Круговорот кислорода - раздел Экология, ЭКОЛОГИЯ Круговорот Кислорода – Планетарный Процесс, Связывающий ...
Круговорот кислорода – планетарный процесс, связывающий атмосферу, гидро- и литосферу через совокупную деятельность живых организмов.
Основные этапы круговорота:
1) производство кислорода при фотосинтезе фотоавтотрофами суши и океана;
2) производство кислорода при диссоциации Н2О и О3 в верхних слоях атмосферы под действием ионизирующего и ультрофиолетового излучения (незначительное количество);
3) потребление О2 при дыхании живых организмов;
4) потребление кислорода при почвенном дыхании (окислении органики почвенными микроорганизмами);
5) потребление О2 при горении и других формах окисления (извержение вулканов);
6) потребление кислорода на производство О3 в стратосфере;
7) участие в океанических преобразованиях гидрокарбонатов в составе СО2 и Н2О:
Весь О2 полностью проходит через живые организмы за 2 000 лет. Ежегодное производство кислорода фотосинтетиками Земли примерно 240 млрд. т. В океане кислорода в растворенном виде так же, как и СО2 гораздо больше, чем в атмосфере (от 2 до 8 г/л). Часть органического вещества захороняется, поэтому часть кислорода выводится из цикла.
Биосферных проблем, связанных с циркуляцией кислорода в атмосфере, несколько:
1) при сжигании ископаемого топлива тратится огромное количество кислорода. Совокупное годовое потребление на Земле кислорода 230 млрд. т, из низ на дыхание растений и животных идет 2,6 млрд. т, почвенное окисление – 50 млрд. т, остальное – процессы горения. С учетом быстрого сведения лесов на планете и возрастающими темпами индустриализации закономерно: в будущем дальнейшее возрастание потребления и снижение производство О2.
2) в результате человеческой деятельности в атмосферу попадают сотни веществ, многие из которых являются парниковыми газами и разрушителями озонового слоя стратосферы, Например, озоновый слой разрушается при попадании в атмосферу хлора и азота.
В стратосфере под действием жесткого ионизирующего излучения (менее 242 нм) молекулы О2 распадаются на атомы, которые соединяются с молекулами О2 и образуют озон (О3). В результате, образуется слой, непроницаемый для ультрафиолета А (< 280 нм), В (280 < <315 нм) и задерживающий большую часть ультрафиолета С (315 < 400 нм). При поглощении озоном квантов УФ-излучения выделяется тепловая энергия, за счет которой и разогревается стратосфера.
Толщина озонового слоя измеряется в единицах Добсона (100 Д.е = 0,1 см при нормальном атмосферном давлении). У полюсов озона больше (301,6 Д.е.), чем у экватора, зато толщина тропосферы больше у экватора. Концентрация озона и продолжительность его жизни различна на разных высотах, меняется от времени суток, сезона. На каждой высоте имеются свои источники озона и свои стоки, обмен озоновыми массами идет также между различными широтами. В целом оценка содержания циркуляции озона в атмосфере – очень трудоемкий процесс с примерными фактическими результатами.
Причины разрушения озонового слоя:
1) гидроксил-ион (ОН-), образующийся при распаде воды, является мощным катализатором при разрушении озона;
2) закись азота (N2О), которая образуется при работе сверхзвуковых двигателей, в атмосфере, превращается в NО – разрушитель озона;
3) Н2, поступающий с вулканическими газами может быть инициатором снижения количества озона;
4) возможно разрушение озона на поверхности капелек серной кислоты и сульфатов в атмосфере, которые образуются при выбросах в атмосферу оксидов серы (SО2 и SО3);
5) соединения хлора и брома в инертном виде поступают в стратосферу. Кванты УФ-излучения активизируют атомы хлора, которые очень активно, самостоятельно или в составе ClO, ClONO2 разрушают озон. Фреоны (хлорфторуглероды) – инертные, плохо растворимые в воде газы, используются в качестве хладоагентов в холодильниках и распылителях в аэрозольных баллонах. Это очень стойкие соединения, разрушаются только в стратосфере под действием ионизирующего излучения, при этом выделяется хлор.
На международном уровне принята система мер по сокращению производства фреонов (Монреальский протокол 1987 года). Однако, как и в случае с парниковым эффектом, наблюдается сведение сложного многофакторного процесса к поиску единственного регулируемого параметра. Реакций преобразования озона сотни, динамика разложения фреонов в тропосфере изучена недостаточно, рост Антарктической озоновой «дыры» коррелирует с изменением солнечной активности, на содержание газов в стратосфере влияет вулканическая активность и т.д.
