Ilmakulutus

Mitat: 720 x 540 pikseliä, muoto:.jpg. Jos haluat ladata ilmaisen diaesityksen oppitunnille, napsauta kuvaa hiiren oikealla painikkeella ja napsauta "Tallenna kuva nimellä". ". Lataa koko esitys "Maantieteellisen kuoren rakenne ja ominaisuudet.ppt" voi olla zip-arkiston koossa 1368 kt.

Liittyvät esitykset

"Luonnon kiertäminen" - Haihdutus - veden siirtyminen nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan. Hydrologinen sykli. Se koostuu seuraavista: Haihdutuskondensaatiosaujuus. Assimilaatio - joukko synteesin prosesseja elävässä organismissa. Nitrifikaatio on prosessi, jossa ammoniumsuolat muunnetaan typpihapposuolaksi. Hiilen biogeokemiallinen sykli.

"Veden kierros luonnossa" - Animoitu järjestelmä. Dynamiikkaa. Tarkoitus: tutustua veden syklin olemukseen luonnossa. Veden kierto luonnossa. Merkitystä. Jäätiköt. Yksi aikamme kiireellisimmistä ongelmista on ihmisen vuorovaikutus luontoon. Staattisen järjestelmän (liuku 6) muodostamiseen käytetään vain automaattisia muotoja.

"Aineiden kierrätys" - Rikki muuttuu eri yhdisteiksi ja kierrätetään ekosfäärissä. Kaasumaista typpeä (N2), joka vastaa 78% maapallon ilmakehästä, useimpia organismeja ei voida käyttää suoraan. Monissa maaperässä ja vesiekosysteemeissä fosforipitoisuus on kasvun kasvun rajoittava tekijä.

"Elämän ympyrä" - Kuvittele, että maapallolla jokin osa elämästä katoaa. Epäorgaaniset aineet. Vesi. Kasvien tuottavat organismit. Organisms-consumers (eläimet). On parasta kerätä lähellä taloja, lähellä teitä. Kiviä. Mitkä organisiryhmät ovat elämän kiertokulun tärkeimmät yhteydet?

"Rikin ja fosforin kierrätys" - Typpikierto kattaa kaikki biosfäärin alueet. Suurten meren syvyyteen sijoitetut fosfaatit eivät osallistu pieneen liikkeeseen. Erityisesti runsaasti rikkiä kertyy nilviäisiin. Typpikiinnitysmikro-organismit itse, kuolevat, rikastuttavat maata orgaanisella typellä. Kasvit assimiloivat ammoniumionit (NH + 4) tai nitraatti (NO-3).

Kuinka ilmavirta ilmakehässä on?

Tästä artikkelista opit Kuinka ilmavirta ilmakehässä on?. Maksimi yksityiskohtaiset ohjeet ja vastauksia kysymyksiin odottavat sinua sivustosta botvet.ru

Ilmakehän ilma on jatkuvasti liikkeellä. Erittäin dynaaminen ympäristö.

Perusteella ilmakehän liikkeeseen - epätasaisuuden lämmön jakautumista.

Shuleikin katsoi maapallon olevan erityinen lämpömoottori. Maapallolla hän erotti eri kokoisia lämpövoimaloita. Suurin (ensimmäisen tyyppinen lämpökone) on järjestelmä, joka koostuu lämmönlähteestä, jolla on matala leveyspiiri ja jääkaappi-polaariset latitudit. Ylläpitäjän ja pylväiden välinen lämpötilaero tuottaa suurimman ilmakehän verenkierron. Ja koneen toiminnan seurauksena ensimmäistä lämpöä liikkuu tasaisten leveyspiirien kohdalta kohti napoja.

Toisenlainen lämpökone - mantereiden ja valtamerien lämpötilaero. Ja jääkaapin ja lämmittimen rooli muuttuu. Toisen tyyppisen lämpömoottorin toiminta synnyttää monsuja - ilmavirtoja, jotka yhdessä kaudella kuljettavat lämpöä valtamerestä maahan ja toisessa kaudella - maalta valtamerelle.

Nämä koneet tarjoavat ilmanvaihtoa vaakasuoraan: leveyspiirien ja meridiaali- kuljetuksen välillä.

Pystysuuntainen vaihto: 2 päämekanismia: 1. Ilmamassat kuumennetaan maapallolta, heikentyvät. Näin ollen se on helpompaa ja tämä ilmamassa nousee. Ja sen paikalle tulee kylmempi ilma ilmakehän korkeista kerroksista. Jos maapallon pinta on kylmä ja lämpimämpi ilma tulee, se jäähtyy, mutta jo jäähdytetty ilma jää maapallon pinnalle ja muodostuu inversiota kutsuttu lämpötilajakautuma. 2. Baric-järjestelmissä - syklonit ja antisyklonit. Sykloneissa ilma kasvaa (matala paine). Sen sijaan ilmassa on syklonin periphiriasta peräisin oleva ilma, nousee myös. Anticykoneissa ilmaa laskeutuu niihin ja levittyy kehäksi.

Ilmakehän koostumus koostuu horisontaalisista ja pystysuorista liikkeistä. Horisontaaliset liikkeet voidaan jakaa alueellisiin (rinnakkain) ja meridionalisiksi. Alueelliset siirrot ovat suuruusluokkaa. Vertikaaliset siirrot ovat 2 suuruusluokkaa pienempiä kuin alue. Meridional liikkeet, vaikkakin heikommat kuin alueelliset, mutta niiden merkitys on hyvä maapallon ilmastoon, koska meridionalisaatio kuluttaa leveyspiirteitä. Todellinen ilmanlämpötila päiväntasaajalla on 14 celsiusastetta auringon lämpötilan alapuolella (mikä olisi pitänyt olla). Ja pohjoisnavalla 25 astetta korkeampi kuin etelänavalla - 7 astetta korkeampi kuin aurinkopää.

Kiertoilmapiiri

Säiliöiden volyymit (alleviivattu) - tuhansina kilometreinä 3;

kosteuden virtaus (haihtuminen, ilmakehän kuljettaminen, sademäärä, valuminen) - tuhatkolmanneksesta 3 vuodessa

Joen valuma on vain 8% globaalista hydrologisesta syklistä, vesikierto, erityisesti maan pinta- ja pohjaveden pudotus, määrää vety siirtyminen aineet, jotka kuljetuksen lisäksi koostuvat erilaisista liukenemis-, kiteytys-, saostus-, ioninvaihtomenetelmistä ja redox-reaktioista.

Veden kiertokulun aikana elävät organismit, ekosysteemit ovat huomattavaa osallistumista. Kasvit piilevät osan saostuksesta ja edistävät kosteuden haihtumista ennen kuin se pääsee maahan. Maaperän kosteus imeytyy kasvien juurista, osallistuu aineenvaihduntaan ja haihtuu sitten lehdistä (Hikoilu). Yhdessä haihtuvan maaperän pinnalta hengitys on kokonaishöyrystys. Sisällön ja henkäyksen taso on erilainen eri biomeilla, mutta kokonaisuutena on yli 40% maan haihtumisesta.

Yksittäisten elementtien kemiallisten yhdisteiden luonnollinen kierto tapahtuu erilaisten elävien organismien yhteistoiminnan aikana. Se sisältää kemiallisten aineiden sisällyttämisen elävän solujen koostumukseen, aineen kemiallisen muuntamisen aineenvaihduntaprosesseihin, erittämisen ympäristöön ja orgaanisten aineiden tuhoutumisen ja sen jälkeen niiden mineralisoinnin. Vapautuneet kivennäisai- neet sisällytetään uudelleen biologisiin sykleihin. Syklin prosessit tapahtuvat tietyissä ekosysteemeissä, mutta täysimittaisesti toteutuvat vain biosfäärin tasolla kokonaisuutena.

