Кругообіг речовин в природі

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

Проекти СЗОШ І - ІІІ ступенів № 8 м. Хмельницького Екологія 11 клас

Comments

Presentation Transcript

Презентация PowerPoint:

Екологія 11 клас

Презентация PowerPoint:

§12. Кругообіг речовин в природі Підготувала учениця 11-А класу Яночкіна Анастасія

Презентация PowerPoint:

Зміст Колообіг речовин і потоки енергії як основні системоутворювальні чинники . Вплив господарської діяльності на колообіги речовин і потоки енергії . Складники біогеохімічного циклу. Аргументи і факти Практична робота Висновки Запитання і завдання для самоконтролю

Презентация PowerPoint:

Що таке кругообіг речовин та на що ділиться? Кругообіг речовин — це багаторазова участь речовин в процесах, які протікають в географічній оболонці планети.

Презентация PowerPoint:

Як ще може поділятись кругообіг?

Презентация PowerPoint:

Великий та малий кругообіги У великого ( геологічного ) кругообігу є тектонічні процеси і сонячна енергія . Його потужність - 2 o 1016 т на рік , а тривалість існування - понад 4 млрд. років . Малий ( біологічний ) кругообіг речовин пов'язаний з діяльністю живої речовини . Його сукупна потужність перевищує 5 o 10 й т на рік . 

Презентация PowerPoint:

Зв ’ язок між кругообігами Обидва кругообіги протікають одночасно та пов'язані між собою. Вони утворюють єдиний біогеохімічний цикл - циклічне постійне перетворення речовин та зміну потоків енергії з просторовим масоперенесенням за рахунок сукупної дії біотичних та абіотичних трансформацій речовини.

Презентация PowerPoint:

Колообіг речовин і потоки енергії як основні системоутворювальні чинники Колообіги речовин і енергії є ландшафтоутворювальними процесами, оскільки до них залучені всі компоненти ландшафту чи природного середовища. У результаті надмірного антропогенного впливу, надходження в навколишнє середовище продуктів техногенезу у процеси колообігів залучається все більше нових речовин. Так, із надр Землі щорічно видобувають 120-140 млрд тонн корисних копалин, із яких тільки 10 % реалізується в необхідну для людей продукцію. Решта видобутих речовин потрапляє у природні геосистеми і залучається у процеси колообігів .

Презентация PowerPoint:

Узагальнююче поняття процесів колообігу Узагальнюючим поняттям процесів колообігу вважають біогеохімічний цикл - незамкнутий і незворотний процес колообігів речовин і потоків енергії між компонентами біосферної цілісності. Біогеохімічний цикл включає колообіг хімічних елементів з неорганічної природи через рослинні і тваринні організми назад у неорганічну природу. Він відбувається з використанням сонячної енергії і енергії хімічних реакцій.

Презентация PowerPoint:

Вплив господарської діяльності на колообіги речовин На сучасному етапі багатостороння діяльність людства охоплює всі ланки колообігів і вносить кількісні та якісні зміни у колообіги речовини і потоки енергії, ставлячи під загрозу їх безперебійне функціонування і нормальні умови життєдіяльності людини. У багатьох ланках природних колообігів господарська діяльність набула ролі головної сили, що змінює ці процеси. У результаті відбуваються зміни геохімічних параметрів навколишнього середовища, окремих його компонентів, що значною мірою негативно впливає на живі організми і здоров’я людей.

Презентация PowerPoint:

Порушення хімічної рівноваги в навколишньому середовищі Часто хімічна рівновага в навколишньому середовищі порушується через недосконалість технологічних процесів, унаслідок високих втрат сировини під час видобутку, збагачення і транспортування, а також у результаті розсіювання матеріалів під час їх зношування. Так, лише через невідповідність технологій очищення сучасним масштабам виробництва в атмосферу щороку потрапляє близько 1 млрд тонн аерозолів і газів. Техногенні надходження окремих елементів і сполук в 10-100 разів перевищують природне їх надходження внаслідок вулканізму й вивітрювання.

