🗊Презентация Круговорот веществ

Круговорот веществ Многократное, циклическое, неравномерное во времени перераспределение вещества между компонентами биосферы. Большой (геологический, биосферный) и малый (биологический). Различаются по масштабам, причинам, компонентам и продолжительности. Круговорота энергии не бывает

Ежегодно фотосинтезирующие организмы: 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.

Геологический круговорот

Биологический круговорот Обмен химическими элементами между живыми организмами и атмосферой, гидросферой и литосферой Обязательные компоненты Запас химических веществ и энергии Продуценты Консументы Редуценты

Биологический круговорот 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 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.

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

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

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.

Круговорот воды Выпадение осадков, испарение, конденсацию и сток.

Круговорот воды 74% воды выпадает в виде осадков на поверхность океана, преимущественно в тропических зонах. 26% на поверхность суши. Распределение осадков неравномерно.

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.

Скорость просачивания вглубь почвенного 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 углерода Самый интенсивный биогеохимический цикл

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.

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.

США и европейские страны ответственны за большую часть эмиссии СО2 за истекшее столетие. США и европейские страны ответственны за большую часть эмиссии СО2 за истекшее столетие.

Прогноз общего сокращения выбросов парниковых газов в Беларуси до 2020 г. в эквиваленте СО2, тыс.тонн

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. 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.

Круговорот кислорода

Круговорот кислорода

Круговорот азота

Круговорот азота

Круговорот азота

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.

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.

Круговорот фосфора

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

ТЕХНОСФЕРА Цивилизация - это бесконечное накопление ненужных вещей. Марк Твен Через пятьсот лет на Земле останутся только стоячие места. Вернер фон Браун

ТЕХНОСФЕРА 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.

Взаимодействие техносферы и биосферы

Воздействие на биосферу: Воздействие на биосферу: I= P x A x T (Influence = Population x Affluence x Technology) (Воздействие = Численность x Благосостояние x Технология)

Совокупность процессов добычи, транспортировки, переработки определенных видов природных ресурсов в полезную продукцию - ресурсный цикл (антропогенный круговорот веществ). 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%

Экологизация техносферы Совершенствование технологий очистки промышленных выбросов и сбросов; Совершенствование системы экологического менеджмента; Стратегия «Более чистое производство»; Зеленая химия