- •Домашняя практическая работа № 3 Миграция химических элементов в биосфере Цель:
- •Задание 1.
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5.
- •Распространенность химических элементов в гидросфере, 10-4 вес. %
- •Распространенность химических элементов в современных илах океанов, 10-4 вес. %
- •Распространенность химических элементов в живом веществе, 10-4 вес. %
- •Распространенность химических элементов в биосфере, 10-4 вес. %
- •Глобальные биогеохимические потоки химических элементов
- •Среднее время обращения химических элементов в биосфере
- •Глобальные потоки химических элементов в биогеохимическом круговороте и в процессах выветривания
Задание 3
-
Прочитать и выписать в тетрадь!!!!
Среднее содержание любого конкретного элемента в определённой вещественной среде называют кларком этого химического элемента. КК (кларк концентрации» (или «коэффициент концентрации») - это соотношение содержания химического элемента в данном конкретном природном вещественном агрегате (горной породе и т.п.) к его кларку. Единица измерения кларка – г/т Например: более 10 000 г/т - O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K; 1000-10 000 - Mn, Ti.; 100-1000 - C, F, P, S, Cl, Rb, Sr, Zr, Ba.; 10-100 - Pb, Th, Y, Nb, La, Ce, Nd, Li, B, N, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga.; 1-10 - Eu, Dy, Ho, Er, Yb, Hf, Ta, W, Tl, U, Ge, As, Br, Mo, Sn, Sc, Pm, Sm, Be.; 0,1-1,0 - Cd, Bi, In, Tu, I, Sb, Lu.; 0,01-0,1 - Ar, Se, Ag, Hg.; 0,001-0,01 - Re, Os, Ir, Ru, Rh, Pd, Te, Pt, He, Au.
Биофильность элементов – определяется их коэффициентом концентрации в живом веществе относительно литосферы. Наиболее биофилен С (7800), далее идут N (160) и Н (70). К биофильным относятся также элементы, у которых кларк в живом веществе в целом близок к литосферному (немного выше или ниже): O, Cl, S, P, B, Br, J. Наименее биофильны – Al и Fe, чуть менее – Si и ещё ряд элементов. Коэффициент биофильности нельзя путать с коэффициентом биологического поглощения (КБП), который представляет собой отношение концентрации элемента (но не в живом веществе, а в его в зольном остатке) к его кларку в земной коре. Технофильность элементов – определяется их коэффициентом концентрации в результате техногенных процессов.
-
Заполните схему: впишите в ячейки схемы % содержание (объем) воды в составных частях гидросферы
-
Сравните состав морских и пресных вод, сделайте вывод.
Задание 4
-
Заполните табл. 3
Таблица 3
Химический состав атмосферы, вес. %
Компонент |
Содержание |
N2 |
|
O 2 |
|
Ar |
|
CO 2 |
|
He |
|
Ne |
|
Kr |
|
Xe |
|
H2O |
|
CH 4 |
|
H2 |
|
N2O |
|
CO |
|
O3 |
|
NO+NO2 |
|
Задание 5.
Прочитать!!!! Существует три варианта выражения химического состава живых организмов: во-первых - в расчете на живое (сырое) вещество; во-вторых – на сухую биомассу и в-третьих – на золу. Каждый из трех вариантов расчета используется для решения конкретных задач.
-
Что понимают под живым веществом, укажите его основные свойства.
-
Закончите предложения: биомасса – это ……. Подразделяется на … и ….. Установлено, что доминирующую часть массы живого вещества Мировой суши (и всей планеты в целом) образуют …….. Масса живого вещества океана составляет …….. массы растительности Мировой суши. При этом масса животных ……(поставьте знак – больше или меньше) растений.
-
Проанализируйте данные табл. 9,14 и сделайте вывод о содержании элементов в живом веществе биосферы.
