними добривами у річки).  

1. Головна роль сірки в природі. Сірка – це неохідний компонент багатьох органічних речовин, серед яких перед усім слід зазначити амінокислоту цистеїн. 2. «Сховище» сірки в природі. Головним джерелом сірки (S) є розчинені у воді продукти вивітрювання гірських порід (найчастіше сульфіди заліза (FеS, FеS₂) основний компонент колчеданів) або сірководень (Н₂S) і сірчистий газ (SО₂), які виділяються в атмосферу вулканами, гейзерами, гарячими джерелами.    

ІV. Кругообіг сірки

Рисунок 4.1 Біогеохімічний цикл сірки (для наглядної демонстрації)

3. Залучення сірки до живих організмів. Сірководень (Н₂S) окислений атмосферним киснем до сірчистого газу (SО₂), розчиняється у водяній парі (Н₂О) атмосфери й випадає з дощем на поверхню планети (у вигляді Н₂SО₃ – сірчистої кислоти). До складу живої речовини сірка потрапляє шляхом поглинання розчинених у воді іонів сульфатів (наприклад К₂SО₄ та інші) рослинами-продуцентами. Потім сірка в складі рослинних білків ланцюгами живлення потрапляє до консументів і редуцентів.  

Рисунок 4.2 Біогеохімічний цикл сірки (для виконання практичної роботи студентами)

4. Перетворення органічної сірки рослин і тварин, повернення до неживої природи.

У анаеробних умовах (наприклад у болотах) редуценти розкладають білки з виділенням сірки у вигляді сірководню (Н₂S), який може бути окиснений (іншими редуцентами) до молекулярної сірки (S₂), або до розчинних сульфатів (загальна формула М₂SО₄) і сульфідів (загальна формула М₂S або МНS, де М – одновалентний метал). У такій формі сірка знову стає доступною для продуцентів.

Як зазначалося вище, у кругообігу сірки головну роль відіграють два види спеціалізованих бактерій, один з яких перетворює певну частину сірководню в сульфати (Desulfovibrio і близькі їй бактерії-відновлювачі сульфатів – частково заселяють болота та погано дреновані землі), а інший вид бактерій вивільнює сірководень із сульфатів (аероби, анаероби, термофіли, психрофіли та гриби актиноміцети, бактерії, які розкладають органічні сполуки і вивільняють сірководень).

Таким чином утворені редуцентами при розкладанні мертвих організмів в ґрунті SО₄ та Н₂S частково використовуються рослинами, а інша частина SО₄ та Н₂S виділяється до атмосфери. Кругообіг замкнувся.

5. Вплив господарської діяльності людини на кругообіг сірки.

Сьогодні кругообіг сірки під впливом людини зазнає суттєвих змін: майже третина сірки, що циркулює в біосфері, потрапляє в атмосферу з димогазовими викидами заводів, фабрик і теплових електростанцій. Ця «зайва» сірка розчиняючись в атмосфері з утворенням сірчаної і сірчистої кислот, випадає у вигляді кислотних дощів, які призводять до швидкої деградації багатьох екосистем.

6.6 Складіть звіт про проведену роботу.

6.7 Зробіть висновок стосовно розв’язаних Вами задач з екології.

7. Зміст звіту.

7.1 Тема, мета роботи.

7.2 Законспектовані відомості про кругообіг азоту, вуглецю, фосфору, сірки.

7.3 Складені схеми кругообігу азоту, вуглецю, фосфору, сірки.

7.4 Висновок про проведену роботу.

8. Контрольні запитання.

8.1 Що таке «кругообіг речовин»?

8.2 Що таке «біогеохімічні цикли»?

8.3 Якими бувають рівні біохімічних процесів?

8.4 Охарактеризувати кругообіг азоту?

8.5 Охарактеризувати кругообіг вуглецю?

8.6 Охарактеризувати кругообіг фосфору?

8.7 Охарактеризувати кругообіг сірки?

