Биогеохимиялық айналымдар



Дата16.07.2017
өлшемі56.45 Kb.
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Биогеохимиялық айналымдар



Орындаған: Төлеу А.С.

Топ: Е-623

Тексерген:

Семей, 2017 жыл

Жоспар:


  1. Биогеохимиялық айналымдар (циклдар)

  2. Күкірт айналымы.

  3. Оттегі айналымы.

  4. Оттегі айналымы.

  5. Фосфор айналымы.

  6. Көміртегі айналымы

  7. Азот айналымы.

  8. Су айналымы

Биогеохимиялық айналымдар

Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия мен зат айналымын, яғни, химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін Биогеохимиялық айналымдар (циклдар) деп атайды. Химиялық элементтер биосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен: тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледі де, сосын тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді-кішілі тұйық жолды В.И.Вернадский «биогеохимиялық айналымдар» деп атады. Бұл айналымды екі негізгі типке бөлуге болады: 1) газ тәрізді заттардың атмосферадағы немесе гидросферадағы (мұхиттарда) айналымы, 2) жер қыртысындағы шөгінділер. Негізгі айналымдарға көміртегінің, азоттың, фосфордың, күкірттің және басқа да биогенді элементтердің айналымын жатқызуға болады.

Күкірт айналымы. Бұл.цикл суды, топырақты және атмосфераны қамтиды. Күкірттің негізгі қоры - топырақта және тұнбаларда. Салыстырмалы түрде ауадағы күкірттің мөлшері көп емес. Күкірт айналымының негізгі буынына аэробты тотығу процесі, яғни, сульфидтің (немесе күкіртті сутектің) сульфатқа және анаэробты тотықсыздану процесі, керісінше сульфаттың сульфидке дейін өзгеруі жатады. Бұл реакциялар белгілі бактериялар тобының қатысуымен өтеді. Тотығу-тотықсыздану процестерінің арқасында топырақтың аэробты аймағындағы күкірт пен сульфат қорының арасында және топырақ қабатының тереңінде және тұнбаларында (анаэробты аймақ) орналасқан темір сульфидімен алмасулар жүреді. Тереңде жатқан тұнбалар микробтардың қатысуымен тотықсызданғанда бөлінген күкіртті сутек су бетіне қарай жылжиды. Судағы сульфид оттегі атомдарымен реакцияға түсіп сульфатқа дейін тотығады. Сульфат автотрофтардың пайдалануына ең қолайлы қосылыс болып саналады. Күкірттің амин қышқылдарының құрамына кіретіні белгілі. Күкірт айналымы антропогендік әсерге тәуелді. Органикалық энергия тасымалдаушылар құрамында белгілі бір мөлшерде күкірт болады. Олар жану процесіне ұшырағанда диоксид түрінде бөлінеді. Күкірттің бұл түрі азот тотығы сияқты тірі организмдерді уландырады. Сонымен қатар күкірт диоксидін өсімдіктердің жер үстіндегі (жапырақ, сабақтағы) ассимиляциялык, аппараттары жақсы сіңіреді. Бұл жағдай фотосинтез процесін тежеп, өсімдіктер некроз ауруына шалдығады да, жапырақтары түгелімен түсіп қалады. Күкірт диоксиді атмосферадағы су буымен реакцияға түсіп қышқыл түзеді.

Оттегі айналымы - фотосинтез процесінен басталады. Оның биологиялық айналымы 250 т/жыл, ал биосферадағы оның жалпы массасы - 1014 т. Оттегі жер бетінде ең көп таралған элемент: оның атмосферадағы (салмақтық %) мөлшері - 23,1% (288 мг/л); литосферада - 47,2%; гидросферада - 86,9%. Гидросферадағы бос оттегінің мөлшері шамамен 4,5 мг/л, осы оттегіні су организмдері өздерінің тіршілігіне жұмсайды. Ауадағы оттегінің мөлшері ұзақ уақыттар бойы биологиялық реттеудің арқасында тұрақты деңгейде келе жатыр. Осы деңгейден ауытқыса, биосфераның жағдайына зор әсерін тигізер еді: мөлшері төмендесе - мұхиттардағы жануарлар әлемі азайып, ал мөлшері көтерілсе - ортаның тотығу қасиеттерінің қауіпті жағдайға дейін өсіп кетуі мүмкін. Бұл жағдайлардың жер бетіндегі жануарлар мен адамдарға қолайсыз әсері бар. Мысалы, адамдар мен жануарлар биік тауларға шыққанда немесе оттегіні көп мөлшерде пайдаланатын белдемдер мен жасанды құрылғыларда оттегінің жетіспеуін қатты сезеді. Оттегі айналымы мен озонның түзілуі де тығыз байланысты. Атмосфераның жоғарғы қабаттарында ультракүлгін сәулелерінің қатысуымен оттегі молекуласында иондану мен диссоциациялану жүріп және оттегі молекулаларымен қосылып, оттегінің 3 атомынан тұратын озон түзіледі. Озонның түзілуіне Жер бетіне түсетін күн энергиясының шамамен 5% жұмсалады (8,6-1015 Вт). Озон түзілетін реакция қайтымды болғанына байланысты атмосфераның жоғарғы қабаттарының температурасы жоғары болады. Себебі озонның ыдырауы экзотермиялық реакцияға жатады. Орта есеппен озонның атмосферадағы көлемдік мөлшері 1016 %-ды құрайды; озонның ең жоғарғы көп мөлшері 20-25 км биіктікте орналасқан. Озон барлық тірі организмдерге әсер ететін қысқа толқынды күннің ультракүлгін сәулелерінің едәуір бөлігін ұстап қалады, былайша айтқанда, атмосфераның қорғаныш қабаты. Тірі организмдердің көптеген молекулалық құрылымдары осы ультракүлгін сәулелердің әсерінен бұзылады. Осыған байланысгы озон қабатының бұзылуы (озон «тесігінің» пайда болуы) жердегі тіршілік иелеріне әсер етіп, қоршаған ортада елеулі өзгерістер туғызуы мүмкін. Бүкіл Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымынъщ (БДҰ) мәліметтері бойынша озон қабатының 1%-ға кемуі адамдарда қатерлі ісік ауруының көбеюіне (терінің қатерлі ісік ауруы, көз катарактасы және т.б.) себешпі болады. Оттегі айналымының, озон қабатының бұзылу процесі антропогендік факторлардың әсерінен, атап айтқанда, атмосфераға фреондар, аэрозольдар, азот тотықтарының көп бөлінуінен болады.

