ActionTeaser.ru - тизерная реклама

Круговорот веществ

Круговорот азота — круговорот  важнейшего  газа атмосферы  носит весьма  своеобразный  и замедленный характер  Фиксация азота  в живом  веществе  осуществляется ограниченным  количеством  живых существ  Как видно  на рис 45  ,атмосферный азот  поглощается  при жизнедеятельности  азотфиксирующими  бактериями и некоторыми водорослями , способными  расщеплять молекулярный  азот  и использовать  его для  построения аминокислот ,белков  и других  органических  соединений  живого  вещества  В почвах  происходит  процесс  нитрификации ,когда при  участии  микроорганизмов  в ходе  реакций  образуются  нитраты  и нитриты  В малых  количествах  атмосферный  азот  связывается  с кислородом  в  процессе  грозовых  разрядов  в атмосфере  ,а затем  с дождями выпадает  на поверхность  почв  При распаде  растительного  и животного белка  азот вновь  попадает  в неживую  природу ,откуда  поступает  в состав  новых  поколений  живых организмов  ,а часть азота  в виде  молекул  возвращается  в атмосферу

4

Круговорот  веществ— закономерный  процесс  многократного  участия  веществ (абиогенных  и биогенных)в явлениях  ,протекающих  в атмосфере  , гидросфере  ,литосфере  и др. Вещество  , вовлеченное  в круговорот  ,не только  перемещается  ,но и испытывает  трансформацию и нередко  меняет  свое физико-химическое  состояние Особенно  активную роль  в ускорении  и  трансформации веществ  играют  живые  организмы  Основные  круговороты веществ  в биосфере :большой  геологический  ,биологический  ,круговорот  воды , биогеохимические  (азота ,углерода ,кислорода ,серы ,фосфора и др.) ,циркуляция вод и океане  ,атмосферная  циркуляция  и т.д.

Круговорот  воды -процесс  непрерывного  ,взаимосвязанного  перемещения  воды  на Земле ,происходящий под влиянием  солнечной  радиации  ,силы  тяжести  ,жизнедеятельности  живых  организмов  ,а также  хозяйственной деятельности  человека  Некоторые идеи  ,созвучные современным  представлениям  о круговороте  воды,  высказывал  еще Леонардо  да Винчи (1452-1519) Знаменитый английский  астроном  Э.Галлей  впервые провел измерения  испарения  с поверхности  моря  еще в 1687г и показал ,что именно  оно является  источником  возникновения  атмосферных  осадков  Галлей  также  впервые указал  на важное  значение  процессов  испарения  и транспирации  с поверхности  суши В дальнейшем  в изучение процессов ,связанных  с круговоротом  воды,  внесли большой вклад  ряд зарубежных  (А. Лавуазье ,У.Смит, и др) и отечественных  (А.И. Воейков ,М.И. Будыко ,М.И.  Львович и др) Довольно  оригинально показан  круговорот  воды на рис 46 (Курьер ЮНЕСКО .1978) Различают  малый  и большой  круговорот  воды При малом -вода,  испарившаяся  с поверхности  океана, возвращается  в него  в виде  осадков  При большом круговороте  вода,  испарившись  с поверхности  океана ,частично  возвращается  в него  ,а частично  переносится на сушу Здесь вода  выпадает  в виде  атмосферных  осадков,  питая  реки  и водоемы ,просачивается  в почву и подстилающие  породы ,но в конечном  счете  вновь  возвращается  в океан  речным  и подземным  стоком На  основе  проведенных  исследований  М.И. Львович (1986)подсчитал  активность  водообмена  различных  частей  гидросферы (число лет) ;океан-3 000  ,подземные  воды -5 000 ,полярные  ледники -8 000 , поверхностные  воды суши- 7, почвенная  влага -1, реки -0,030 и пары атмосферы -0,027 Видно ,что наиболее  замедленной частью  круговорота  воды  являются  полярные  ледники ,а наибольшей  активностью  обмена,  после  атмосферной влаги , характеризуются  речные воды , которые  сменяются  в среднем  каждые 11 дней  Такая  быстрая  возобновляемость  пресных  вод и обеспечивает  основной  объем  потребления  воды в быту  и хозяйстве

5

Круговорот кислорода -его биогеохимический  цикл является  планетарным  процессом ,связывающим  атмосферу ,гидросферу и литосферу  Свободный  кислород поддерживает  жизнь,  но и сам  является  продуктом жизнедеятельности  организмов  По этому  поводу В.И. Вернадский (1967)писал :»Жизнь ,создающая  в земной  коре свободный  кислород , тем самым  создает  озон  и предохраняет  биосферу  от губительных  коротких  излучений небесных  светил» Как видно  на рис 47  ,круговорот кислорода  в биосфере  весьма  сложный ,так как  он вступает во множество  различных  химических  форм  и входит  в состав  многих  соединений  минерального  и органического  происхождения  Процесс  продуцирования  и выделения  кислорода  во время  фотосинтеза  зелеными растениями  (особенно  много его  выделяют  в атмосферу зеленые  формации  лесов  умеренного пояса  северного полушария)  противоположен  процессу  его потребления гетеротрофами (животными )при дыхании  Незначительное количество  кислорода  также  образуется  в процессе диссоциации  молекул  воды  и озона  в верхних  слоях  атмосферы  под воздействием  ультрафиолетовой  радиации Значительная часть  кислорода  расходуется  на окислительные  процессы  в земной  коре , при вулканических извержениях  и т.д. Подсчитано ,что для  полного обновления всего атмосферного  кислорода  требуется  примерно  2 000 лет Однако  деятельность  человека  (вырубка лесов , сжигание  ископаемого  топлива , загрязнение воздуха  различными  токсикантами и пр) начала  оказывать  весьма  ощутимое  влияние  и на биогеохимический круговорот  кислорода

6

Круговорот  углерода — весьма  важен  для биосферы ,так как  углерод  является  основным «строительным  материалом «молекул  углеводов ,жиров ,белков , нуклеиновых кислот (ДНК,РНК) и других  необходимых  для жизни  органических  соединений  Круговорот  углерода  начинается  с фиксации атмосферного  СО2  в процессе фотосинтеза  в зеленых  растениях  и некоторых  микроорганизмах  Часть  фиксированного  растениями  углерода  потребляется  животными ,которые также  дышат  и выделяют  СО2(рис 48) Мертвые растения  и животные в конце концов  разлагаются  микроорганизмами  почвы;углерод  их тканей  окисляется  до СО2 и возвращается  в  атмосферу Однако  часть  планетарного  углерода  на длительные периоды  связывается  в форме  ископаемых  видов  топлива (уголь, природный газ  ,нефть ,торф , горючие сланцы),а другая -в морских  водоемах  участвует в образовании  карбонатных  пород (известняки ,доломиты и пр)  Также  источником  углерода  являются  действующие  вулканы на суше  и на акватории  океана В последние  десятилетия  хозяйственная  деятельность  человека  начала  оказывать  существенное  воздействие на глобальный  круговорот  углерода ,в частности  путем сведения  лесов  и сжигания  огромного  количества  углеродсодержащих  видов топлива  и древесины  Среди «парниковых  газов»,вызывающих  глобальное  потепление климата (метан ,озон ,фреоны ,оксиды  азота) ,диоксид углерода (СО2) по своему  вкладу  пока  занимает  лидирующее  положение (50-55%)

7

Other Posts

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Тизерная сеть GlobalTeaser