Презентация PowerPoint:

Складники біогеохімічного циклу

Презентация PowerPoint:

Кругообіг вуглецю Маса вуглецю в біосфері перевищує 12000 млрд. т. Кругообіг вуглецю відбувається фактично між живою речовиною та двоокисом вуглецю ( ). У процесі фотосинтезу, здійснюваного рослинами, двоокис вуглецю (вуглекислий газ) і вода за допомогою енергії сонячного світла перетворюються на складні органічні сполуки. Щорічно зелені рослини поглинають 200 млрд. т вуглецю. Більша його частина повертається в атмосферу завдяки процесам дихання.  

Презентация PowerPoint:

Кругообіг вуглецю Відмерлі рослинні і тваринні організми розкладаються грибами та мікроорганізмами, що супроводжується виділенням , який теж повертається в атмосферу. Загальний запас вуглецю в атмосфері становить 711 млрд.т . Ще більше його містить так звана "карбонатна система" Світового океану - 390 трлн. т. Карбонатну систему океанів складають різноманітні живі організми - найпростіші, водорості, корали, молюски тощо, які нагромаджують вуглекислий кальцій у своїх тілах. Повний цикл обміну біосферного вуглецю здійснюється протягом 300 - 1000 років.  

Презентация PowerPoint:

Кругообіг води Вода вкриває поверхні Землі. За одну хвилину під дією сонячного тепла з поверхні водойм Землі випаровується 1 млрд. т води. Внаслідок конденсації водяної пари утворюються хмари, випадають атмосферні опади. Опади проникають у ґрунт, ґрунтові води повертаються на поверхню землі через джерела. Загальний запас води в гідросфері становить 138 т. Маса водної пари в атмосфері - 130 * т .  

Презентация PowerPoint:

Кругообіг води Швидкість циркуляції води дуже велика: вода океанів поновлюється за 2 млн. років, ґрунтові води - за рік, річкові - за 12 діб, водна пара в атмосфері - за 10 діб. Щорічно для створення первинної продукції біосфери в процесах фотосинтезу використовується близько 1% води, що потрапляє у вигляді опадів. Людина для побутових і промислових потреб використовує вже близько 2,5% загальної кількості опадів за рік.

Презентация PowerPoint:

Кругообіг кисню Природними продуцентами вільного молекулярного кисню на Землі є зелені рослини, що утворюють його в процесі фотосинтезу. Атмосфера містить   20,95 %   кисню. Щорічно цей запас поповнюється на 70 - 100 млрд. т за рахунок фотосинтезу зелених рослин, при цьому 55 млрд. т кисню виробляють лісові масиви.

Презентация PowerPoint:

Кругообіг кисню Для абсолютної більшості живих організмів кисень є життєво необхідним. Він забезпечує здійснення окислювальних реакцій, під час яких вивільнюється необхідна для життєдіяльності організмів енергія. У природі відбувається постійний кругообіг цього газу в результаті збалансованих процесів використання атмосферного кисню для дихання, окислювальних процесів і виділення його у вільному вигляді при фотосинтезі. За розрахунками, повний кругообіг кисню у біосфері здійснюється за 2000 років. Кругообіг кисню в середовищі

Презентация PowerPoint:

Кругообіг азоту Атмосфера є найбільшим резервуаром газоподібного азоту (3,9 * т , або 78 % за об'ємом). Для більшості організмів він є нейтральним газом. Лише для великої групи мікроорганізмів азот є фактором життєдіяльності. Засвоюючи молекулярний азот, такі мікроорганізми після відмирання забезпечують корені вищих рослин доступними формами цього елементу, який включається в склад амінокислот, білків та пігментів.  

Презентация PowerPoint:

Кругообіг азоту Біологічна фіксація азоту становить приблизно 126 млн. т в рік. За рахунок абіогенної фіксації (наприклад, при розрядах блискавок чи виверженнях вулканів) у біосферу додатково поступає 26 млн. т азоту в нітратній формі. Кругообіг азоту здійснюється за допомогою двох взаємно збалансованих процесів - нітрифікації (послідовне окислення вільного азоту до нітратів, що поглинаються коренями рослин) і денітрифікації (відновлення азотовмісних сполук до вільної форми). Обидва процеси здійснюються бактеріями.

