Круговорот веществ

Август 5, 2022

Главная
Экология
Круговорот веществ

Содержание

2. Ежегодно фотосинтезирующие организмы: усваивают около 350 млрд. т. CO2 выделяют в атмосферу около 250 млрд. т.
3. Геологический круговорот
4. Биологический круговорот Обмен химическими элементами между живыми организмами и атмосферой, гидросферой и литосферой Обязательные компоненты Запас
5. Протекание двух противоположных, но взаимосвязанных процесса – создания органических веществ и их разрушения. Восходящая часть характеризует
6. Биологический круговорот Степень обращения веществ в биогенном круговороте - примерно 98-99%. Неиспользованные в биологическом круговороте продукты
7. Различия Биологический круговорот – в пределах биогеоценоза, геологический – на больших территориях, материках Причина и движущая
8. Круговорот воды Круговорот углерода Круговорот кислорода Круговорот азота Круговорот фосфора Круговорот серы Техногенный круговорот
10. Круговорот воды Самый значительный по переносимым массам и по затратам энергии круговорот на Земле. За год
11. Круговорот воды Выпадение осадков, испарение, конденсацию и сток.
12. 74% воды выпадает в виде осадков на поверхность океана, преимущественно в тропических зонах. 26% на поверхность
13. Круговорот воды Включает три основные "петли": поверхностного стока: вода становится частью поверхностных вод; испарения - транспирации:
14. Скорость просачивания вглубь почвенного горизонта зависит от: Типа почвы: песчаные почвы сорбируют воду быстрее, чем глинистые.
16. Круговорот углерода Самый интенсивный биогеохимический цикл
18. Круговорот углерода Ежегодная нетто-продукция биосферы по углероду составляет приблизительно 75 Гт. Такое же количество углерода освобождается
19. Круговорот углерода Более 3 Гт углерода в той или иной форме ежегодно изымается человеком из биосферы
20. США и европейские страны ответственны за большую часть эмиссии СО2 за истекшее столетие.
21. Прогноз общего сокращения выбросов парниковых газов в Беларуси до 2020 г. в эквиваленте СО2, тыс.тонн Вклад
22. Перераспределение парниковых газов за счет продажи квот не остановит изменения климата, поскольку климатической системе безразлично, где
24. Круговорот кислорода Главная составляющая живой и неживой материи. Круговорот осложнён способностью кислорода вступать в различные химические
25. Круговорот кислорода Полный биотический круговорот кислорода составляет 200 Гт в год. Абиотический круговорот, обусловленный фотолизом воды,
26. Круговорот азота Азот входит в структуру всех белков и является наиболее лимитирующим из биогенных элементов. Процесс
27. Круговорот азота
28. Круговорот азота Антропогенное влияние: Сжигание топлива 2NO + O2 → 2NO2, 4NO2 + 2H2O + O2
29. Круговорот фосфора Фосфор – один из основных компонентов живого вещества, входит в состав нуклеиновых кислот (ДНК
30. Круговорот фосфора Из пород земной коры неорганический фосфор вовлекается в циркуляцию континентальными водами, поглощается растениями из
31. Круговорот фосфора
32. Круговорот серы Из природных источников сера попадает в атмосферу в виде сероводорода, диоксида серы и частиц
33. Круговорот серы
34. ТЕХНОСФЕРА Цивилизация - это бесконечное накопление ненужных вещей. Марк Твен Через пятьсот лет на Земле останутся
35. Планетарное пространство, находящееся под воздействием производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности. Значительная часть современной
36. Взаимодействие техносферы и биосферы
37. Воздействие на биосферу: I= P x A x T (Influence = Population x Affluence x Technology)
38. Совокупность процессов добычи, транспортировки, переработки определенных видов природных ресурсов в полезную продукцию - ресурсный цикл (антропогенный
41. Скачать презентацию

Слайд 2

Ежегодно фотосинтезирующие организмы:
усваивают около 350 млрд. т. CO2
выделяют в атмосферу около

250 млрд. т. O2
расщепляют 140 млрд. т. H2O
образуют более 230 млрд. т. сухого органического вещества
CO2 атмосферы обновляется за несколько сотен лет, O2 - за несколько тысяч лет.
Ежегодно фотосинтезом в круговорот включается 6 млрд. т. N2, 210 млрд. т P и другие элементы.

Слайд 3

Геологический круговорот

Слайд 4

Биологический круговорот
Обмен химическими элементами между живыми организмами и атмосферой, гидросферой и

литосферой
Обязательные компоненты
Запас химических веществ и энергии
Продуценты
Консументы
Редуценты

Слайд 5

Протекание двух противоположных, но взаимосвязанных процесса – создания органических веществ и

их разрушения.
Восходящая часть характеризует взаимодействие растений с абиотической средой (создание продукции)
Нисходящая часть характеризует все звенья экосистемы, обеспечивающие разложение синтезированной продукции до неорганических веществ

Биологический круговорот

Слайд 6

Биологический круговорот
Степень обращения веществ в биогенном круговороте - примерно 98-99%.
Неиспользованные в

биологическом круговороте продукты биосферы образуют осадочные породы, залежи полезных ископаемых (торф, уголь, нефть и др.).
Круговороты биогенных элементов осуществляются по большому и малому циклу.