9. Використані літературні джерела

1.	Батуєв О.С., Гуленкова М.А., Єленевський А.Г. та ін. Біологія: Великий довідник для школярів та абітурієнтів. – Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, - 2001. – 576с.: іл. – (Шкільна бібліотека “Богдан”. Великі довідники для школярів та абітурієнтів).
2.	2. Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник / Г.О. Білявський, Р.С. Фурдуй, І.Ю. Костіков. – К.: Либідь, 2004. – 408 с.
3.	Вихренко А.С., Вихренко Т.О. Зошит з біології учня 11 класу (російською мовою). – 3-тє видання, перероб. і доп. – К.: «Школяр», 2002. – 112с.
4.	Котик Т.С., Тагліна О.В. Біологія. 11 клас: Робочий зошит (російською мовою). – Х.: «Веста»: Вид-во «Ранок», 2008. – 88с. + Додаток: Біологія. 11 клас. Зошит для лабораторних та практичних робіт (16с.).
5.	Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г., Войціцький. Загальна біологія: Підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закладів. 2-ге вид. – К.: Ґенеза, 2006. – 272 с.: іл.
6.	Кучерявий В.П. Екологія. – Львів: Світ, 2001 – 500 с.: іл.. Бібліогр.: с. 480
7.	Полянский Ю.И., Браун А.Д., Верзилин Н.М. и др.; Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк. – 19-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1989г. – 287 с.: ил.
8.	Потіш А.Ф., Медвідь В.Г., Гвоздецький О.Г., Козак З.Я. Екологія: теоретичні основи і практикум. Навчальний посібник для студентів вищіх навчальних закладів. 2-ге видання, перероблене та виправлене. – Львів: «Новий Світ – 2000», «Магнолія плюс», 2004. – 328 с.
9.	Ростовцева Л.П., Запорожець Н.В. Зошит для лабораторних, практичних і самостійних робіт з біології. 11 клас (російською мовою). – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2003. – 88 с.
10.	Тагліна О.В.: Біологія. 11 клас: Розробки уроків. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2007. – 288 с. + Додаток (16 с.). – (Майстер-клас)

Практична робота № 10

1. Тема роботи: “ Порівняння поновлюваних та не поновлюваних ресурсів біосфери ”

2. Мета роботи: 2.1 Узагальнити знання про природні ресурси, їх класифікацію.

2.2 Навчитися чітко розрізняти: вичерпні (поновлювані та не поновлювані) та невичерпні ресурси біосфери.

3. Обладнання: 3.1 Підручник, перелік природних ресурсів.

4. Завдання: 4.1 Розглянути перелік наведених природних ресурсів.

4.2 Згрупувати їх і розподілити відповідно до граф таблиці.

5. Короткі теоретичні відомості:

Природні ресурси – це природні об’єкти і явища, що використовуються для прямого або непрямого споживання, сприяють створенню матеріальних багатств, підтримці умов існування людства.   Класифікація природних ресурсів.   І. Класифікація за приналежністю до тих чи інших компонентів природи (за походженням)

5.1 Визначення основних понять.

Рисунок 1: Класифікація природних ресурсів  

1. Біологічні ресурси – це джерела і передумова одержання необхідних людям матеріальних і духовних благ, що містяться в об’єктах живої природи.

Поділ біологічних ресурсів:

1.1 Біотичні – харчові продукти та технічна сировина тваринного чи рослинного походження: а) домашні тварини та культурні рослини; б) об’єкти промислу – дикі тварини та рослини.

1.2 Абіотичні - повітря, вода, родючі ґрунти.

1.3 Мальовничі ландшафти.

2. Мінеральні і енергетичні ресурси – це сукупність запасів корисних копалин у надрах для промислового використання в сучасних умовах і в перспективі.

Поділ мінеральних і енергетичних ресурсів:

2.1 Традиційні і нетрадиційні джерела енергії і види палива.

2.2 Рудні та інші види сировини з земних надр.

3. Кліматичні ресурси.

Клімат – це статистичний, багаторічний режим погоди, один з основних географічних характеристик тієї чи іншої місцевості.

Основні особливості клімату визначаються надходженням сонячної радіації, процесами циркуляції повітряних мас, характером поверхні, що підстилає.

Основні показники клімату – температура, вологість, середня річна кількість опадів, швидкість вітру та ін.

4. Життєвий простір – це місце для проживання, праці й відпочинку.

5. Генетичний фонд – це сукупність всіх генів даної популяцій, групи популяцій або виду в цілому.