Презентация PowerPoint:

Кругообіг фосфору Цей важливий і необхідний для живих організмів елемент циркулює, поступово переходячи з органічних сполук у фосфати, які знову можуть використовуватись рослинами. На відміну від азоту, резервуаром фосфору служить не атмосфера, а гірські породи та інші відклади, що утворились у минулі геологічні епохи. Ці породи поступово піддаються ерозії, вивільнюючи фосфати в екосистеми, але велика кількість фосфатів попадає в море, де частково відкладається у мілководних осадах, а частково губиться у глибоководних. Механізми повернення фосфору в кругообіг вірогідно недостатньо ефективні і не поповнюють втрат.

Презентация PowerPoint:

Кругообіг фосфору Діяльність людини призводить до посиленої втрати фосфору за рахунок ерозії ґрунтів. З іншого боку, активне використання фосфору в добривах призводить до евтрофікації (" надудобрення ") вод, що супроводжується бурхливим розмноженням водоростей ("цвітіння води"), які поглинають розчинений у воді кисень і виділяють токсичні продукти обміну. Сформовані природні екосистеми при цьому руйнуються. Схема кругообігу фосфору

Презентация PowerPoint:

Кругообіг сірки Охоплює повітря, води і ґрунти, де відбуваються процеси окислення і відновлення, завдяки яким відбувається обмін сірки між фондом доступного для рослин сульфату ( SO4) та фондом сульфідів заліза, що знаходяться глибоко в ґрунті і в осадах. Ці хімічні реакції виконують спеціалізовані мікроорганізми - сіркобактерії. Кругообіги азоту й сірки все більше підпадають під вплив промислового забруднення повітря. Окиси азоту ( і ) і сірки ( ) на відміну від нітратів і сульфатів токсичні . Основне джерело - спалювання вугілля , а - вихлопні гази та інші промислові викиди. Двоокис сірки реагує з водною парою повітря, утворюючи капельки сірчаної кислоти, котрі випадають на землю з кислим дощем. Кислі дощі стали серйозною проблемою, оскільки спричиняють всихання дерев і закислення озер на величезних територіях Європи і Північної Америки.   сіркобактерії  

Презентация PowerPoint:

Кругообіг сірки Промислові викиди в атмосферу вуглекислого газу і паралельне збільшення споживання кисню, яке до того ж супроводжується зведенням лісових масивів, загрожує руйнуванням балансу - в атмосфері , що може стати причиною глобальних кліматичних катаклізмів. Необережне втручання людини в природний перебіг біогеохімічних циклів, які формувалися протягом десятків і сотень мільйонів років еволюції біосфери, може мати катастрофічні наслідки .  

Презентация PowerPoint:

Трансформація енергії в біосфері Живі організми постійно споживають енергію. Первинне джерело енергії в біосфері - Сонце. Живий світ Землі складається з організмів трьох основних типів: автотрофів (продуцентів), гетеротрофів-консументів і гетеротрофів-редуцентів . Потік енергій в біосфері має один напрямок - від Сонця через рослини (автотрофи) до тварин ( гетеротрофів ), або від продуцентів до консументів і редуцентів .

Презентация PowerPoint:

Автотрофи Автотрофи – це організми, які створюють органічні речовини з неорганічних у процесі фотосинтезу (використовуючи сонячну енергію) або хемосинтезу (використовуючи енергію хімічних реакцій). Автотрофів називають також продуцентами (від лат. - той, хто виробляє). Більшість продуцентів утворюють органічну речовину за рахунок утилізації сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей. Це зелені вищі рослини, лишайники, водорості та фотосинтезуючі бактерії. На Землі є близько 350000 видів зелених рослин, а їх сукупна біомаса становить 98 - 99 % всієї маси живої речовини біосфери. У хімічних зв'язках складних органічних сполук , які утворюються продуцентами, зосереджена енергія, що вивільнюється при розкладанні їх у процесі травлення в тварин та інших гетеротрофів .