Biogeenisten elementtien kiertoa, joka syntyy orgaanisten aineiden synteesistä ja hajoamisesta ekosysteemissä, kutsutaan biotiksi sykliksi. Biogeenisten elementtien ohella biotiikkaan vaikuttavat mineraalielementit ja monet erilaiset yhdisteet osallistuvat biotiikkaan. Tästä syystä koko biosfääriin liittyvää kemiallista transformaatiota, erityisesti koko biosfääriä, kutsutaan myös biogeokemiallinen sykli.

Jokaisessa jaksoissa on kaksi osaa: vararahasto ja mobiili (vaihto) rahasto. Vararahasto sisältää hitaasti liikkuvia aineita, pääasiassa ei-biologista komponenttia. Vaihtorahastolle on ominaista nopea vaihto organisaatioiden ja ympäristön välillä. Matkaviestinnän ja vararahastojen vertailukelpoiset määrät ovat merkityksellisiä antropogeenisen kuormituksen kannalta biosfäärissä, koska pienvolyymiset varat ovat alttiimpia muutoksille.

Biogeokemialliset syklit on jaettu kaasusykliin, joissa on vararahasto ilmakehässä, sekä vesipallon ja sedimenttisyklien, joilla on vararahasto maankuoressa.

Suurten ilmakehän ja valtamerten varojen esiintyminen kaasumaisten aineiden - hiilen, typen, hapen - sykleissä on mahdollista kompensoida nopeasti mahdollisten rikkomusten vuoksi. Nämä syklit ovat "puskuroituja" ja tässä suhteessa itse säätelevät järjestelmät. In sedimenttiperäinen jaksoa (fosforia, rautaa, jne) itsesääntelymekanismeja toimivat paljon huonompi ja helposti rikki, joten irtotavaran kerrostunut jaksoissa on toimimattomassa vararahastoa maankuoressa.

Esimerkkeinä aineen kiertämisestä biosfäärissä pidämme tärkeimpien biogeenisten elementtien biogeokemiallisia syklejä: hiiltä, ​​typpeä, fosforia, rikkiä.

Hiilen biogeenisen syklin ydin on epäorgaaninen aine - hiilidioksidi. Luonnossa CO2on sisällytetty ilmakehän koostumukseen, ja se on myös liuenneessa muodossa hydrosfäärissä.

Hiilen sisällyttäminen orgaanisen aineen koostumukseen tapahtuu fotosynteesin prosessissa, joka johtaa hiilidioksidin ja veden perustuvien sokerien muodostumiseen. Myöhemmin muut biosynteesimenetelmät muuntavat ne monimutkaisiksi orgaanisiksi aineiksi. Nämä yhdisteet muodostavat fotosynteettisiä organismeja ja toimivat orgaanisten aineiden lähteenä eläimille.

Prosessi hengitys kaikkien organismien hapetetaan kompleksi orgaanisen aineen lopulta CO2, joka erittyy ulkoinen ympäristö, jossa se voi jälleen olla mukana fotosynteesin prosessissa. Elävien organismien kudosten hiilipitoiset yhdisteet kuolemansa jälkeen altistuvat biologiselle tuhoutumiselle hajottamalla organismeja, mikä johtaa hiiliin H2CO3tulee taas sykliin.

Tietyissä olosuhteissa kasaantuneiden kuolleiden jäännösten hajoaminen maaperässä menee hitaasti humuksen muodostamisen kautta, jonka mineraalisaatio sienten ja bakteerien vaikutuksen alaisena tapahtuu alhaisella nopeudella. Joissakin tapauksissa orgaanisen aineen hajoamisen ketju on epätäydellinen. Erityisesti tuhoavien organismien toimintaa voidaan vähentää hapen tai happamuuden puutteella. Tässä tapauksessa orgaaniset tähteet kerääntyvät turpeen muodossa, hiiltä ei vapauteta ja sykli keskeytetään. Samoin aiemmin geologisia aikoja muodostui hiili ja öljy. Fossiilisten polttoaineiden polttaminen palaa hiilelle, joka on aikaisemmin poistunut pyörästä, ilmakehään. Hydrosfäärissä hiilisyklin suspensioon liittyy CO: n sisällyttäminen2CCOO: n koostumuksessa3kalkkikiven muodossa. Tässä tapauksessa hiili sammuu sykliin koko geologisiin epokkeihin ennen organogeenisten kallioiden nousua merenpinnan yläpuolella. Sitten kiertoa uudistetaan karitsojen huuhtelemalla ilmakehän saostuksella ja myös biogeenisellä reitillä jäkälän ja kasvien juurien vaikutuksen alaisena. Hiilikaasun rakenne on esitetty kuviossa 3.

Hiilikaasun virtapiiri

Orgaanisten yhdisteiden tärkein typpilähde on typpikaasu N2 ilmakehässä. Elävät organismit eivät yhdistä molekyyli- typpeä. Sen siirtyminen helppokäyttöisiin yhteyksiin eläville organismeille (kiinnitys) voi tapahtua monella tavalla. Typensidontaan osa tapahtuu atmosfäärissä, joka on tuotettu salama typpi- oksidin (II), joka hapetetaan typen oksidien (IV), ja sen jälkeen muodostamalla typpihapon ja nitraattien kuuluvat Maan pinta sademäärä.

Tärkein typpikiinnitysmuoto on entsymaattinen kiinnittyminen suhteellisen pienen typpikiinnitysorganismin elintärkeän aktiivisuuden prosessiin. Kuolemalla ne rikastuttavat elatusainetta orgaanisella typellä, joka nopeasti mineralisoituu. Tehokkain typen kiinnitys, jota bakteerit toteuttavat, muodostavat symbioottiset suhteet palkokasveihin. Maaperän ja maanalaisten kasvien elinten (esimerkiksi apilan tai sinimailanen) toiminnan vuoksi typpi kertyy 150-400 kg: aan 1 hehtaaria kohden vuodessa. Typpi sitoutuu myös vapaasti eläviin typen kiinnittäviin maaperäbakteereihin ja vesiväliaineeseen - sinilevään (syanobakteereihin). Kaikki typpikiinnittimet sisältävät typpeä ammoniakissa (NH3), ja sitä käytetään välittömästi orgaanisten aineiden muodostumiseen, pääasiassa proteiinien synteesiin. Typpipitoisten orgaanisten aineiden mineralisaatio hajottamalla tapahtuu prosessien tuloksena ammonifikaatio- ja nitrifikaatio. Ammonoitavat bakteerit kuolleen orgaanisen aineen biokemiallisen hajoamisen prosessissa muun- taa orgaanisten yhdisteiden typen ammoniakkiin, joka muodostaa ammoniumioneja vesiliuoksessa (NH4 + ). Nitrifysiologisten bakteerien aktiivisuuden seurauksena aerobisessa ympäristössä ammoniakki hapetetaan nitriitteihin (NO2 - ), ja sitten nitraattien (NO3 - ).

Useimmat kasvit saavat typpeä maaperästä nitraatteina. Kasvissoluihin tulevat nitraatit vähennetään nitriitteihin ja ammoniakkiin, jonka jälkeen typpi lisätään proteiinien muodostaviin aminohappoihin. Jotkut typpi absorboivat kasveja suoraan ammoniumionien muodossa maaperän liuoksesta.

Eläimet saavat typpeä ravintoketjun kautta suoraan tai epäsuorasti kasveista. Hajaroita ja kuolleita organismeja, jotka muodostavat haitallisten ravintoketjujen perustan, hajoavat ja mineralisoituvat hajottamalla orgaanisia organismeja, jotka muuttavat orgaanisen typen epäorgaanisiin.

Typen palautuminen ilmakehään tapahtuu bakteerien ja denitrofikaattoreiden aktiivisuuden seurauksena, jotka suorittavat käänteisen nitrifikaation prosessin anaerobisessa ympäristössä, palauttamalla nitraatit vapaaksi typpioksidiksi.

