Теоретическая часть. Познакомиться с круговоротами веществ в окружающей среде

КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Цель работы:

Познакомиться с круговоротами веществ в окружающей среде.

Живое вещество состоит из множества химических элементов. Из них преобладают три: кислород (70 %), углерод (18 %) и водород (10 %), На долго азота, натрия, фосфора, магния, кремния, серы, калия, железа и хлора падает 1,5%. На все остальные элементы системы Менделеева приходится менее 0,5 %.

Все химические элементы, в том числе и искусственно созданные, обычно циркулируют в биосфере по характерным путям. Зеленые растения трансформируют световую энергию в потенциальную химическую (при фотосинтезе). Эта энергия сосредотачивается в органических соединениях (белках, жирах, углеводах), созданных из минеральных веществ, поставляемых окружающей абиотической средой.

Совокупность организмов (биомасса) каждого трофического уровня характеризуется некоторым количеством энергии. Переходы с одного уровня пищевой цепи на другой (например, от продуцентов к первичным консументам) сопровождаются значительными потерями вещества и потенциальной энергии. Так, например, только 1 % солнечной энергии используется на фотосинтез, остальная часть рассеивается в форме тепла.

В большей или меньшей степени замкнутые пути прохождения элементов из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду называются биогеохимическими циклами. "Био" относится к живым организмам, а "гео" — к горным породам, воздуху и воде.

Перемещение необходимых для жизни элементов и неорганических соединений можно назвать круговоротом элементов питания.

Движение в циклах не всегда бывает равномерным, существуют пункты сосредоточения (фонды), в которых элементы задерживаются на более или менее длительное время. Поэтому в каждом круговороте можно выделить:

-резервный фонд - большая масса медленно движущихся веществ, в основном небиологический компонент;

-подвижный (обменный) фонд - меньший, но более активный, дин которого характерен быстрый обмен веществ между организмами и ихнепосредственным окружением.

Любой атом, находящийся в резервном фонде, не обязательно все время недоступен для организмов, так как между резервным и обменным фондами существует постоянный обмен как за счет естественных процессов (извержения вулканов, пожары и др.), так и за счет деятельности человека (сжигание топлива, применение минеральных удобрений, искусственное орошение и др.).

Основными биогеохимическими циклами являются циклы воды, углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора и серы. Они пока не изучены в полном масштабе, т.к. некоторые фазы протекают внутри малоизученных экосистем. Водные экосистемы наиболее изучены в силу их гомогенности. Кроме того, вес циклы неразрывно связаны друг с другом и составляют в целом биосферу.

Круговорот воды

Вода — наиболее важная часть тела живых существ. В теле человека она составляет 60 % по весу, а в растительном организме достигает 95 %.

Круговорот (циркуляция) воды в природе происходит по условной схеме: выпадение атмосферных осадков, поверхностный. и подземный сток, инфильтрация, перенос водяного пара в атмосфере, конденсация водяного пара, повторное выпадение атмосферных осадкой (рис. 2.1), В результате круговорота происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды. Под действием солнечной энергии и сил земного притяжения вода непрерывно перемещается между океанами, атмосферой, сушей и живыми организмами. Пары воды в атмосфере конденсируются, захватывая газы атмосферы, вулканические газы, вредные вещества антропогенной деятельности и выпадают на Землю. Основная масса воды, извлекая растворимые соединения из пород литосферы, разрушая их, стекает обратно в океан, постепенно изменяя его состав. Труднорастворимые соединения химических элементов оседают на дне. Вредные вещества из атмосферы ис поверхности почвы, смешиваясь с естественными водами, приводят к локальным загрязнениям окружающей среды,

Рис.2.1. Упрощенная диаграмма круговорота воды

Человек может вмешиваться в круговорот воды двумя способами:

- забирая большое количество пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов, тем самым истощая запас грунтовых вод и открывая доступ океанической соленой воде в подземные водоносные горизонты;

-сводя растительный покров суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве жилья, дорог и других видах деятельности, что приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что, в свою очередь, сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений, повышает интенсивность поверхностного стока, усиливая эрозию почв.

Дата добавления: 2015-07-13