Дополнительные материалы для работы (необходимо иметь при выполнении практической работы «Химический состав компонентов биосферы. Определение коэффициентов биофильности и биологического поглощения химические элементов»
Таблица 4
Средний ионный состав (в %) морской и пресной воды
Растворенные вещества |
Океан |
Пресные воды |
CO32+ |
0,41 |
35,15 |
SO42– |
7,68 |
12,14 |
Cl- |
55,04 |
5,68 |
NO3+ |
– |
0,90 |
Ca2+ |
1,15 |
20,39 |
Mg2+ |
3,69 |
3,41 |
Na2+ |
30,62 |
5,79 |
K2+ |
1,10 |
2,12 |
(Fe, Al)2O3 |
– |
2,75 |
SiO2 |
– |
11,67 |
Sr2+,H3BO3,Br– |
0,31 |
– |
Таблица 5
Средний состав (в %) озерных вод
Главные компоненты (концентрации > 1 мг л–1) |
Микрокомпоненты (концентрации < 1 мг л–1) |
Следовые вещества (мкг л–1) |
||
Ca2++HCO3– |
64 |
NO3– |
73 |
Cu |
Mg2++SO42– |
17 |
HPO42– |
16 |
Co |
Na++Cl– |
16 |
HsiO3– |
10 |
Mo |
K+ |
3 |
|
|
Mn |
H++F– |
|
|
|
Zn |
Fe2+ |
|
|
|
B |
NH42+ |
|
|
|
V |
Таблица 6
Средний состав речных вод (мг л-1) (Wetzel, 2001)
|
Ca2+ |
Mg2+ |
Na+ |
K+ |
CO32– |
SO42– |
Cl– |
NO3– |
Fe2O3 |
SiO2 |
Сумма |
Северная Америка |
21,0 |
5,0 |
9,0 |
1,4 |
68,0 |
20,0 |
8,0 |
1,0 |
0,16 |
9,0 |
142 |
Южная Америка |
7,2 |
1,5 |
4,0 |
2,0 |
31,0 |
4,8 |
4,9 |
0,7 |
1,4 |
11,9 |
69 |
Европа |
31,1 |
5,6 |
5,4 |
1,7 |
95,0 |
24,0 |
6,9 |
3,7 |
0,8 |
7,5 |
182 |
Азия |
18,4 |
5,6 |
5,5 |
3,8 |
79,0 |
8,4 |
8,7 |
0,7 |
0,01 |
11,7 |
142 |
Африка |
12,5 |
3,8 |
11,0 |
0,0 |
43,0 |
13,5 |
12,1 |
0,8 |
1,3 |
23,2 |
121 |
Австралия |
3,9 |
2,7 |
2,9 |
1,4 |
31,6 |
2,6 |
10,0 |
0,05 |
0,3 |
3,9 |
59 |
Весь мир |
15,0 |
4,1 |
6,3 |
2,3 |
58,4 |
11,2 |
7,8 |
1,0 |
0,67 |
13,1 |
120 |
Таблица 7
Сравнение биосферы с другими геосферами Земли (Акимова, Хаскин, 2000)
Геосферы |
Масса, Тт |
Разнообразие состава |
Время оборота состава, лет |
Литосфера |
2,5·106 |
1,85 |
5·107 |
Гидросфера |
1,4·106 |
0,12 |
2·104 |
Атмосфера |
5,2·103 |
0,38 |
3·104 |
Биота биосферы |
2,1 |
4,50 |
10 |
Таблица 8
Биомасса растений и животных биосферы (Акимова, Хаскин, 2000)
Экосистемы |
Биомасса (сухого вещества) |
|
Гт |
% |
|
Континенты |
||
Растения |
2 125 |
99,53 |
Животные |
3 |
0,14 |
Океан |
||
Растения |
3 |
0,14 |
Животные |
4 |
0,19 |
Всего |
2 135 |
100,00 |
Таблица 9 Средний химический состав живого вещества , %(Акимова, Хаскин, 2000)
|
Таблица10