Merkittävä osa typen tulevan meressä (pääasiassa poistovettä mantereella), vettä käytetään fotosynteesin organismien ensisijaisesti kasviplanktonin, ja antamalla sitten eläinten ravintoketjuun palautettiin osittain purkaa meri- kalatuotteiden tai lintuja. Pieni osa typpeä putoaa meren sedimentteihin. Typen syklin rakenne on esitetty kuv.

Typpisyklin järjestelmä

Fosfori-syklissä, toisin kuin hiilen ja typen sykleissä, ei ole kaasufaasia. Fosfori luonnossa suuria määriä sisältämät mineraalit kiviä ja osaksi maaekosysteemeissä prosessissa tuhoa. Fosforin huuhtoutumisen sademäärä johtaa sen tuloa hydrosfäärin, vastaavasti ja vesiekosysteemissä. Kasvit imevät fosfori muodossa liukoisen fosfaattien veden tai maaperän liuoksella ja sisällyttää sen koostumukseen orgaanisten yhdisteiden - nukleiinihapot, energian siirto-järjestelmät (ADP, ATP) solukalvoja. Muut organismit tuottavat fosforia ravintoketjun kautta. Eläinorganismissa fosfori on osa luukudosta, dentinia.

Soluhengitysmenetelmässä tapahtuu fosforia sisältävien orgaanisten yhdisteiden hapettaminen, kun taas orgaaniset fosfaatit tulevat ympäristöön osana eritteitä. Hajoamisorganismit mineralisoivat orgaanisia aineita, jotka sisältävät fosforia, epäorgaanisiin fosfaatteihin, joita kasvit voivat käyttää uudelleen, ja siten sitoutuvat uudelleen liikkeeseen.

Koska fosfori sykli ei kaasufaasissa fosforia sekä muita biogeenistä elementtejä maaperän, kiertää ekosysteemin vain, jos jätteet talletetaan sijainnit imuosan. Rikkoo fosforin kierto voi tapahtua, esimerkiksi maatalouden ekosysteemien, jolloin sato yhdessä opikseen maaperän ravinteet kuljetetaan pitkiä matkoja, ja ne eivät ole palautuneet maaperään paikoissa kulutuksesta.

Kun organismit ovat toistuneet fosforin kulutuksella maalla ja vesiympäristössä, lopulta se erittyy pohja-sedimentteihin liukenemattomien fosfaattien muodossa. Sen jälkeen, kun sedimenttikiveä on noussut merenpinnan yläpuolelle suuren syklin aikana, uutto ja biogeeninen hajoamisprosessi alkavat jälleen toimia.

Fosforilannoitteiden käyttöönotto, joka on sedimenttikivien jalostusta, mahdollistaa kulutetun fosforin täydentämisen voimakkaassa maataloustuotannossa olevilla alueilla. Kuitenkin huuhtelu lannoitteista peltoalueilta sekä fosfaattien pääsy veteen eläin- ja ihmisravinnoksi saattavat johtaa vesiekosysteemien ylikyllästymiseen fosfaateilla ja niiden ekologisen tasapainon häiriintyminen.

Fosforikaasun rakenne on esitetty kuviossa 2.

Fosfori-liikevaihto

Maailmanlaajuisesti rikki pyöräily (Kuvio 8) lisäksi bakteereja, sieniä ja kasveja, jotka käyttävät rikkiä sisältävien aminohappojen synteesiä käyttävien luonnollisten vesien ja maaperän sulfaattia, useita muita erikoistuneiden bakteerien ryhmiä, jotka muuntavat reaktioihin H2SoS SO4ja H2S SO4.

Biologisen rikin kysyntä on suhteellisen alhainen (biofiliaatio S> 1), ja luonnolliset rikkiastiat ovat valtavat. Siksi rikki on harvoin rajoittava ravintoaine. Biotic liikkeeseen rikki sisältyy yleensä suurelta osin abioottisten, asteittaista muuntamista pelkistynyttä muotoa rikkiä (pääasiassa sulfidisen malmit) vallitseva pelkistävässä ympäristössä vanhassa maa, hapettuneessa muodossa. Tätä kehitystä tehostaa huomattavasti teknogenesi.

Veden kierto luonnossa

Veden arvo ja ominaisuudet

Maa on 70% päällystetty vesikuorella, joka on biosfäärin tärkein osa - hydrosfääri. Se sisältää kaikki valtameret, meret, joet, järvet, suot, pohjavedet, keinotekoiset vesitasot sekä vesihöyry ja jäätiköt planeetalla.

Kuten tiedätte, vesi voi olla kolmessa eri tilassa:

  • kaasumainen(pilvet, pilvet);
  • neste(jokia, valtameriä jne.);
  • vankka(Jäätiköt).

Hydrosfääri koostuu vedestä, joka on maapallolla kaikissa kolmessa tilassaan. Vesi on ainutlaatuinen ja ainutlaatuinen luonnon komponentti, jolla voi olla kolme eri muotoa. Mikään muu aine planeetalla ei voi tehdä tätä.

Kierrätysprosessi

Vedenvaihto on jatkuva prosessi, jonka aikana kosteus "kulkee" Maailman valtameren, kiinteän maapallon kuoren ja ilmakehän läpi. Lyhyesti:

  • Aluksi kosteus haihtuu vesisäiliöiden pinnasta ja tulee ilmamassoihin höyryksi, jossa se alkaa aktiivisesti osallistua erilaisiin reaktioihin.
  • Sitten muodostuu pilviä ja pilviä, joiden vuoksi sademäärä putoaa maahan sumun, raekuurojen, lumen tai sateen muodossa.
  • Saavuttuaan maahan ilmakehän saostus täydentää kosteuden puutetta vesipesuissa. Myös sateet kostuttavat maapallon, joka ravitsee kaikkia kasveja. Tämän seurauksena kaikki elävät olennot maapallolla kyllästyvät hapella.
  • Sitten taas kosteuden haihtuminen ilmakehään tapahtuu ja prosessi alkaa uudesta ympyrästä.

Kuva 2. Vesikiertojärjestelmän luonne

On muistettava, että vesivaihtojen päämoottori on Auringon energia.

Enimmäkseen vesi haihtuu maailman valtamerestä. Kuten tiedätte, siinä oleva vesi on suolaista, mutta pinnasta haihtunut kosteus on tuore. Siten merivedet ovat todellisimpia makean veden tuotantoa, ilman että maapallon elämä olisi mahdotonta.

Tutkijat ovat todenneet, että planeetalla joka toinen noin 16 miljoonaa tonnia eri sademäärä putoaa ja samaan aikaan sama määrä vettä palaa takaisin ilmalle. Vedenvaihto maan mittakaavassa on mahtava!

Lapsille voit tehdä mielenkiintoisen kokemuksen kosteuden haihtumisen osoittamiseksi auringonvalon vaikutuksesta. On tarpeen ottaa lasi, täyttää se vedellä, peittää se tiukasti muovipussiin ja laittaa se ikkunaluukkuun aurinkoisella säällä. Tämän seurauksena Maailman Ocean ja ilmakehän yksinkertaisin jäljitelmä saadaan. Jonkin ajan kuluttua pussin seinässä näkyvät pisarat - näin kosteus haihtuu auringon lämmön vaikutuksesta.

Vesisuihkityypit

Suuria ja pieniä vesisyklejä on olemassa.

  • Suuri sykli. Maailman valtameren haihtuminen kohoaa ilmaan ja sen jälkeen se kuljettaa tuulet mantereelle ja putoaa erilaisten ilmakehän sakkausten muodossa. Lisäksi sama määrä kosteutta takaisin putoaa valtameren vesille sekä jokia ja pohjavettä.

Kuva 3. Maailman valtameren vesialueet

  • Pieni verenkierto. Höyry, joka on muodostunut meren yli, saa takaisin saman veden kuin sademäärän.

