Слайд 2
Круговорот углерода
Углерод является основным «строительным материалом» молекул углеводов,
жиров, белков, нуклеиновых кислот (таких, как ДНК) и других
важных, для жизни органических соединений. Большинство наземных растений получают необходимый им углерод, поглощая через поры в своих листьях углекислый газ из атмосферы, концентрация которого там составляет 0,04%.
Слайд 3
Круговорот углерода
Фитопланктон (микроскопические растения, плавающие в водных экосистемах)
получает углерод из атмосферного углекислого газа, растворенного в воде.
Растения-продуценты
осуществляют фотосинтез, в процессе которого углерод углекислого газа преобразуется в углерод сложных органических соединений, например глюкозы:
Слайд 4
Круговорот углерода
углекислый газ + вода + солнечная энергия
= глюкоза + кислород
Затем в клетках кислородопотребляющих растений, животных
и редуцентов происходит процесс клеточного дыхания, при котором глюкоза и другие сложные органические соединения расщепляются и преобразуют углерод обратно в углекислый газ для повторного использования продуцентами
Слайд 5
Круговорот углерода
глюкоза + кислород = углекислый газ
+ вода +
энергия
Такая связь между фотосинтезом и аэробным дыханием заставляет углерод циркулировать внутри экосистемы, что составляет важнейшее звено круговорота углерода
Слайд 7
Вмешательство человека в круговорот углерода
Сведение лесов и другой
растительности без достаточных лесовосстановительных работ, в связи с чем
уменьшается общее количество растительности, способной поглощать С02. Кроме того, дополнительные количества углекислого газа поступают в атмосферу при разложении порубочных остатков на лесосеках и при взаимодействии атмосферного кислорода с корнями и органикой из нарушенного почвенного покрова.
Слайд 8
Вмешательство человека в круговорот углерода
Сжигание углеродсодержащих ископаемых видов
топлива и древесины. Образующийся при этом углекислый газ попадает
в атмосферу. Ученые предсказывают, что этот углекислый газ вместе с другими летучими техногенными выбросами может в ближайшие десятилетия вызвать потепление земной атмосферы и тем самым нарушить процесс производства продуктов питания на планете.
Слайд 9
Круговорот азота
Организмы нуждаются в различных химических формах
азота для образования белков и генетически важных нуклеиновых кислот
типа ДНК. Большинству зеленых растений требуется азот в форме нитрат-ионов (NОз-) и ионов аммония (NH4+).
Слайд 10
Круговорот азота
Газообразный азот (N2), составляющий 78% объема земной
атмосферы, большинством организмов не может быть использован непосредственно. Газообразный
азот может преобразовываться в растворимые в воде соединения, содержащие нитрат-ионы и ионы аммония, усваиваемые корнями растений, в процессе круговорота азота.
Слайд 12
Круговорот азота
Преобразование атмосферного газообразного азота в усваиваемые растениями
химические формы называется фиксацией
азота.
Осуществляется она в основном либо синезелеными водорослями и определенными видами бактерий в почве и воде, либо бактериями из рода Rhizobium, обитающими в небольших клубеньках на корнях люцерны, клевера, гороха, фасоли и других бобовых растений.
Слайд 13
Круговорот азота
Определенный вклад в фиксацию азота вносят грозовые
разряды молний, при которых газообразные азот и кислород в
атмосфере превращаются в оксид и диоксид азота. Эти газы взаимодействуют с водяным паром и преобразуются в нитрат-ионы, которые попадают на земную поверхность в форме азотной кислоты, растворенной в атмосферных осадках, и в форме частиц нитратных солей.
Слайд 14
Вмешательство человека в круговорот азота
Сжигание древесины или ископаемого
топлива, при котором в атмосферу выбрасываются большие количества оксида
азота (NO). Оксид азота затем соединяется в атмосфере с кислородом и образует диоксид азота (NO2), который при взаимодействии с водяным паром может образовывать азотную кислоту (НNOз). Эта кислота становится компонентом кислотных осадков, наносящих вред лесам и убивающих рыбу в озерах многих районов мира.
Слайд 15
Вмешательство человека в круговорот азота
- Воздействие некоторых бактерий
на удобрения и отходы животноводства приводит к выделению в
атмосферу «парникового» газа — закиси азота (N20).