По прогнозам при сокращении стратосферного озона на 5 % поток ультрафиолетового излучения увеличится на 10 %, а количество заболеваний разными видами рака кожи – на 20 – 30 %. Самый опасный вид рака кожи – меланома. Начиная с 1935 года количество больных меланомой удваивается каждые 10 лет. Катаракта – помутнение кристаллика глаза – также инициируется ультрафиолетовым излучением. За последние 50 лет наблюдается уверенный рост заболеваемости катарактой.
Восполнение стратосферного озона происходит двумя путями: половину производит Солнце, другую – разряды молний. В тропосфере озон является активным ядом, подавляющим клеточный синтез и относящийся к 1 классу опасности. Поэтому грамотные решения в глобальном масштабе можно принимать лишь на основе глубокого изучения всех тонкостей происходящих в биосфере процессов.
Все темы данного раздела:
ЭКОЛОГИЯ
Утверждено в качестве учебного пособия
Ученым советом Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Комсомольский-на-Аму
РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
История возникновения и развития экологических представлений людей уходит корнями в глубокую древность. Знания об окружающей среде и характере взаимоотношений с ней приобрели практическое значение
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИИ, СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НАУК
Изучение столь масштабных комплексных образований требовало объединения исследовательских усилий представителей разных «специальных» экологий. Это было бы невозможно без выработки общих подходов к
Всеобщие методы
Известно две группы всеобщих методов – метафизические и диалектические методы. Естественные науки используют диалектические методы: анализ, синтез, абстрагирование, аналогию, классификацию, обобщен
Общенаучные методы
Известно также две группы общенаучных методов – эмпирические и теоретические. Эмпирические методы – наблюдение, описание, измерение и эксперимент – явились решающими в истории развития естествознан
Частнонаучные методы
Частнонаучные методы используются только в рамках конкретного раздела науки или конкретного явления. Экология, как и каждая частная наука, имеет свои специфические методы исследования. Частнонаучны
Понятие экологических факторов
В основе проявления жизни на всех уровнях ее организации лежит деятельность отдельных организмов, их обмен со средой, а также адаптация к средовым факторам [19,29]. В экологии широко применяются ме
ТЕМПЕРАТУРА
Температурные условия – один из важнейших, постоянно действующих экологических факторов, влияющий на интенсивность обменных процессов организмов. Колебания температуры бывают географическими, сезон
ВЛАЖНОСТЬ
Вода – это основная среда биохимических реакций в организмах, она составляет основную массу организмов растений и животных (от 50 до 95 %). Весь внутриклеточный и межклеточный обмен происходит поср
Соотношение Основных понятий популяционной экологии
Необходимо ознакомиться также с некоторыми внутривидовыми структурами. Подвид –совокупность особей, населяющих географически однородную часть видового ареала и отличающихся
СТАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОПУЛЯЦИИ
Численность– число особей в популяции, зависит от биологического потенциала вида и внешних условий, может значительно изменяться во времени.
Плотность
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОПУЛЯЦИЙ
Основные динамические показатели – рождаемость (скорость рождаемости), смертность (скорость смертности) и скорость роста популяции.
ПОНЯТИЕ И СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗОВ
Чтобы избежать путаницы в определениях, необходимо объективировать различия в терминах «экосистема» (А. Тенсли, 1935), «биоценоз» (К. Мебиус, 1877) и «биогеоценоз» (В.Н. Сукачев, 1942). В общем, вс
ВАЖНЕЙШИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
Классификация экосистем представлена на рисунке 8.
Экосистемы океана:
Биологическая продукция в экосистемах лимитируется недостатком некоторых жизненно важных био
СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ
Биосфера – «область жизни», пространство на поверхности земного шара, в котором распространены живые существа. Термин был введен в 1875 году австрийцем Эдуардом Зюсс
Литосфера
Основную роль в исследовании внутреннего строения Земли играют сейсмические методы, основанные на исследовании распространения в ее толще упругих волн (как продольных, так и поперечных), возникающи
Атмосфера
На атмосферу действует сила земного притяжения, которая удерживает воздушную оболочку у поверхности Земли. Атмосферные газы сжимаются под действием собственного веса. Это сжатие максимально у нижне
Гидросфера
Гидросфера - это водная оболочка Земли. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра [35]. Около 97 % массы гидросферы с
Обмен веществ в биосфере
Все три оболочки (атмосфера, гидросфера и литосфера) тесно связанны друг с другом, образую единую функциональную систему, обеспечивающую глобальный круговорот веществ, и за счет этого саморегулирую
КРУГОВОРОТ БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ
Живые организмы построены из большого количества химических элементов (рис. 11). Круговорот веществ – многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидро- и литосфер
Круговорот углерода
Основные этапы круговоротауглерода:
1) СО2 поглощается при фотосинтезе зелеными растениями и фотосинтезирующими водорослями;
2) углерод проходит по цепям питания в сост
Круговорот азота
Основные этапы круговоротаазота:
1) растения и животные содержат азот в составе аминокислот и нуклеиновых кислот;
2) продукты жизнедеятельности организмов (аммиак, мочевина и пр.)