On myös mannerten kosteusjakso, joka tapahtuu mantereen alueella. Vesi paikallisista vesistöistä ja maapallon pinta säästyy, ja sitten jonkin ajan kuluttua taas palaa ilmakehästä lumen, sumun tai sateen muodossa.

Monien vuosien tutkimuksen tuloksena tutkijat päättelivät, että kosteuden kierros on viime vuosina merkittävästi kiihtynyt. Tällä on kielteinen vaikutus ilmastoon kaikkialla maailmassa. Kuumat alueet tulevat kuumemmiksi ja kuivemmiksi, ja sateisissa alueissa sademäärä vähenee.

Mitä opimme?

Yksi maailman tärkeimmistä teemoista kolmannen luokan osalta on vesijakso. Opimme, mitä prosessi on, kuinka luonnossa tapahtuu vesisykliä, mistä se riippuu ja millainen rooli se planeetalla on. Saatujen tietojen ansiosta oppilaat voivat helposti kirjoittaa raportin tai kirjoittaa viestin oppitunnille.

Huoneen (huoneiston) ilmavirta: järjestelmä ja suositukset

Oikea ilmankierto huoneistossa (huone) - kotitalouden hyvinvoinnin ja mukavan elämän lupaus. Tehokas ja pätevästi järjestetty ilmakeskus eliminoi sienen, homeen ja muiden mahdollisesti vaarallisten allergeenien vaarat.

Nykyisten säädösten mukaan henkilöä kohden on oltava vähintään 30 kuutiometriä puhdasta happea tunneittain.

Ilmanvaihtojärjestelmän tyyppi (pakko tai luonnollinen) ja sen toiminnan tehokkuus riippuvat useista tekijöistä. Yksi huoneen hapen liikkeen pääpiirteistä.

Ilmanvaihto tilassa, jossa on luonnollista ilmanvaihtoa


Luonnollinen ilmankierto perustuu huoneen ilmakehän paine-eroon ja sen ulkopuolelle. Vaihdon voimakkuus kasvaa, ja huoneen lämpötilan ero huononee ja sen ulkopuolella. Tämän prosessin ytimessä ovat fyysiset lait - kylmät virtaukset jäävät alle, ja lämpimät ovat keskittyneet huoneen yläosaan.

Nettomassat tulevat avointen ikkunoiden, ikkunoiden ja halkeamien läpi. Mutta käytetty käytetään pieniä tuuletusaukkoja. Jos järjestelmä on suunniteltu ja järjestetty sääntöjen mukaisesti, talon rakenne palautetaan pehmeällä ja mukavalla mikroilmastolla.

Luonnollinen ilmanvaihto keittiössä ja kylpyhuoneessa

Asuinrakennuksissa, joissa kylpyhuoneen ja keittiön kanavat on yhdistetty pystyakselilla. Tasauksen laatu riippuu suoraan korkeudesta - se on korkeampi, kun akseli on pidempi.

Ilmanvaihtojärjestelmän laatu tarkistaa pienellä paperilla. Se levitetään arinalle ja jos se kiinnitetään arinalle, niin kaikki toimii hyvin.

Ruoanlaittoon keittiön tehokas ilmankierto on erittäin yksinkertainen. Riittää sulkea ikkuna keittiössä ja avata se talon kaukaisimmassa huoneessa. Tämä tarjoaa luonnollisen vetovoiman. Höyryt ja rasvan hiukkaset otetaan huoneista pieneen verkkokauppaan lähellä kattoa.

Jos avaat ikkunan keittiössä, huppu ei voi toimia. Kaikki haihtuminen ajaa sisäänkäynnille. Tämä selittää sen, että monissa sisäänkäynneissä on kaikenlaisia ​​tuoksuja, ruoanlaittoa.

Kaavojen ja piirteiden ilmastojen liikkuminen olohuoneissa

Olohuoneissa, joissa on laadukkaat kaksinkertaiset ikkunat, ilmavirta saadaan avaamalla ikkuna. Mutta kylmällä säällä tämä on melko ongelmallista, koska huone on jäähtynyt käytännössä muutamassa minuutissa.

Tällaisessa epätoivoisessa tilanteessa insinöörit tulivat auttamaan vuokralaisia. He suosittelivat asentamista seinään (lähellä ikkunaa), pieniä venttiilejä, jotka muistuttavat arinaa. Venttiilien rakenne koostuu useista lohkoista. Joissakin malleissa ne asennetaan suoraan ikkunakehyksiin.

Ilmamassat liikkuvat venttiilin läpi, jonka lämpötila ei ole alle 20 astetta. Säätö tehdään erityisten kaihtimien avulla, jotka on järjestetty kaihtimien periaatteelle.

Venttiilin asentamisen jälkeen ikkunoita ei tarvitse avata jatkuvasti. Puhdas happi täyttää nopeasti olohuoneen. Tärkeintä on prosessin täysi automatisointi.

Ilmanvaihtoa varten on tärkeää varustaa pieni aukko oven alla. Jos sitä ei ole, voit tehdä muutamia pieniä reikiä oviin. Ja säilyttää suunnittelun valitus, halkeamat siististi koristella.

Ilmavirta pakotetulla ilmanvaihdolla

Luonnollinen ilmanvaihto on tehokasta silloin, kun sen sisälle ja sen ulkopuolelle on muodostunut huomattava lämpötilaero. Muissa tapauksissa kannattaa käyttää tällaista ilmanvaihtoa. Ilman pakotettua ilmanvaihtoa on välttämätöntä. Sen pohjalta - suuntaa puhdasta happea johtuen sen injektiota tuulettimen.

Tuuletin asennetaan seinään tai ikkunaan. Lisäksi on asennettu liesituuletin, joka poistaa huoneesta saastuneen ilman pakottamisen. Teho valitaan ottaen huomioon hapen saastumisen aste.

Pakotetun ilmanvaihdon järjestelmät olohuoneisiin

Olohuoneen ilmankiertoon asennetaan monoblock-tyyppinen syöttö- ja pakojärjestelmä. Asennus koostuu useista toiminnallisista yksiköistä:

Toiminnassa tällainen asennus on käytännöllisesti katsoen hiljainen ja sen muotoilu on helppo mukauttaa asiakkaan yksilöllisiin vaatimuksiin.

Keittiön hapenkulutus pakotetuissa tuuletusjärjestelmissä

80% saastuneesta ilmasta keskittyy keittiöön. Ja mitä useammin liesi tai uuni toimivat, sitä pienempi prosentti puhdasta happea huoneessa. Usein normaali tuuletusaine ei riitä poistamaan koko ulkomaisten tuoksujen, nokea ja pieniä hiukkasia. Nämä palamistuotteet ja elintarvikkeiden valmistelu asettuvat kattoon, mikä ei lisää niiden houkuttelevuutta, esteettistä arvoa.

Nykyään keittiön ilmaa kierrätetään sisäänrakennetuilla tai ripustetuilla otteilla. Ne asennetaan levyn yläpuolelle ja korjaavat välittömästi saastuneiden massojen ulosvirtauksen. Joissakin malleissa on 2 itsenäistä fanejaa, joka takaa erinomaisen suorituskyvyn vaativimmille emännillekin.

Keittiöpuvut ovat:

Jälkimmäiset eivät ohjaa saastunutta ilmaa ulkoiseen tilaan, vaan puhdista se sisäpuolella olevien suodattimien ansiosta. On tärkeää keskittyä yhteen tärkeään näkökohtaan - usean perheen taloon tällaisten laitteiden asentaminen monimutkaistaa useista ongelmista.

  1. Suljettu ilmanpoistoaukko vaikeuttaa massojen liikkumista.
  2. Tehokas otos ohjaa suuri määrä kontaminoitua happea pääkanavaan. Pienen poikkileikkauksen tapauksessa saastuneiden virtojen poistaminen on yksinkertaisesti mahdotonta.
  3. Haju usein tunkeutuu naapuritiloihin yhteisten kanavien kautta.
  4. Joskus tämä yhdistelmä on lainvastainen. On tärkeää keskittyä alueellisiin säädöksiin, asetuksiin ja määräyksiin.

Paras vaihtoehto keittiölle, jossa on yksi ilmakanava, on varustaa ylimääräinen kanava kattoon tai seinään.

Asianmukainen ilmankierto huoneistossa varmistaa ilman tuuletusten ja muiden häiriöiden muodossa nokea kattoon. Tehokkaimmat ovat pakotetut asennukset. Ne takaavat hapen suunnatun liikkumisen minimoimalla taloudelliset investoinnit ja hermosolujen kustannukset.

Miten veden kierto on luonteeltaan: hydrologinen sykliohjelma

Maapallon biosfäärissä vesimassat liikkuvat jatkuvasti muodostaen suljetun kierron. Tätä prosessia kutsutaan luonnollisen veden kierrokseksi, joka on usein löydetty luonnontieteiden oppikirjoista. Jos haluat kirjoittaa paperin aiheesta "Hydrologinen sykli luontoon", tämä materiaali on hyödyllinen sinulle, auttaa ymmärtämään paremmin luontoa ja sen ominaisuuksia.

Peruskäsitteet

Hydrologinen sykli Onko virtauksen säännöllinen liike maailman tilassa, ja sen tutkimus mahdollisti toiminnan vaikutuksen ymmärtämisen: auringon energia vaikuttaa maapallon ja valtamerien pintaan, kosteutta kuumennetaan, muuttuu höyryksi, molekyylit, jotka nousevat ilmakehään ja keskittyvät pilvien muodossa. Kylmällä lämpötila-alueella, molekyylit tiivistyvät ja putoavat sademäärään. Joten aurinkoenergian vaikutuksen ja jäähdytyksen ansiosta prosessi on äärettömän toistuva.

Päävaiheet ja prosessit

Miten veden kierto tapahtuu luonnossa? Koko hydrologinen sykli sisältää useita tärkeitä vaiheita:

  • haihtuminen;
  • höyryn kondensointi ilmakehän kerroksissa;
  • sen lasku sademääräksi maassa;
  • suodatus maaperän läpi;
  • nesteen tunkeutuminen maanalaisiin puroihin;
  • maaperän neste imeytyy kasveihin;
  • osallistuminen elävien organismien biokemiallisiin reaktioihin.

Syklin vaiheita vähennetään joskus pienimpään:

  • vesi haihtuu;
  • keskittyy ilmakehän kerroksiin;
  • laskeutuu nestemäisen, kiinteän tai höyryn omaavan aineen muodossa.

Tällainen sykli esiintyy usein suuren lampun, esimerkiksi valtameren pinnalla. Hydrologinen sykli on pyöreä - tämä tarkoittaa, että kaikki vaiheet toistetaan jatkuvasti, mikä takaa nesteen jatkuvan liikkeen luonnossa.

Sillä on myös ominaista seuraavat prosessit:

  • sademäärä on veden putoaminen maahan sateen, lumen, tuulen ja sumun muodossa;
  • Saostumisen estäminen on saostumisen prosessi, joka ei ole maaperässä tai vesistöissä vaan puissa ja muissa kasveissa. Tällainen kosteus haihtuu välittömästi maahan joutumatta maaperään;
  • Viemäri on tapa, jolla vesi liikkuu maahan;
  • infiltraatio on nesteen pääsy maahan ja sen suodatus;
  • maanalaiset virtaukset ovat maan alla olevia virtauksia, jotka sijaitsevat ilmastovyöhykkeessä;
  • veden haihtuminen on molekyylien siirtymistä nestetilasta höyryyn;
  • sublimaatio - molekyylien siirtyminen kiinteästä tilasta höyryyn;
  • kerrostuminen - molekyylien siirtyminen höyrystä kiinteään tilaan;
  • advection on vesimolekyylien liike (missä tahansa tilassa) ilmakehän läpi;
  • kondensaatio - höyryjen muodostuminen pilvissä ja pilvissä;
  • haihtuminen - höyryjen liikkuminen auringon energian vaikutuksesta maaperästä ja kasveista ilmakehään;
  • vuotaminen - veden liikkuminen maaperän läpi painovoiman vaikutuksen alaisena.

Hydrologinen sykli On monimutkainen prosessi, joka kestää muutaman päivän ja useita vuosia. Valtameri uudistuu täysin 3200 vuotta - tämä tarkoittaa sitä, että kaikki vesi siinä haihtuu ja palaa takaisin samalle ajanjaksolle.

Syklien tyypit

Tutkijat jakavat hydrologisen syklin useisiin eri tyyppeihin niiden laajuuden ja alueen mukaan. On olemassa viisi päätyyppiä:

  1. Veden maailma kiertää - valtameren neste haihtuu ja putoaa sademäärän muodossa mantereelle ja myöhemmin jokien ja viemärien avulla palaa merelle;
  2. Pieni - nesteen pinnasta meren pinnalla, joka haihtuu auringon vaikutuksesta, palauttaa sedimentit takaisin;
  3. Maan sisäinen sykli - tapahtuu vain maan päällä;
  4. Geologinen sykli tapahtuu maan sisällä, kun valtameri kommunikoi maanalaisten virtausten kanssa;
  5. Global-open, joka sisältää kaikentyyppiset syklit.

Millainen on veden kiertokulku ja mitkä ovat kunkin syklin ominaisuudet. Tämä on ainutlaatuinen luonnollinen ilmiö, jonka ansiosta kaikki elävät asiat maapallolla saavat ravintoaineita.

arvo

Miksi tietää hydrologinen sykli ja sen toimintaperiaatteet ovat todella tärkeitä? Vesisyklin merkitystä luonnossa on vaikea aliarvioida, koska hän:

  • on linkki koko hydrosfäärille;
  • elintärkeät aineet liikkuvat ympäri maata koko ajan, saavuttavat oikeat paikat, ravitsevat maaperää, kasveja ja mikro-organismeja;
  • puhdistaa ja suodattaa maailman valtameren;
  • säätää ilmastoa.

Veden irrationaalinen käyttö voi johtaa hydrologisen syklin häiriöön ja aiheuttaa peruuttamattomia seurauksia koko maapallolle ja sen asukkaille.

Miten tämä käsite selitetään lapsille

Veden kierto luonnossa lapsille on helppo selittää, käyttäen yksinkertaisia ​​käsitteitä tai esittää kaiken satun muodossa. Voit näyttää heille yksinkertaisen kaavamainen piirroksen ja kertoa helppokäyttöisessä muodossa jokaisesta kuvatusta prosessista:

  1. Vesi, jota juomme, syö myös kasveja eläimillä, koska se sisältää monia käyttökelpoisia aineita;
  2. Vesi elää meressä ja joet sekä maan alla;
  3. Aurinko lämmittää voimakkaasti valtameren, ja hän alkaa vihastua. Kun veden kattilassa oleva vesi pysyy palamaan pitkään, se myös vihastuu ja menee ulos nokan läpi. Joten osa meressä olevasta nesteestä muuttuu höyryksi;
  4. Taivaalla pari tuntuu yksinäiseltä ja kompastuu. Ja pilvet ja pilvet, jotka lentävät yli maan, tuulen johdosta, saadaan;
  5. Aurinko ei lämpene yöllä, joten höyry lakkaa vihasta ja muuttuu taas nesteeksi, joka putoaa pilvestä maahan, jossa se täyttää joet, jotka virtaavat merelle.
  6. Kaikki toistetaan uudelleen.