Фосфор айналымы. Фосфор нуклеин қышқылдарының, клетка мембраналарының, энергия тасымалдаушы жүйелердің (АДФ, АТФ), сүйек ұлпасының, дентиннің (тістің негізгі бөлігін құрайтын сүйек ұлпасының бір түрі) құрамына кіреді. Фосфор айналымының ерекшелігі - редуценттердің фосфорды органикалық түрден бейорганикалық түрге тотықтырмай көшіретіндігінде. Фосфордың айналымын тұйықталған деп есептеуге болмайды, себебі фосфаттардың басым көпшілігі мұхит шөгінділерінде қалып отырады. Фосфордың айналымы құрылықта да мұхитта да жүреді. Фосфориттер мен апатиттер - құрамында фосфоры бар тау минералдары. Атмосфералық физикалық және химиялық үгілу нәтижесінде тау жыныстары бұзылады. Бұзылған өнімдер су, жел, мұз арқылы, ары қарай табиғи сулар арқылы Әлемдік мұхитқа келіп түседі. Бұл жерде фосфор фитопланктонның құрамына енеді. Қоректік тізбек бойынша фосфор теңіз жануарларының организміне түседі. Ары қарай теңіз құстары, жануарлары арқылы (балық аулауға байланысты) фосфор қосылыстары құрылыққа шығады

Көміртегі айналымы - көмірсулардың, майлардың, белоктардың, нуклеин қышқылдарының (ДНҚ, РНҚ) және тіршілікке қажет басқа органикалық қосылыстардың негізгі «құрылыс материалдарына» жататын көміртегі - биологиялық айналымның негізгі қатысушысы.

Азот айналымы. Атмосфералық ауаның 78%-ын азот құрайды. Бірақ азот химиялық жағынан белсенділігі төмен элемент. Азот барлық белоктардың құрамына кіреді. Сонымен қатар биогенді элементтердің ішінде организмдердің тіршілік әрекетіне ең қажетті элемент болып саналады. Атмосферадағы бос молекулалық түрдегі азоттың ең аз мөлшері ғана биологиялық айналымға қатысады. Табиғатта байланысқан азот түрінің бос молекулалық азотқа жалпы қатынасы - 1:100000. Молекулалық түрін құратын азот атомдары арасындағы химиялық байланыс энергиясы жоғары болғандықтан, азоттың басқа элементтермен - оттегімен немесе сутегімен (азотфиксация) қосылу процесі көп мөлшерде энергияны қажет етеді. Өнеркәсіпте азотты алуға катализаторлармен қатар 500°С шамасындағы температура мен 300 атм. қысым қолданылады.



Су айналымы - күн энергиясы, тартылу күші, тірі организмдердің тіршілігі және адамның шаруашылық қызметінің әсерімен Жер бетінде судың үздіксіз жүретін, бір-бірімен байланысты процесс. Су айналымы табиғат жағдайында былай жүреді:. жауын-шашын атмосферадан жер бетіне түсіп, топыраққа сіңіріледі немесе су қоймаларына ағады. Мұхиттардың, өзендердің, құрылықтардың бетінен буланған су булары арқылы тасымалданып, жауын-шашынмен бірге немесе шық ретінде жер бетіне қайта түседі. Осылардан басқа су айналымы процесіне өсімдіктердіц ауамен жанасатын барлық сыртқы және ішкі беттеріндегі судың (транспирациялық су, жылына 1030 мм) булануы және Жердің өте терең қабаттарындағы магмадан бөлінетін оттегі мен сутегіден түзілген жер асты суы жатады


Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет