Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Биогеофизические круговороты веществ в природе



 Другие рефераты
Бессточная система водоснабжения Культурные традиции Киевской Руси Биологичекая очистка Левитан

План:
      1. Круговорот воды.
      2. Круговорот углерода.
      3. Круговорот кислорода.
      4. Круговорот азота.
      5. Круговорот фосфора.
      6. Круговорот серы.



      Круговорот воды. Вода находится в  постоянном  движении.  Испаряясь  с
поверхности водоемов, почвы, растений, вода  накапливается  в  атмосфере  и,
рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах,  реках,
озерах и т.п. Таким образом, количество воды на  Земле  не  изменяется,  она
только меняет свои формы - это и есть круговорот воды  в  природе.  Из  всех
выпадающих  осадков  80%  попадает  непосредственно  в  океан.  Для  нас  же
наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, так  как
большинство используемых человеком источников  воды  пополняется  именно  за
счет этого вида осадков. Упрощенно говоря, у воды, выпавшей  на  суше,  есть
два пути. Либо  она,  собираясь  в  ручейки,  речушки  и  реки,  попадает  в
результате  в  озера  и  водохранилища  -  так  называемые   открытые   (или
поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через  почву  и
подпочвенные  слои,  пополняет  запасы  грунтовых   вод.   Поверхностные   и
грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения.  Оба  этих
водных  ресурса  взаимосвязаны  и  имеют  как  свои  преимущества,   так   и
недостатки в качестве источника питьевой воды.
      Круговорот воды является одним из грандиозных процессов на поверхности
земного  шара.  Он  играет  главную  роль  в  связывании  геологического   и
биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно  переходя  из  одного
состояния в другое, совершает малый и большой круговороты. Испарение воды  с
поверхности океана,  конденсация  водяного  пара  в  атмосфере  и  выпадение
осадков на поверхность океана образуют малый  круговорот.  Если  же  водяной
пар  переносится  воздушными  течениями  на  сушу,   круговорот   становится
значительно сложнее. В этом случае  часть  осадков  испаряется  и  поступает
обратно в атмосферу, другая - питает  реки  и  водоемы,  но  в  итоге  вновь
возвращается в океан речным и подземным стоком, завершая тем  самым  большой
круговорот. Важное свойство круговорота воды  заключается  в  том,  что  он,
взаимодействуя  с  литосферой,  атмосферой  и  живым  веществом,   связывает
воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу,  подземные  воды
и атмосферную влагу. Вода -  важнейший  компонент  всего  живого.  Грунтовые
воды, проникая сквозь ткани  растения  в  процессе  транспирации,  привносят
минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности самих растений.
      Наиболее замедленной частью  круговорота  воды  является  деятельность
полярных ледников,  что  отражают  медленное  движение  и  скорейшее  таяние
ледниковых масс.  Наибольшей  активностью  обмена  после  атмосферной  влаги
отличаются  речные  воды,  которые  сменяются  в  среднем  каждые  11  дней.
Чрезвычайно быстрая  возобновляемость  основных  источников  пресных  вод  и
опреснение  вод  в  процессе  круговорота  являются  отражением  глобального
процесса динамики вод на земном шаре.
      Круговорот углерода. Углерод в  биосфере  часто  представлен  наиболее
подвижной  формой  -  углекислым  газом.  Источником  первичной  углекислоты
биосферы  является   вулканическая   деятельность,   связанная   с   вековой
дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры.
      Миграция углекислого газа в биосфере  Земли  протекает  двумя  путями.
Первый  путь  заключается  в  поглощении  его  в  процессе   фотосинтеза   с
образованием  органических  веществ  и  в  последующем  захоронении   их   в
литосфере  в  виде  торфа,  угля,  горных  сланцев,   рассеянной   органики,
осадочных горных пород. Так, в далекие геологические эпохи  сотни  миллионов
лет назад значительная часть фотосинтезируемого  органического  вещества  не
использовалась  ни  консументами,  ни   редуцентами,   а   накапливалась   и
постепенно погребалась под  различными  минеральными  осадками.  Находясь  в
породах миллионы  лет,  этот  детрит  под  действием  высоких  температур  и
давления (процесс метаморфизации)  превращался  в  нефть,  природный  газ  и
уголь, во что именно - зависело от исходного материала, продолжительности  и
условий пребывания в породах. Теперь мы в огромных количествах добываем  это
ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая  его,  в
определенном смысле завершаем круговорот углерода. Если бы ни  этот  процесс
в истории планеты, вероятно, человечество  имело  бы  сейчас  совсем  другие
источники энергии,  а  может  быть  и  совсем  другое  направление  развития
цивилизации.
По второму  пути  миграция  углерода  осуществляется  созданием  карбонатной
системы в различных водоемах, где CO2  переходит  в  H2CO3,  HCO31-,  CO32-.
Затем с помощью  растворенного  в  воде  кальция  (реже  магния)  происходит
осаждение карбонатов CaCO3 биогенным и абиогенным путями.  Возникают  мощные
толщи известняков. Наряду с этим большим  круговоротом  углерода  существует
еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане.
      В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ  атмосферы
поглощается в процессе фотосинтеза в дневное время.  В  ночное  время  часть
его выделяется растениями во внешнюю среду. С гибелью  растений  и  животных
на поверхности происходит  окисление  органических  веществ  с  образованием
CO2. Особое  место  в  современном  круговороте  веществ  занимает  массовое
сжигание  органических  веществ   и   постепенное   возрастание   содержания
углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом промышленного  производства
и транспорта.



Круговорот кислорода. Кислород - наиболее активный газ. В пределах  биосферы
происходит быстрый  обмен  кислорода  среды  с  живыми  организмами  или  их
остатками после гибели.
      В составе земной атмосферы кислород занимает второе место после азота.
Господствующей формой нахождения кислорода  в  атмосфере  является  молекула
О2. Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, поскольку он вступает  во
множество химических соединений минерального и органического миров.
      Свободный кислород  современной  земной  атмосферы  является  побочным
продуктом процесса фотосинтеза  зеленых  растений  и  его  общее  количество
отражает баланс между продуцированием кислорода  и  процессами  окисления  и
гниения различных веществ. В истории биосферы Земли наступило  такое  время,
когда  количество  свободного  кислорода  достигло  определенного  уровня  и
оказалось  сбалансированным  таким  образом,  что   количество   выделяемого
кислорода стало равным количеству поглощаемого кислорода.



      Круговорот азота. .  При  гниении  органических  веществ  значительная
часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под  влиянием
живущих  в  почве    трифицирующих  бактерий  окисляется  затем  в   азотную
кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися  в  почве  карбонатами,
например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты:
   2HN0з + СаСОз = Са(NОз)2 + СОС + Н0Н

      Некоторая же часть азота всегда выделяется  при  гниении  в  свободном
виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при  горении  органических
веществ, при сжигании дров, каменного угля, торфа.  Кроме  того,  существуют
бактерии,  которые  при  .недостаточном  доступе  воздуха   могут   отнимать
кислород  от  нитратов,  разрушая  их   с   выделением   свободного   азота.
Деятельность этих де ни трифицирующих бактерий приводит к  тому,  что  часть
азота  из  доступной  для  зеленых  растений  формы  (нитраты)  переходит  в
недоступную (свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот,  входивший
в  состав  погибших  растений,  возвращается  обратно  в  почву;  часть  его
постепенно выделяется в свободном виде.
   Непрерывная убыль минеральных азотных соединений  давно  должна  была  бы
привести к полному  прекращению  жизни  на  Земле,  если  бы  в  природе  не
существовали  процессы,  возмещающие  потери  азота.   К   таким   процессам
относятся, прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды,  при
которых всегда образуется некоторое количество оксидов  азота;  последние  с
водой дают  азотную  кислоту,  превращающуюся  в  почве  в  нитраты.  Другим
источником пополнения азотных соединений  почвы  является  жизнедеятельность
так  называемых  азотобактерий,  способных   усваивать   атмосферный   азот.
Некоторые из этих  бактерий  поселяются  на  корнях  растений  из  семейства
бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков», почему  они
и  получили  название  клубеньковых  бактерий.  Усваивая  атмосферный  азот,
клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения,  а  растения,
в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества.
      Таким образом, в природе  совершается  непрерывный  круговорот  азота.
Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые  белками  части
растений, например зерно. Поэтому  в  почву  необходимо  вносить  удобрения,
возмещающие убыль в ней важнейших элементов питания растений.



Круговорот фосфора. Фосфор  входит в состав  генов  и  молекул,  переносящих
энергию внутрь клеток.  В  различных  минералах  фосфор  содержится  в  виде
неорганического  фосфатиона  (PO43-).  Фосфаты  растворимы  в  воде,  но  не
летучи. Растения поглощают PO43- из водного раствора  и  включают  фосфор  в
состав различных органических соединений,  где  он  выступает  в  форме  так
называемого органического фосфата. По  пищевым  цепям  фосфор  переходит  от
растений ко всем прочим организмам экосистемы. При  каждом  переходе  велика
вероятность окисления содержащего фосфор соединения  в  процессе  клеточного
дыхания для получения организмом энергии. Когда  это  происходит,  фосфат  в
составе мочи или ее аналога вновь поступает в окружающую среду,  посл
12
скачать работу


 Другие рефераты
Государственное регулирование экономики
Психология Личности
Тыныштықбек Әбдікәкімов
Обучение математике по педагогической технологии Р.Г. Хазанкина


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