Заповідні території та банки насіння рослин, використовуються як засоби збереження видової різноманітності довкілля.

ІІ. Класифікація за вичерпністю.

1. Вичерпні природні ресурси – природні ресурси, що скорочуються в міру їхнього використання.

Більшість видів природних ресурсів відноситься до вичерпних природних ресурсів, що поділяються на поновлювані і не поновлювані природні ресурси (дивись рисунок 1).

Поділ вичерпних ресурсів.

1.1 Поновлювані природні ресурси – це природні ресурси швидкість відновлення яких в процесі кругообігу речовин в біосфері порівняна зі швидкістю їхньої витрати.

Приклад: рослинний світ, тваринний світ, родючі ґрунти.

1.2 Непоновлювані природні ресурси – це ресурси, що не відновлюються самостійно і не відновлюються штучно в процесі кругообігу речовин в біосфері, або відновлюються в сотні й тисячі разів повільніше, ніж використовуються.

Приклад: життєвий простір, корисні копалини, видовий склад організмів.

Не відновлювані природні ресурси мають скінченні запаси, їх використання неминуче веде до їх виснаження.

2. Умовно невичерпні природні ресурси – це кількісно невичерпна частина природних ресурсів

Приклад: сонячне випромінювання, атмосферне повітря, вода, клімат, морські припливи та відпливи.

В разі необоротного забруднення атмосфери, гідросфери, вони можуть переходити в категорію вичерпних ресурсів (поновлюваних).

ІІІ. Класифікація за замінністю (дивися рисунок 1).

1. Ресурси замінні – це природні ресурси, які в процесі господарської діяльності можна замінити іншими, не завжди рівнозначними за ефективністю, але екологічно прийнятнішими.

Наприклад: використання альтернативних джерел енергії – енергії вітру або Сонця замість традиційних – нафти або газу.

2. Ресурси незамінні – це природні ресурси, які не можна замінити іншими.

Наприклад: вода, світло, ґрунт.

ІV. Класифікація за характером використання в різних галузях господарства.

1. Використання природних ресурсів в матеріальному виробництві (в області енергетики, промисловості, сільського господарства та інших галузей господарства).

2. Використання природних ресурсів в невиробничій сфері (оздоровчі та інші).

V. Класифікація за ознакою одноцільового і багатоцільового використання.

VІ. Класифікація за ступенем замученості до господарського обороту.

1. Підготовлені до використання і такі що залучаються в господарський оборот.

2. Виявлені і тепер не використовуються (потенційні ресурси).

5.2 Шляхи економії природних ресурсів.

1. Оборотна система водопостачання (замість прямоточної) – відпрацьована вода після очищення не повертається у водойму, а знову використовується в процесі виробництва.

2. Переробляти некондиційні руди – з низьким умістом корисних компонентів, які раніше йшли у відвали.

3. Використання вторинних ресурсів (металобрухт).

4. Використання замінників дефіцитних ресурсів. Замінюють свинець, мідь, олово та інші метали на більш дешеві й доступні полімери та композити.

5. Зниження кількісних і якісних втрат корисних копалин під час їх видобування.

6. Зменшення видобутку мінеральних ресурсів із надр внаслідок їх комплексного використання – крім основного компонента, вилучаємо з копалин ще й супутні компоненти.

7. Впроваджувати маловідходні або (в ідеалі) безвідходні технології.

5.3 Альтернативні види енергії.

1. Енергія морських припливів та відпливів.

2. Вітрова енергія.

3. Сонячна енергія (геліоенергія).

4. Тепло земних надр – у вигляді геотермальних джерел.

5. Біопаливо:

5.1 Дизильне пальне – з ріпаку;

5.2 Газ метан – з компостних куч, сміттєзвалищ;

5.3 Тепло від спалювання рослинних відходів: деревина (стружка, тирса, суччя), солома, лушпиння сонячника та інше).

6. Порядок проведення роботи.

6.1 Спочатку уважно прочитайте короткі теоретичні відомості.

6.2 Виконайте два завдання згідно Вашого варіанту.

6.3 При розв’язанні завдань користуйтеся знаннями про класифікацію природних ресурсів.

Дата добавления: 2015-05-24