- Добыча полезных ископаемых, содержащих нитрат-ионы и ионы аммония, для производства минеральных удобрений.
- Вынос из почвы нитрат-ионов и ионов аммония при сборе урожая сельскохозяйственных культур с высоким содержанием азота.
Слайд 16
Вмешательство человека в круговорот азота
Увеличение количества нитрат-ионов и
ионов аммония в водных экосистемах при попадании в них
загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей азотных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых канализационных стоков. Создаваемый таким образом избыток питательных веществ способствует быстрому росту водорослей и других водных растений. Для разложения отмерших водорослей аэробными редуцентами расходуется растворенный в воде кислород, что приводит к массовым заморам рыб.
Слайд 17
Круговорот фосфора
Фосфор главным образом в виде фосфат-ионов (Р04)3-
и (НРО4)2-) является важным питательным элементом как для растений,
так и для животных. Он входит в состав молекул ДНК, несущих генетическую информацию; молекул, в которых запасается необходимая для организмов химическая энергия, используемая при клеточном дыхании; молекул жиров, образующих клеточные мембраны в растительных и животных клетках; а также веществ, входящих в состав костей и зубов животных.
Слайд 19
Круговорот фосфора
Фосфор, высвобождаемый при медленном разрушении (или выветривании)
фосфатных руд, растворяется почвенной влагой и поглощается корнями растений.
Фосфатные соединения очень плохо растворяются в воде и встречаются лишь в определенных типах горных пород. Во многих почвах и водных экосистемах содержание фосфора является лимитирующим фактором роста растений.
Слайд 20
Круговорот фосфора
Животные получают необходимый им фосфор, поедая растения
или других растительноядных животных. Значительная часть этого фосфора в
виде экскрементов животных и продуктов разложения мертвых животных и растений возвращается в почву, в реки и, в конце концов, на дно океана в виде нерастворимых фосфатных осадочных пород.
Слайд 21
Круговорот фосфора
Часть фосфора возвращается на поверхность суши в
виде гуано — обогащенной фосфором органической массы экскрементов питающихся
рыбой птиц (пеликанов, олуш, бакланов и т.п.). Однако несравнимо большее количество фосфатов ежегодно смывается с поверхности суши в океан в результате природных процессов и антропогенной деятельности.
Слайд 22
Круговорот фосфора
Вследствие длящихся миллионы лет геологических процессов могут
подниматься и осушаться участки океанического дна, образуя острова или
материки. Последующее выветривание обнажившихся горных пород приводит к высвобождению новых количеств фосфора и продолжению круговорота.
Слайд 23
Вмешательство человека в круговорот фосфора
Добыча больших количеств
фосфатных руд для производства минеральных удобрений и моющих средств.
Увеличение избытка фосфат-ионов в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей фосфатных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых стоков.
Слайд 24
Вмешательство человека в круговорот фосфора
Как и в случае
с нитрат-ионами и ионами аммония, избыток этих питательных элементов
способствует «взрывному» росту синезеленых водорослей и других водных растений, что нарушает жизненное равновесие в водных экосистемах.
Слайд 25
Круговорот серы
Сера преобразуется в различные соединения и
циркулирует в экосфере.
Из природных источников она попадает в
атмосферу в следующем виде: сероводород (H2S) — бесцветный, сильно ядовитый газ с запахом
тухлого яйца — при извержении вулканов, при разложении органических веществ в болотах и
затапливаемых приливами низинах;
Слайд 26
Круговорот серы
— диоксид серы (SO2) — бесцветный
удушливый газ —
при извержении вулканов;
— частицы сульфатных солей, например сульфата аммония, —
из мельчайших брызг океанической воды.
Слайд 27
Круговорот серы
Около трети всех соединений серы и 99%
диоксида серы, попадающих в атмосферу, имеют антропогенное происхождение. Сжигание
серосодержащих углей и нефти для производства электроэнергии дает примерно две трети всех антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу. Оставшаяся треть выделяется во время таких технологических процессов, как переработка нефти, выплавка металлов из серосодержащих медных, свинцовых и цинковых руд.