Круговорот серы
Сера – биогенный элемент, который почти не бывает в дефиците. В живых организмах сера – основной компонент некоторых аминокислот (цистеин, метионин). Основные звенья круговорота серы:
1) с
Круговорот фосфора
Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. Он входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов клеточных мембран, АТФ[1], ферментов, костной ткани, дентина. Основные звенья круговорота ф
Круговорот микроэлементов в биосфере
Микроэлементы – необходимые живым организмам вещества, содержание которых в них очень мало. Большинство микроэлементов биологически активно, поэтому входит в состав ферментов. Недостаток или избыто
УЧЕНИЕ В.И. ВЕРНАДСКОГО О БИОСФЕРЕ
Автором термина «биосфера» является французский ученный Жан Батист Ламарк, который употребил его в 1803 году. У Ламарка биосфера обозначала совокупность организмов, которые обитают
ИДЕЯ НООСФЕРЫ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
На современном этапе развития человечества в научном мире возникает насущная проблема целостности человека как феномена. Люди на протяжении многих столетий больше задумывались о природе, космосе, б
ЧЕЛОВЕК КАК БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД
Биологически человек относится к классу млекопитающих, отряду приматов, семейству человекообразных обезьян, роду Homo (Человек), виду Homo sapiens (Человек разумный), подвиду Homo sapiens sapiens (
Понятие природопользования
На современном этапе можно уверенно говорить о целостной, охватывающей все сферы человеческой деятельности системе природопользования. Природопользование как наука тесным образом связана с экономич
Естественные и антропогенные факторы, воздействующие на биосферу
Загрязнитель– это любое химическое вещество, энергетическое воздействие, отходы и прочее, выходящие за рамки безопасного уровня для человека и вызывающие нежелательные изменения в
Загрязнение атмосферы
Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.
Наиболее благоприятен для дыхани
Антропогенные проблемы, возникающие при загрязнении атмосферы.
В результате антропогенного воздействия на атмосферу возможны следующие негативные последствия:
1) превышение ПДК многих токсичных веществ (СО, NО2, SО2
Загрязнение земель
Нарушение верхних слоев земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний и т. п. Почвенный по
Энергетическое загрязнение техносферы
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон.
Кл
Загрязнение водоемов и качество питьевой воды
Первой и основной причиной загрязнения водоемов является слишком большое водопотребление (и, соответст
АСПЕКТЫ СОЦИАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ
Научно-технический прогресс и освоение углеводородной энергии способствовали повышению комфортности деятельности и быта, увеличению продолжительности жизни на Земле и как следствие росту населения
ПОНЯТИЕ, ОБЪЕКТЫ И ИСТОЧНИКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА
Научно-методологической основой экологического права являются современные теоретические представления о взаимодействии человека, общества и природы.
Взаимодействие общества и природы как е
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Управление природопользованием и охраной окружающей среды - это проявление экологической функции государства. Оно представляет собой деятельность компетентных государственных органов, направленную
Наиболее важные функции государственного экологического управления
1. Учет и ведение кадастров природных ресурсов. Учет и регистрация природных ресурсов - необходимая предпосылка реализации всех остальных функций государственного экологического у
Экологический мониторинг и контроль
1. Государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды (экологический мониторинг) имеет своими задачами:
· наблюдение за состоянием окружающей п
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
В решении экологических проблем социальная политика адекватна экологической политике. Главные цели социально-экологической политики, обеспечивающей нормальную жизнедеятельность и э
СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КАК ПОЛИТИЧЕСКИЙ ФАКТОР
На современном этапе прослеживается прямая связь политических проблем, рационального использования природных ресурсов и охраны природных ресурсов.