Veden kierto luonnossa

Veden kierto luonnossa

johtopäätös

Lasten vesikiertojen selittäminen luonnossa ei pidä unohtaa visuaalisia apuvälineitä ja käyttää kiehuvaa vedenkeitintä, jääkuoria ja höyryä. Tärkeintä on osoittaa, että neste on tärkeä resurssi, ja sitä on käsiteltävä varovasti. Loppujen lopuksi, jotta ymmärrettäisiin, ovatko lapset oppineet oppitunteja vai ei, on syytä kysyä heiltä kysymys "Mikä on vesikierto maailmassa?" Ja kuuntele heidän vastauksiaan. Jos olet selittänyt kaiken hyvin, saat oikean vastauksen.

Kierrätys luonteeltaan

Kaikki elävät olennot ja kasvit elävät planeetan pinnalla tai sen välittömässä läheisyydessä. Aurinkoenergian lisäksi ne kuluttavat pieniä määriä luonnonvaroja. Jos vettä, happea ja muita eläviä elintärkeitä elementtejä ei jatkettu pysyvästi, he joutuisivat pian loppuun. Siksi monet luonnolliset prosessit ovat syklisiä. Kiertoilma on ilman, veden, maan, kasvien ja eläinten jatkuva vaihtaminen. Kaikki nämä prosessit mahdollistavat koko maapallon elämän elävän ja kehittyvän. Yksi tärkeimmistä kemiallisista elementeistä on happi. Se on ilmakehässä kaasun muodossa (21%) ja se sisältyy johonkin vesi- ja hiilikaasun osa-alueisiin. Yhtä tärkeää kaikille eläville hiilille ja typpeä. Tärkeimmät elementit ovat myös fosfori, rikki ja kalsium sekä rauta ja sinkki, joiden tarve on paljon vähemmän. Kaikki nämä tekijät ovat välttämättömiä energian siirron kannalta, ja ne ovat äärimmäisen tärkeitä koko maapallon elämän kasvulle ja uusimiselle.

Veden kierto luonnossa

Vesi on välttämätön osa elävää luonnetta. Kaikki elävät ovat 75% vettä. Vesi muodostaa jatkuvasti sykkeen meren, ilmakehän ja maan välillä, mikä luo olosuhteet, joissa elämä voi olla olemassa ja kehittyä. Pilvet kohtaavat kylmän ilman massat - esimerkiksi vuoristossa. Suuria vesipisaroita muodostuu, sadetta ja lunta putoavat maahan. Osa vedestä palaa mereen joilta ja puroilta. Vesihöyry jäähtyy ja tiivistyy ja muuttuu pieniksi vesipisaroiksi, jotka muodostavat pilviä. Merkittävät vesivarastot kerääntyvät järviin ja maanalaisiin vesistöihin. Kasvit ja eläimet sisältävät myös paljon vettä, joka palaa. Syklissä niiden kuoleman ja hajoamisen jälkeen. Aurinko lämmittää maata, jokia, järviä ja meriä aiheuttaen veden haihtumisen ilmakehään. Kasvit saavat vettä maaperästä. Suurin osa vedestä haihtuu lehdistä.

Luonnon vesikierron malli

Voit järjestää pienen vesijakson mallin itse. Tätä varten tarvitset: suuren muoviastian, pienemmän pöydän ja muovikalvon. Kaada vähän vettä purkkiin ja laita se aurinkoon, peitetty kalvolla. Aurinko lämmittää vettä, se alkaa haihtua ja nousee, tiivistyy viileään kalvoon ja sitten tippuu siitä purkkiin.

Kasvihuoneilmiö

Hiilidioksidia ilmakehässä on tärkeä rooli: se pitää auringon säteet heijastuvat maapallon pinnasta, ja lämmittää maata. Tätä ilmiötä kutsutaan kasvihuoneilmiöksi. Alan teollistumisen aikakausi alkoi polttaa valtavia määriä polttoainetta. Tämä loi huomattavasti ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Prosessin tulevat seuraukset ja sen vaikutus maan sääolosuhteisiin voidaan vain arvata. Jotkut tutkijat uskovat, että lämpötilan nousu johtaa jään sulaminen, ja tämä puolestaan ​​- nostaa merenpinnan ja tulvat rannikkoalueiden maa-alueiden sekä laajamittaisen ilmastonmuutokseen ja ympäristöön maailmanlaajuisesti. Jotta hiilidioksidipäästöt lisääntyisivät ilmakehässä, ihmiskunnan on pyrittävä aktiivisemmin uusiutuviin, ympäristöystävällisiin polttoaineisiin.

Typpikierto

Kaikki elävät organismit tarvitsevat typpeä kasvulle ja kehitykselle. He saavat sen monella eri tavalla. Typen osuus on noin 78% ilmaa, mutta kaasumaisessa tilassa kasveja ja eläimiä ei imeydy. Jotta ne voivat assimilataa typpeä, sen on ensin muodostuttava nitriiteiksi, ja sitten tulee. nitraatteja.

Mineraalien kierto

Mineraaliset aineet sijaitsevat maan pinnalla ja sen suolistossa. Pinnalla ne nousevat tulivuoren vaikutuksesta. Monet näistä elementeistä, kuten fosfori ja rauta, ovat välttämättömiä kasvien ja eläinten elämälle.

Luonnollinen tasapaino

Luonnonkierrot ovat suhteellisen vakaina. Kaikki muutokset sopivat tiettyyn kehykseen, joten vain vähän muuttuvat syklit toistuvat uudestaan ​​ja uudestaan ​​- ja elämä maapallolla jatkuu. Ihmisen toiminta kuitenkin aiheuttaa peruuttamattomia muutoksia ympäristöön ja loukkaa ikuisia luonnollisia syklejä. Me tahattomasti tuhoamme luonnollisen herkän tasapainon, ja sen tulokset voivat olla katastrofaalisia koko ihmiskunnalle.

Biosfäärissä olevien aineiden kierros

Peruskäsitteet ja määritelmät

Ekologian tutkimuksen keskeisenä tavoitteena on Biosphere. Biosfäärin modernin teorian perustaja on erinomainen venäläinen tiedemies, akateemikko V.I. Vernadsky.

biosfääri - maapallon monimutkainen ulkokuori, joka sisältää elävien organismien koko kokonaisuuden ja tämän planeetan asian osan, joka jatkuu jatkuvasti näiden organismien kanssa. Tämä on yksi maan tärkeimmistä geosfereista, joka on ihmisen ympäröivän luonnonympäristön tärkein osa.

Maa koostuu samankeskisestä kuoret (geospereita), sekä sisäisiä että ulkoisia. Sisäiset ovat ydin ja vaippa, mutta ulkoiset: litosfääri - maapallon kivirakenne mukaan lukien maapallon kuori (kuva 1), jonka paksuus on 6 km (meren alla) 80 km: iin (vuoristojärjestelmät); hydrosfääri - maapallon vesisäiliö; ilmapiiri - maapallon kuori, joka koostuu erilaisten kaasujen, vesihöyryn ja pölyn seoksesta.

10-50 km: n korkeudessa on otsonikerros, jonka enimmäispitoisuus on 20-25 km, joka suojelee maapalloa liialliselta ultraviolettisäteilyltä, joka on hengenvaarallinen kehoon. Myös biosfääri kuuluu tähän (ulkoisiin geosfereihin).

Biosfääri - maapallon ulkokuori, joka sisältää osan ilmasta aina 25-30 km: n korkeuteen (otsonikerrokseen saakka) käytännössä koko hydrosfääri ja litosfäärin yläosa noin 3 km:

Kuva 1. Maankuoren rakenteen kaava

(Kuvio 2). Näiden osien erityispiirteet ovat se, että elävät elävät eliöt, jotka muodostavat planeetan elävän aineen. vuorovaikutus abioottinen osa biosfääriä - ilma, vesi, kivi ja orgaaninen aines - eliöstö aiheutti maaperän ja sedimenttisten kiviä.