Презентация PowerPoint:

Гетеротрофи Гетеротрофи – це організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими гетеротрофами . До них належать рослиноїдні тварини, хижаки й паразити, а також хижі рослини та гриби. Гетеротрофів поділяють на консументів та редуцентів . Консументи (або фаготрофи ) споживають готову органічну продукцію, поїдаючи інші живі організми. Редуценти (або сапротрофи ) споживають органічні речовини мертвих тіл рослин і тварин або відходів їх життєдіяльності, розкладаючи їх до простих хімічних сполук (води, вуглекислого газу та мінеральних солей). Таким чином замикається кругообіг речовин у біосфері. Приклад консумента

Презентация PowerPoint:

Матеріально-енергетичний обмін у біосфері Всі функції живих організмів у біосфері (енергетичні, біогеохімічні, організаційні, водотрансформаційні , середовищні тощо) не можуть виконуватися організмами якогось одного виду, а лише їх складним комплексом. За В.І.Вернадським , біосфера Землі сформувалася з самого початку як складна система, з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконує свою роль у загальній системі. (А - автотрофи , Н - гетеротрофи , S - запаси органіки в екосистемах , Е - потік сонячної енергії , е - енергія органічних сполук , товстою суцільною стрілкою показано кругообіг речовин ). Біосфера Землі

Презентация PowerPoint:

Аргументи і факти 1. Будь-який аспект діяльності людини в геосистемі призводить до змін у ній інтенсивності потоків енергії. Причому змінюється величина та співвідношення не тільки внутрішньосистемних потоків, а й вхідних і вихідних. Через забруднення атмосфери аерозолями дещо збільшується відбита радіація, тому до геосистем може надходити менше енергії. Так, смог здатний зменшити її на 30-40 %. 2. Потоки вологи в геосистемі дуже чутливі до дії антропогенних чинників. Це дає змогу людині регулювати їх під час меліорації. Проте через недосконале врахування складних закономірностей водних потоків у геосистемах меліорація часто призводить до небажаних або катастрофічних наслідків. 3. Вплив лісу та лісонасаджень на водний режим досить істотний. Наприклад, у Карпатах суцільне зведення лісової рослинності спричинить збільшення поверхневого стоку на 266-302 мм, що відповідно призведе до збільшення річкового стоку, кількості паводків, зменшення запасів підземних вод тощо.

Презентация PowerPoint:

Аргументи і факти 4. Потрапляючи в атмосферу, забруднювальні речовини досить швидко розсіюються. Осідаючи на поверхню листків і пагонів, а також у результаті газообміну ці речовини можуть проникати в рослини. За тривалої дії навіть невисоких концентрацій забруднювальних речовин у рослин виникають хронічні пошкодження. 5. Потрапляючи на поверхню ґрунту, забруднювальні речовини включаються у вертикальні потоки і при цьому можуть значно трансформувати їх налагоджений механізм. Проходячи крізь ґрунт, забруднені води можуть частково або повністю очиститись, але при цьому забруднюється сам ґрунт.

Презентация PowerPoint:

Практична робота. Аналіз змін колообігів основних речовин у природі, зміна їх ланок антропогенною діяльністю На прикладі процесів колообігу води в природному і антропогенізованому середовищі з ’ ясуйте зміни, внесені в ці процеси господарською діяльністю людини за ланками колообігу .

Презентация PowerPoint:

Аналіз мас хімічних елементів, залучених в основні глобальні потоки біосфери За матеріалами таблиці згрупуйте хімічні елементи за масштабами їх залучення у глобальні і техногенні потоки біосфери. Маси хімічних елементів, що залучаються в основні глобальні і техногенні потоки біосфери (за О.П. Добродєєвим )

Презентация PowerPoint:

ВИСНОВКИ Колообіги речовин і потоки енергії в природі є системоутворювальними процесами, оскільки вони пов’язують у єдине ціле компоненти природного середовища. Сукупність колообігів формує так звані біогеохімічні цикли - незамкнуті і незворотні потоки енергії і колообіги речовин між основними компонентами природного середовища. Зміна ланок колообігів речовин і потоків енергії процесами господарської діяльності спричиняє зміну геохімічної ситуації в середовищі енергетичного, водного, теплового балансів, призводить до формування геохімічних аномалій, скорочення запасів підземних вод, поживних речовин тощо.

Презентация PowerPoint:

Запитання і завдання для самоконтролю

authorStream Live Help