На сегодняшний день, когда нежелательные
ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Когда мы говорим об экологической культуре, то имеем в виду отношения человека и общества не только к природе: воде, почве, атмосфере, но и к самому себе, животному
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ
Экологический кризис – это кризис мировоззренческий, напрямую связанный с совокупностью представлений индивидуума или группы о системе «человек – природа», с его отношением к природе и с
СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ
Теперь уже стал фактом непрерывный процесс углубления и совершенствования экологического образования в средних общеобразовательных школах. Во многих из них действует базисный учебный план с набором
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕОЛОГИЯ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АКТИВНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ
Идеология - система взглядов и идей, в которых осознаются и оцениваются отношения людей к действительности и друг к другу, социальные проблемы и конфликты, а также содержатся цели (программы) социа
МеждународнОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО в области экологии
Экологические проблемы, вставшие перед человечеством во второй половине XX века, стали предметом озабоченности всего мирового сообщества. Глобальные проблемы, которые в настоящее время встают все б
МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ В СТОКГОЛЬМЕ
Цельность мировой цивилизации требует единства действий в создании международного механизма технологического сотрудничества по охране природы, экологического мониторинга и контроля, центра срочной
МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ В РИО-ДЕ-ЖАНЕЙРО
По инициативе ООН в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро проходила конференция экологов мира по окружающей среде и развитию. Конференция продолжила дело, начатое в Стокгольме 20 лет назад. Далеко не все о
Археологические сведения о заселении бассейна Амура
Одно из центральных мест в изучении истории того или иного региона занимает проблема его первоначального заселения человеком [5]. Активные археологические изыскания в бассейне Амура в 60—70-х годах
Открытие и присоединение к России хабаровского Охотоморья и Приамурья
В конце XV - начале ХVI веков объединением русских земель вокруг Москвы в единое государство завершилась длительная борьба русского народа за свое государственное единство и национальную независимо
Заселение края
Формирование населенческого потенциала края всегда было связано с решением внешнеполитических и стратегических интересов государства. Закрепляясь на вновь присоединенных окраинных землях, правитель
Климат Приамурья
Радиационные процессы:
Климат Хабаровского края формируется в результате взаимодействия радиационных и циркуляционных процессов. Радиационные процессы определяют ус
Рельеф, почвы, ландшафты
Геологическое строение территории Хабаровского края исключительно сложно. Самые древние отложения (архей, 4000-2500 млн. лет назад) выходят на поверхность на Сибирской платформе Аяно–Майского район
Водные ресурсы Приамурья
На территории Хабаровского края и ЕАО, площадь которых составляет 824,6 тысяч км2, насчитывается около 210 тысяч рек общей длиной в 584 тысячи км [25].
Из этого количества рек о
Земельные ресурсы Приамурья
Луговые ландшафты:
Амур создал огромные равнины, на которых поселилась луговая растительность. На открытых пространствах равнин сформировались луга. Различаются луг
Минерально-сырьевые ресурсы Приамурья
В Хабаровском крае выявлены и разведаны 118 видов полезных ископаемых, которые подразделяются на различные природные ресурсы:
Топливно-энергетические горючие полезные ископаемые (доб
ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ
Особо охраняемые природные территории являются национальным достоянием и природным наследием страны. Система ООПТ России включает 101 государственный природный заповедник, 38 национальных парков, 6
Природные парки.
Природные парки являются природоохранными рекреационными учреждениями, находящимися в ведении субъектов Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и об
Экологические коридоры.
На территории Хабаровского края образовано четыре экологических коридора, их общая площадь составляет 156 580 га.
Экологические коридоры организуются, как правило, между особо охраняемыми
Памятники природы.
Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождени
Дендрологические парки и ботанические сады.
Статус дендрологического парка имеет один природный объект - Хабаровский дендрологический парк, расположенный в с. Сосновка Хабаровского муниципального района при селекционно-семеноводческом лесохо
Лечебно-оздоровительные местности и курорты.
«Мухенские минеральные воды» являются месторождением природных лечебных ресурсов федерального значения, которое расположено в бассейне реки Мухен Нанайского района. Занимает площадь 8,8 тыс. га. Ре
ООПТ местного значения.
Перечень особо охраняемых природных территорий местного значения насчитывает 165 объектов различного профиля, он представлен в Постановлении главы Хабаровского края от 20 января 1997 г. № 7.
Кадастр особо охраняемых природных территорий.
Государственный кадастр особо охраняемых природных территорий представляет собой свод регулярно обновляемых систематизированных данных о статусе особо охраняемых природных территорий, их географиче
Ведение Красной книги Хабаровского края
В соответствии с Положением о порядке ведения Красной книги Хабаровского края (постановление Правительства Хабаровского края от 13 октября 2006 г. № 157-пр) Красная книга Хабаровского края является
Физико-географическая характеристика дендрария.
Дендрарий расположен в Ленинском районе города Комсомольска-на-Амуре в пойме нижнего течения реки Силинка, на левом ее берегу, в сохраненном участке Силинского леса. Территория дендрария представля
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Экологические представления античного периода.
2. Экологические представления эпохи возрождения.
3. Экологические представления в 18 веке.
4. Экологические представлен
Новости и инфо для студентов