Kuva 2. Biosfäärin rakenne ja perusrakenteiden käytössä olevat pinnat

Biosfäärin ja ekosysteemien aineiden kierros

Kaikki biosfäärissä elävien organismien käytettävissä olevat kemialliset yhdisteet ovat rajallisia. Asimiloinnin kannalta sopivien kemikaalien herkkyys estää usein tiettyjen organismiryhmien kehittymistä paikallisilla maa- tai valtamerialueilla. Akateemikko V.R. Williams, ainoa tapa antaa ääretön ominaisuus ääretön on tehdä se pyörii pitkin suljettua käyrää. Näin ollen biosfäärin vakaus säilyy aineiden ja energianvirtausten kautta. Siellä on kaksi pääsykettä aineista: suuret - geologiset ja pienet - biogeokemialliset.

Suuri geologinen sykli (Kuvio 3). Fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten tekijöiden vaikutuksesta kristallikiveä (magmamaista) muuttuu sedimenttisiksi kiviiksi. Hiekka ja savi ovat tyypillisiä sedimenttejä, jotka ovat syvän kiven muuttamisen tuotteita. Kuitenkin, muodostuminen tapahtuu saostuminen ei johdu ainoastaan ​​tuhoaminen olemassa olevien kivien vaan myös synteettisesti biogeenisen mineraalit - luuranko mikro-organismien - luonnonvaroista - valtameren vedet, merien ja järvien. Kuohkeaa, vetinen saostamalla niiden eristys alareunassa altaiden uusien osien sedimenttiperäinen materiaalia uppoamissyvyyteen, jotka kuuluvat uudet termodynaamiset olosuhteet (korkeampi lämpötila ja paine) menettävät vettä ja kovettua, jolloin muuttumassa sedimenttikivilajeja.

Myöhemmin nämä kalliot kaadetaan vieläkin syvempiin horisontteihin, joissa tapahtuu niiden syvä muutos uuteen lämpötila- ja bariolosuhteisiin, tapahtuu metamorfisia prosesseja.

Endogeenisten energianvirtojen vaikutuksen alaisena syvät kiviyhdistelmät uudestaan ​​muodostavat magman - uusien hyytelömäisten kivien lähteen. Kun nämä kalliot nostetaan maan pinnalle, sääolosuhteiden ja kuljetusprosessien vaikutuksen alaisena, ne muuttuvat uudeksi sedimenttikiveksi.

Siksi suuri sykli johtuu auringon (eksogeenisen) energian vuorovaikutuksesta maan syvän (endogeenisen) energian kanssa. Se jakaa aineet biosfäärin ja planeettamme syvempien horisonttien välillä.

Kuva 3. Suurten (geologisten) aineiden liikkuvuus (ohut nuolet) ja maankuoren monimuotoisuuden muutos (jatkuva leveä nuoli - kasvu, ajoittainen - monimuotoisuuden väheneminen)

Suuri sykli ja vesisykli hydrosfäärin, ilmakehän ja litosfäärin välillä, joka siirtää Auringon energiaa. Vesi haihtuu vesistöjen pinnasta ja maaperästä ja sitten taas tulee maapallolle sademääränä. Meren yli haihtuminen ylittää sademäärän, päinvastoin. Näitä eroja kompensoivat jokien valuminen. Globaalissa vesikierroksessa maan kasvillisuudella on tärkeä rooli. Kasvien transpiraatio joillakin maapallon pinta-aloilla voi olla 80-90% sademäärästä ja keskimäärin kaikissa ilmastovyöhykkeissä - noin 30%. Toisin kuin suuret, pienet aineen kierto tapahtuu vain biosfäärissä. Suurin ja pienen vesikierron suhde on esitetty kuviossa 2. 4.

Syklit planeettojen asteikko on luotu lukuisia paikallisia sykliset siirtymät atomit liikkuvan eliöiden elin- toimintoja erityisissä ympäristöissä, jossa ne liikkeet, jotka aiheutuvat toiminnan maiseman ja geologiset tekijät (avo- ja virtaus tuulieroosio, liike merenpohjan vulkanizm, vuori rakennus, jne. ).

Kuva 4. Veden suurten geologisten syklien (BGK) suhde pieneen biogeokemiallinen sykliin (MBC) veteen

Toisin kuin elin, jota keho käyttää kerran, se muuttuu kuumuudeksi ja menetetään, biosfäärissä olevat aineet kiertävät ja luo biogeokemiallisia syklejä. Luonnossa olevista yhdeksänkymmentä outoa elementistä elävät organismit tarvitsevat noin neljäkymmentä. Tärkein niille vaaditaan suuria määriä - hiiltä, ​​vetyä, happea, typpeä. Elementtien ja aineiden syklit suoritetaan itsesäätelevillä prosesseilla, joihin osallistuvat kaikki ekosysteemien komponentit. Nämä prosessit eivät ole jätteitä. Siellä on biogeokemiallisen syklin maailmanlaajuisen sulkemisen oikeus biosfäärissä, jotka toimivat kaikissa kehitysvaiheissaan. Biosfäärin kehityksen aikana biologisen komponentin rooli biogeokemikaalien sulkemisessa kasvaa
jolle sykli. Jopa suurempi vaikutus biogeokemialliseen sykliin tarjoaa Man. Mutta sen rooli ilmenee päinvastaiseen suuntaan (syklit sulkeutuvat). Aineiden biogeokemiallisen syklin perustana on auringon energia ja vihreiden kasvien klorofylli. Muut tärkeimmät syklit - vesi, hiili, typpi, fosfori ja rikki - liittyvät biogeokemialliseen sykliin ja edistävät sitä.

Veden kierrätys biosfäärissä

Kasvit käyttävät vettä vedestä fotosynteesiin orgaanisten yhdisteiden rakenteessa, vapauttaen molekyylihappoa. Kaikkien elävien olentojen hengitysprosesseissa orgaanisten yhdisteiden hapettamisen aikana muodostuu vettä uudelleen. Elämän historiassa kaikki hydrosfäärin vapaa vesi on toistuvasti joutunut hajoamisen ja uudistumisjakson aikana planeetan elävään aineeseen. Vuosittain noin 500 000 km 3 vettä vetää maapallon vesikiertoon. Vesikierto ja sen varaukset on esitetty kuviossa 2. 5 (suhteellisissa suhteissa).

Hapen kierrätys biosfäärissä

Maapallolla on ainutlaatuinen ilmapiiri, jossa on suuri vapaata happea, sitoutuminen fotosynteesiin. Otsonin muodostuminen ilmakehän korkeissa kerroksissa liittyy läheisesti happisykliin. Happi vapautuu vesimolekyyleistä ja on itse asiassa kasvien fotosynteettisen aktiivisuuden sivutuote. Abiotista tapaa happea esiintyy ilmakehän yläkerroksissa vesihöyryn fotodissoitumisen vuoksi, mutta tämä lähde on vain tuhannesosa prosentista toimitetusta fotosynteesi. Ilmakehän happipitoisuuden ja hydrosfäärin välillä on liikkuva tasapaino. Vedessä se on noin 21 kertaa pienempi.

Kuva 6. Hapen syklin malli: rohkeat nuolet - tärkeimmät syöttö- ja kulutusvirrat

Vapautunut happi käytetään voimakkaasti kaikkien aerobisten organismien hengitysprosesseissa ja erilaisten mineraaliyhdisteiden hapettamisessa. Nämä prosessit tapahtuvat ilmakehässä, maaperässä, vedessä, muta ja kivi. On osoitettu, että merkittävä osa sedimenttikiveistä sitoutuneesta hapesta on fotosynteettistä alkuperää. Vaihtorahasto O, ilmakehässä on enintään 5% fotosynteesin kokonaistuotannosta. Monet anaerobiset bakteerit myös oksentavat orgaanisia aineita anaerobisen hengityksen prosessiin käyttämällä tätä tarkoitusta varten sulfaatteja tai nitraatteja.