Слайд 7

Различия
Биологический круговорот – в пределах биогеоценоза, геологический – на больших территориях,

материках
Причина и движущая сила биологического круговорота – разный характер питания продуцентов и редуцентов, геологического – круговорот воды между океаном и сушей
В биологическом участвуют только биогенные элементы, в геологическом – все
Продолжительность циклов в биологическом кратковременна (год, десятки и сотни лет), в геологическом – десятки и сотни тысяч лет

Слайд 8

Круговорот воды
Круговорот углерода
Круговорот кислорода
Круговорот азота
Круговорот фосфора
Круговорот серы
Техногенный круговорот

Слайд 9

Слайд 10

Круговорот воды
Самый значительный по переносимым массам и по затратам энергии круговорот

на Земле.
За год вовлекается всего 0,04% массы гидросферы, но это соответствует 16,5 млн. м3 воды за секунду и более 40 млрд. МВт солнечной энергии.

Слайд 11

Круговорот воды
Выпадение осадков, испарение, конденсацию и сток.

Слайд 12

74% воды выпадает в виде осадков на поверхность океана, преимущественно в

тропических зонах.
26% на поверхность суши.
Распределение осадков неравномерно.

Круговорот воды

Слайд 13

Круговорот воды
Включает три основные "петли":
поверхностного стока: вода становится частью поверхностных

вод;
испарения - транспирации: вода впитывается почвой, удерживается в качестве капиллярной воды, затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности земли, или поглощается растениями и выделяется в виде паров при транспирации;
грунтовых вод: вода попадает под землю и движется сквозь нее, питает колодцы и родники и вновь попадает в систему поверхностных вод.

Слайд 14

Скорость просачивания вглубь почвенного
горизонта зависит от:
Типа почвы: песчаные почвы сорбируют воду

быстрее, чем глинистые.
Растительности, способной задерживать влагу.
Влаги, содержащейся в почве: почвы, насыщенные влагой сорбируют меньше воды.
Интенсивности выпадения осадков.

Круговорот воды

Слайд 15

Слайд 16

Круговорот углерода
Самый интенсивный биогеохимический цикл

Слайд 17

Слайд 18

Круговорот углерода
Ежегодная нетто-продукция биосферы по углероду составляет приблизительно 75 Гт.
Такое же

количество углерода освобождается в процессе дыхания и деструкции.
Равенство фотосинтеза и деструкции в биосфере поддерживается с исключительно высокой точностью.

Слайд 19

Круговорот углерода
Более 3 Гт углерода в той или иной форме ежегодно

изымается человеком из биосферы и переводится в СО2 атмосферы.
Не менее 7 Гт – сжигание топлива.
Ввод в атмосферу дополнительных 10 Гт углерода.

Слайд 20

США и европейские страны ответственны за большую часть эмиссии СО2 за

истекшее столетие.

Слайд 21

Прогноз общего сокращения выбросов парниковых газов в Беларуси до 2020 г.

в эквиваленте СО2, тыс.тонн

Вклад Беларуси в суммарный выброс ПГ составляет около 0,2 %

Слайд 22

Перераспределение парниковых газов за счет продажи квот не остановит изменения климата,

поскольку климатической системе безразлично, где выброшены парниковые газы в Германии, США, России или Беларуси.
Ранее поступившие в климатическую систему парниковые газы, имеющие большое «время жизни», будут продолжать «работать» на потепление климата.
Считается, что около 50 % CO2 «вымывается» за 30-летний период, другие 30 % «вымываются» в течение нескольких столетий, а оставшиеся 20 % сохраняются в атмосфере в течение более длительного времени.
Опыт международного сотрудничества по защите климата в результате снижения одного из множества факторов климатических изменений – антропогенного.

Плюсы и минусы Киотского протокола

Слайд 23

Слайд 24

Круговорот кислорода
Главная составляющая живой и неживой материи.
Круговорот осложнён способностью кислорода вступать

в различные химические реакции.
В результате возникает множество локальных циклов, происходящих между атмосферой, гидросферой и литосферой.

Слайд 25

Круговорот кислорода
Полный биотический круговорот кислорода составляет 200 Гт в год.
Абиотический

круговорот, обусловленный фотолизом воды, реакциями окисления – около 30 Гт в год.
Потребление человеком за счет сжигания топлива – около 31-32 Гт в год.
Средняя концентрация озона в атмосфере составляет около 10-6 об.%, максимальная концентрация озона до 4∙10-6 об.% достигается на высоте 20-25 км.
Проблемы – озоновые дыры и тропосферный озон

Слайд 26

Круговорот азота
Азот входит в структуру всех белков и является наиболее

лимитирующим из биогенных элементов.
Процесс азотфиксации требует больших затрат энергии.
Общее отношение связанного азота к N2 в природе
1: 100 000
Промышленная фиксация азота идет в присутствии катализаторов при температуре ~500 °С и давлении 300 атм
Круговорот азота в биосфере сопряжен с круговоротом углерода, т.к. соотношение между этими элементами в составе глобальной биомассы постоянно С:N = 55:1

