1. Круговорот кислорода

Кислород второй элемент по массе в атмосфере 21%. Планетарный цикл связывает атмосферу и гидросферу с земной корой. Ключевые звенья – фотосинтез и потребление его при дыхании. Ежегодно растительность планеты продуцирует около200*10⁹ т кислорода, 75% производится растениями суши, 25% океана. В растворенном виде в водах мирового океана в 1 л воды – 2-8 см³ кислорода. В целом в мировом океане 2,7-10,9*10¹² т растворенного кислорода. В атмосфере 1,6*10¹⁵ т кислорода. В молекулах воды, в солях, окислах и горных породах еще больше кислорода, но к нему нет непосредственного доступа у живых организмов. В процессе ассимиляции происходит присоединение С, на каждый освобожденный при фотосинтезе С обр-ся 2 атома О. ежегодно растения освобождают 2,7*10¹⁴ т кислорода из СО₂. эта масса соответствует 1/2500 массе всего О в атмосфере. Полностью О атмосферы будет заменен за 2,5 тыс лет большая часть кислорода не оставалась в атмосфере, а фиксировалась в литосфере в виде карбонатов, сульфатов, окислов=590*10¹⁴ т О, против 39*10¹⁴ О, циркул в биосфере в виде газов, сульфатов, которые растворены в континентальных водах. Объем кислорода потребляемого и выделяемого почти равновесен, без учета деятельности человека. Т.к кислород потребляется живыми организмами после выделения гомеостаз, чем больше выделяется, тем больше диффундирует в воду, ↑ конц кислорода, усиливается дыхание. Значит часть кислорода потребляется для сжигания топлива, нарушается баланс. 210-230 млрд т/год – общее потребление, продуцируется 240 млрд т/год.

2. Методы контроля за загрязнениями окружающей среды.

1) прямое измерение конц загрязнителей или ключевых веществ в экосистемах, которые могут изменятся. Н-р, кислород.

2) использование биологических показателей. Микробиологическое – изменения биогеоцен. Н-р, количество пигмента в сине-зеленых водорослях указывает на повышение углеродного загрязнения. Среди простейших – уменьшение размеров при загрязнении.

Билет №9

1. Круговорот углеводорода.

Самый интенсивный среди хим элементов, циркулирует через пищевые цепи внутри сообществ. Углерод совершает полный круг через живые организмы за 300 лет. Основные формы миграции окись и двуокись углерода. Наиболее подвижна СО2 . первый источник СО2 = вулканическая деятельность. Миграция СО2 по двум путям:

1. Органический мир. Поглощение СО2 в процессе фотосинтеза растениями с образованием друг органических вещ-в, которые служат строительным материалом для других живых организмов. Фиксир С по всем пищевым цепям трофич. Круговорот углерода может завершиться быстрее – выделяться при дыхании, дольше – после гибели растения, еще дольше – после гибели животных. СО2 выделяется при дыхании растений, большая часть высвобождается при их гибели. Значительная часть высвобождается при сжигании топлива: лесов, торфа. Большая часть фиксир. В виде полезных ископаемых и карбонатов, уходя в малодоступный фонд.

2. Неорганический мир – по карбонатной системе. С соединяется с О2, вступает во взаимоотношения с водой Н2О, образуя угольную кислоту, которая диссоциирует на атомы и взаимодействует с металлами. Образуется CaCО3, карбонаты биогенного (при разложении биологического вещ-ва ) и абиогенного (в воде) происхождения. Соотношение биогенного и абиогенного 1:4,

Круговорот малы на поверхности суши. Соотношение С в биосфере сохраняется в постоянстве. Постоянный обмен между сферами. Из литосферы в биосферу поступает 4 млн т. Общая масса С в ископаемом топливе – 3,2 *10 ¹⁵т. Такая масса запаса в результате ежегод ассимил 7 млн т. Это незначительная часть всего круговорота. На эту часть цикл разомкнут и сост 0,01% незамкнутость. В постоянном круговороте -0,2% всего мобильного С на планете. С биомассы полностью обновляется за 112 лет, а в атмосфере за 8 лет .

Техногенный поток СО2 не более 10% от естественного круговорота. Эта величина может вывести из равновесия систему. Соединения углерода с N и P. При дыхании многие растения выделяют СО2, почвенные грибы 200-2000 мл3 газа на 1 гр сухой массы. Много выделяют бактерии – в 200 раз интенсивнее человека. Выделяется СО2 корнями растений , обогащая почву угл газом. При образовании органического вещ-ва скорость раз-ия зависит от климата, влажности , состава мезофауны. 7-8 т Со2 на 1 га почвы в умеренных широтах, чернозем – 15 т, сухие степи – 2-2,5 т. Микроорганизмы разлогают вещ-ва до СО2 и воды. Зеленые растения извлекают до 300 млрд тонн СО2.

За год в процессе фотосинтеза связывается до 60 млрд тонн СО2, а поступает и фиксир в почве – 10 млрд т. Поступает в недоступный фонд 1 млрд т, с вулканич деятельностью – 4 млрд т.

СО2 растворяется в воде, фиксируется водными растениями, меньше возвращ в атмосферу.

В 2 раза меньше круговорот С в мировом океане. Чем в атмосфере по массе. Между сушей и океаном постоянный обмен в виде карбонатов и орг-х соединений. СО2 атм и гидросферы обмениваются полностью за 400 лет . растения и животные ежегодно пропускают до 0,3%всего С атмосферы и океана. В назем экосистемы вовлекается 12% С . доля человека в круговороте в виде сжигания топлива и его вклад в производство СО2 2% в год от круговорота.,

Это поглощается растениями. Темпы сжигания топлива растут, кол-во растительности уменьшается, сдвиг в сторону увеличения концентрации СО2, это приведет к увеличению защитного слоя, повышению температуры, это усилит скорость дыхания растений и фотосинтеза. увеличится поступление пылевых частиц, Снижается поступление солн лучей, что ведет к охлаждению.