КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ

глубинной энергией Земли
Функция
перераспределение веществ между биосферой и более глубокими слоями

Земли. Этот круговорот наиболее ярко проявляется в круговороте воды и циркуляции атмосферы.

Малый (биологический)

Обусловлен непрерывным циклическим, но неравномерным во времени и пространстве круговороте веществ

Функция
перераспределение веществ между живыми организмами, а также между живыми организмами и бисферой

радиоактивного распада
Большой круговорот

= C6H12O6 + 6O2
Формула круговорота основных веществ в природе
(через

растения – фотосинтез и
через живые организмы - дыхание)

внешней среды в организмы и обратно.
Эти пути называют биогеохимическими

циклами, а вещества, участвующие в них – биофильными.

Биогеохимические циклы

в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого

вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории»

В.И. Вернадский

в атмосфере и гидросфере;

2. осадочный цикл с резервом в

земной коре.

круговорот на Земле
Каждую секунду в него вовлекается 16,5 млн. куб.

м воды и тратится на это более 40 млрд. МегаВт солнечной энергии

воды чз сушу в воду

в атмосфере и выпадение осадков на поверхность океана
Цель: самоочищение воды
Регуляция

водного режима, поддержание климата над океаном.

Большой круговорот
Испарение воды, конденсация пара, выпадение осадков над сушей и попадание их в грунтовые воды, возвращение обратно через реки и озера в океан. При этом часть осадков испаряется и поступает обратно в атмосферу. .
Цель: распределение веществ и энергии между сушей и морем. Регуляция водного режима и климата надо сушей и морем.

останется при условии сохранения этих источников пресной воды.
Пресной воды на

Земле очень мало. Вместе с зоной активного водоснабжения подземными водами они составляют лишь 300 млн. куб. км (2,5 – 3%), при этом 97% из них находится в ледниках Антарктиды, Гренландии, в полярных зонах и горах.

биогенное происхождение на планете.

Животные являются его потребителями путем дыхания

океане водоросли производят 414*109 тонн кислорода.
Основные производители кислорода. Распределение

функций.

воде по объему больше растений за счет одноклеточных водорослей
2. В

соленой воде кислород растворяется хуже, чем в пресной

всего доступного кислорода. Это очень много, ведь жизнь на планете

не рассчитана на «лишний» кислород.

круговорота кислорода = реакция фотосинтеза и дыхания
6СО2 + 6Н2О

+ Q = C6H12O6 + 6O2

25 км
В верхних слоях атмосферы при действии УФ-радиации на

кислород образуется озон 03.

Поглощает жесткие ультрафиолетовые лучи
Участвует в создании парникового эффекта
3CO+O3=3CO2

форма: углекислый газ СО2(двуокись углерода)

Общая масса углерода в биосфере 200х1014

т , это в 1000 раз больше углерода, вовлеченного в круговорот.

т/год. Вторичный источник углекислоты (по происхождению) - окисление и

сжигание органических веществ с образованием углекислого газа Углерод биомассы обновляется за 12 лет, атмосферы - за 8 лет. В целом в биосфере весь углерод (СО2) обновляется за 300 лет.

500 млрд. т этого элемента на Земле (2/3 запаса его

в атмосфере).

СО2 в процессе отложения органических остатков переходит в различные карбонаты

и с участием Са и Mg осаждается биогенным и абиогенным путем. Образуются мощные толщи известняков.

в процессе фотосинтеза с образованием глюкозы и других органических веществ.

В дальнейшем они переносятся по пищевым цепям и образуют ткани всех остальных живых существ экосистемы

температуру (+15 С), при помощи парниковых газов (СО2, СН4 и

др.), задерживающих инфракрасное излучение.

Он входит в состав:
белков (16-18% по массе),
аминокислот,
нуклеиновых кислот,

нуклеопротеидов,
хлорофилла, гемоглобина и др.

В составе живых клеток по числу атомов азота: около 2%, по массовой доле - около 2,5% (четвертое место после водорода, углерода и кислорода).

в живых организмах, «мёртвой органике» в морях и океанах. Это

количество оценивается примерно в 1,9*1011 тонн.







В результате процессов разложения органических веществ могут образовываться природные залежи полезных ископаемых, содержащие азот, например, «чилийская селитра» (нитрат натрия с примесями других соединений), норвежская, индийская селитры

и вновь возвращается в атмосферу. Около 10% этого аота
поглощается из

почвы высшими растениями и оказывается в распоряжении многоклеточных представителей

Механизм круговорота азота

атмосферы в почву не превышает 10 кг/га (год).
Поступление азота биологического

происхождения в почву и пищевые цепи обеспечивается:
Свободными бактериями – 25 кг/га (год);
Симбиотические – 200 кг/га (год).

человека
Круговорот фосфора

породы; в процессе разрушения эти породы отдают фосфаты наземным экосистемам;

Часть фосфора вымывается водой и попадает в океан, а часть погружается в глубь земли.
Затем вместе с отмершими остатками фосфаты погружаются в океанические глубины, часть теряется в глубинных отложениях, часть возвращается на землю с помощью морских птиц. Здесь имеется в виду

Круговорот фосфора

Гуано – помет морских птиц, огромные залежи которого на побережье Перу указывают на то, что некогда морские птицы играли большую роль в его накоплении, чем теперь.

на сушу в естественных условиях совершенно не способен компенсировать потери

этого элемента на седиментацию (осаждение).

малы (содержание не превышает 1% в земной коре), то любые

воздействия человека на биогеохимический круговорот фосфора несут опасность потери фосфора, что делает его круговорот менее замкнутым.

… можно согласиться с Уэллсом, Хаксли и Уилсом (1939) в

том, что … фосфор – наиболее слабое звено в жизненной цепи, которая обеспечивает существование человека».

из залежей и быстро выщелачиваются при использовании в качестве удобрений

не компенсируется. Рано или поздно, это становится тревожным и опасным.

Круговорот фосфора

постоянство процентного содержания различных элементов.

Большинство газов верхних горизонтов планеты порождено жизнью. Подземные горючие газы

являются продуктами разложения органических веществ растительного происхождения, захороненных ранее в осадочных толщах.
2 – концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химические элементы.
3 – окислительно-восстановительная. Организмы, обитающие в разных водоемах, в процессе своей деятельности и после гибели регулируют кислородный режим и тем самым создают условия, благоприятные для растворения или же осаждения ряда металлов с переменной валентностью (железо, марганец, ванадий).
Пример: В норме рН артериальной крови составляет 7,4, т.е. близок к нейтральному. … Изменение рН крови, выходящее за рамки интервала 6,8-7,7, несовместимо с жизнью.

живых организмов в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространению живых

организмов, «расползанию» живого вещества в разные географические области.
5 – биогеохимическая деятельность человечества, охватывающая все возрастающее количество вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельского хозяйства.

в постоянном круговороте биофильных химических элементов