Слайд 27

Круговорот азота

Слайд 28

Круговорот азота
Антропогенное влияние:
Сжигание топлива
2NO + O2 → 2NO2,
4NO2 + 2H2O

+ O2 → 4HNO3,
выпадение кислотных дождей;
В результате воздействия некоторых бактерий на удобрения и отходы животноводства образуется закись азота – один из компонентов, создающих парниковый эффект;
Производство минеральных удобрений;
При сборе урожая из почвы выносятся нитрат-ионы и ионы аммония;
Стоки с полей, ферм и из канализаций увеличивают количество нитрат-ионов и ионов аммония в водных экосистемах, что ускоряет рост водорослей и других растений; при разложении последних расходуется кислород, что в конечном счёте приводит к гибели рыб.

Слайд 29

Круговорот фосфора
Фосфор – один из основных компонентов живого вещества, входит в

состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), клеточных мембран, аденозинтрифосфата (АТФ) и аденозиндифосфата (АДФ) и др.
Запасы фосфора, доступные живым организмам, сосредоточены в литосфере.
Основные источники неорганического фосфора – изверженные или осадочные породы.
В земной коре содержание фосфора не превышает 1%, что лимитирует продуктивность экосистем.

Слайд 30

Круговорот фосфора
Из пород земной коры неорганический фосфор вовлекается в циркуляцию континентальными

водами, поглощается растениями из почвы, которые при его участии синтезируют различные органические соединения и включается в трофические цепи.
В отличие от циклов углерода, кислорода, азота цикл фосфора в биосфере существенно разомкнут, так как значительная часть континентального стока фосфатов остается в океанических осадках.
Разомкнутость существенно усилена антропогенным вмешательством.

Слайд 31

Круговорот фосфора

Слайд 32

Круговорот серы
Из природных источников сера попадает в атмосферу в виде сероводорода,

диоксида серы и частиц сульфатов.
Около трети соединений серы и 99% диоксида серы – антропогенного происхождения.
В атмосфере протекают реакции, приводящие к кислотным осадкам:
2SO2 + O2 → 2SO3 ,
SO3 + H2O → H2SO4

Слайд 33

Круговорот серы

Слайд 34

ТЕХНОСФЕРА
Цивилизация - это бесконечное накопление ненужных вещей.
Марк Твен
Через пятьсот лет на

Земле останутся только стоячие места.
Вернер фон Браун

Слайд 35

Планетарное пространство, находящееся под воздействием производственной деятельности людей и занятое продуктами

этой деятельности.
Значительная часть современной техносферы – это надприродное образование, генетически не связанное с законами биосферы.
Техническое вещество – средства производства и техногенное вещество – здания, сооружения, коммуникации и т.п.
Масса техногенного вещества – 8,5 х 1012 т, почти в 1,5 раза больше массы биоты биосферы.

ТЕХНОСФЕРА

Слайд 36

Взаимодействие техносферы и биосферы

Слайд 37

Воздействие на биосферу:
I= P x A x T
(Influence = Population x

Affluence x Technology)
(Воздействие = Численность x Благосостояние x Технология)

Слайд 38

Совокупность процессов добычи, транспортировки, переработки определенных видов природных ресурсов в полезную

продукцию - ресурсный цикл (антропогенный круговорот веществ).
Антропогенный круговорот веществ существенно разомкнут и в количественном, и в качественном отношении.
Степень замкнутости круговорота менее 10%

Слайд 39

Круговорот веществ

Содержание

Ежегодно фотосинтезирующие организмы: усваивают около 350 млрд. т. CO2 выделяют в атмосферу около

Геологический круговорот

Биологический круговорот Обмен химическими элементами между живыми организмами и атмосферой, гидросферой и

Протекание двух противоположных, но взаимосвязанных процесса – создания органических веществ и

Биологический круговоротСтепень обращения веществ в биогенном круговороте - примерно 98-99%.Неиспользованные в

РазличияБиологический круговорот – в пределах биогеоценоза, геологический – на больших территориях,

Круговорот водыКруговорот углеродаКруговорот кислородаКруговорот азотаКруговорот фосфораКруговорот серыТехногенный круговорот

Круговорот водыСамый значительный по переносимым массам и по затратам энергии круговорот

Круговорот водыВыпадение осадков, испарение, конденсацию и сток.

74% воды выпадает в виде осадков на поверхность океана, преимущественно в

Круговорот воды Включает три основные "петли": поверхностного стока: вода становится частью поверхностных

Скорость просачивания вглубь почвенногогоризонта зависит от:Типа почвы: песчаные почвы сорбируют воду

Круговорот углерода Самый интенсивный биогеохимический цикл

Круговорот углеродаЕжегодная нетто-продукция биосферы по углероду составляет приблизительно 75 Гт.Такое же

Круговорот углеродаБолее 3 Гт углерода в той или иной форме ежегодно