Kasvien tuottaman orgaanisen aineen täydellinen hajoaminen vaatii täsmälleen saman määrän happea, joka vapautui fotosynteesin aikana. Orgaanisen aineen hautaaminen sedimenttisissä kiveissä, hiilissä ja turpeissa palveli perustana hapen vaihdon ylläpitämiselle ilmakehässä. Kaikki sen sisältämä happi kulkee koko elimen läpi elävillä organismeilla noin 2000 vuoden kuluttua.

Tällä hetkellä merkittävä osa ilmakehän hapesta liittyy liikenteeseen, teollisuuteen ja muuhun antropogeeniseen aktiivisuuteen. Tiedetään, että ihmiskunta viettää jo yli 10 miljardia tonnia vapaata happea kokonaismäärästä 430-470 miljardia tonnia, joita toimittavat fotosynteesin prosessit. Jos katsomme, että vain pieni osa fotosynteettisestä hapesta tulee valuuttarahastoon, ihmisten toiminta alkaa tältä osin huolestuttavilta osuuksilta.

Happisykli liittyy kiinteästi hiilen kiertoon.

Hiilen kierto biosfäärissä

Hiili kemiallisena elementtinä on elämän perusta. Se voi monin tavoin yhdistää monia muita elementtejä muodostaen yksinkertaisia ​​ja monimutkaisia ​​orgaanisia molekyylejä, jotka ovat osa eläviä soluja. Planeetan levityksen mukaan hiili on yhdestoista (0,35% maaperän kuoren painosta), mutta elävän aineen keskiarvo on noin 18 tai 45% kuivasta biomassasta.

Ilmakehässä hiili on osa hiilidioksidi-hiilidioksidia2, vähäisemmässä määrin - metaanissa CH4. Hydrosfäärissä C02 liuotetaan veteen ja sen kokonaispitoisuus on paljon korkeampi kuin ilmakehän. Valtameri toimii tehokkaana puskurina CO: n säätelyssä2 ilmakehässä: kun pitoisuus ilmassa kasvaa, hiilidioksidin imeytyminen vedestä kasvaa. Osa molekyyleistä C02 reagoi veden kanssa muodostaen hiilihapon, joka sitten disossoituu NSO-ioneiksi3 - ja CO 2- 3"Nämä ionit reagoivat kalsium- tai magnesiumkationien kanssa karbonaattien saostumisen kanssa. Nämä reaktiot muodostavat meripuskurijärjestelmän perustan, joka ylläpitää veden vakiomaista pH-arvoa.

Hiilidioksidi on ilmakehän ja vesikehän on vaihto rahasto hiilikierrossa, peräisin sen maakasvit ja levät. Fotosynteesi perustuu kaikkiin maapallon biologisiin sykleihin. Vapautumisen kiinteän hiilen tapahtuu hengitysteiden toimintaa itse kaikki fotosynteettisiä organismeja ja heterotrofeiksi - bakteerit, sienet, eläimet, sisältää tehonsyöttöpiiri takia elävää tai kuollutta orgaanista ainesta.

Kuva 7. Hiilikaasu

Erityisen aktiivinen on paluu ilmakehään C02 maaperästä, jossa monien organismiryhmiöiden toiminta hajotetaan kuolleiden kasvien ja eläinten jäännöksistä ja hengitys kasvien juurisysteemistä keskittyy. Tätä yhtenäistä prosessia kutsutaan "maaperän hengittämiseksi" ja se edistää merkittävästi valuuttakeskuksen C0 täydentämistä2 ilmassa. Samanaikaisesti maaperän orgaanisen aineksen mineralisaation prosessien kanssa syntyy humus - hiilipitoinen monimutkainen ja vakaa molekyylikompleksi. Humuksen maaperä on yksi tärkeimmistä hiilivarastoista maan päällä.

Olosuhteissa, joissa aktiivisuus destruktorit inhiboida ympäristötekijät (esim., Kun anaerobinen tila maaperään ja veteen pohja), orgaaninen aines kertynyt kasvillisuus ei hajoa, kääntämällä ajan myötä niin, rodut kuten kivi tai ruskohiili, turve, Sapropel, öljyliuske ja muut, runsaasti kertynyttä aurinkoenergiaa. Ne täydentävät vararahastoa, pysyvästi sammutetaan biologisesta syklistä. Väliaikaisesti talletettu hiilen elävän biomassan kuollut pentueen, liuenneen orgaanisen aineen meressä jne kuitenkin tärkein reservi hiilirahaston kirjoittaa eivät ole eläviä eliöitä eikä palavia fossiileja, mutta sedimenttiset kivet - kalkkikivet ja dolomiitit. Niiden muodostuminen liittyy myös elävän aineen aktiivisuuteen. Näiden karbonaattien hiili haudataan pitkään maapallon suolistossa ja tulee kiertoon vain eroosiossa, kun kiviä altistetaan tektonisiksi sykleiksi.

Biogeokemiallisessa syklissä vain osa hiilestä on mukana sen kokonaismäärästä maan päällä. Ilmakehän ja hydrosfäärin hiilidioksidi kulkee toistuvasti läpi eläviä organismeja. Maaperän kasvit voivat päästää vesivarastot ilmassa 4-5 vuoden ajan, maa-humusvarannot - 300-400 vuotta. Suurin hiilidioksidin palautus valuuttarahastoon johtuu elävien organismien toiminnasta, ja vain pieni osa siitä (tuhatta prosenttia) korvataan tulivuorikaasujen vapautumisella maan sisäosasta.

Tällä hetkellä fossiilisten polttoaineiden suurien varantojen louhinta ja polttaminen on voimakas tekijä hiilen siirtämisessä varauksesta biosfäärin vaihtorahastoon.

Typpisykli biosfäärissä

Ilmakehän ja elävän aineen määrä sisältää alle 2% maapallon kaikista typestä, mutta se tukee elämää planeetalla. Typpi on tärkein osa orgaanisen molekyylin - DNA, proteiinit, lipoproteiinit, ATP, klorofyllin ja muiden kasvien kudoksissa suhteessa sen keskimääräinen hiili on 1 :. 30, ja levät I: 6. biologinen typpikierto niin läheisesti sidoksissa hiiltä.

Ilmakehän molekyylityppi ei ole käytettävissä kasveille, jotka voivat absorboida tämän elementin vain ammoniumionien, nitraattien muodossa tai maaperästä tai vesiliuoksista. Näin ollen typen puute on usein tekijä, joka rajoittaa alkutuotantoa - orgaanisten aineiden luomiseen liittyvien organismien työtä epäorgaanisista aineista. Tästä huolimatta ilmakehän typpi on laajalti mukana biologisessa syklissä erityisten bakteerien (typen kiinnittimet) vaikutuksen kautta.

Typpikierrossa ammoni- soivia mikro-organismeja on myös suuri osa. Ne hajoavat proteiinit ja muut typpeä sisältävät orgaaniset aineet ammoniakkiin. Ammoniummuodossa osa typpeä imeytyy uudelleen kasvien juurilta ja osittain sieppaavat nitrifioivat mikro-organismit, jotka ovat vastakkain mikro-organismin ryhmän funktiona, denitrifioivia aineita.

Kuva 8. Typen kierto

Anaerobisissa olosuhteissa maaperään tai vesillä he käyttävät nitraattia hapen hapetus orgaanisten aineiden saada energiaa niiden toimintaa. Typpi samanaikaisesti palautetaan molekyyliksi. Typpikiinnitys ja denitrifikaatio ovat luonteeltaan tasapainoisia. Typpikierto siten riippuu pääasiassa bakteerien aktiivisuuteen, kun taas kasvien upotettu se välituotteita käyttämällä syklin ja liikkuvuuden lisääminen paljon määrin typen biosfäärissä biomassan tuotantoon.

Bakteerien rooli typpisykliin on niin suuri, että jos tuhoat vain 20 lajia, elämä planeetallamme lakkaa.

Typpi ei-biologinen kiinnittyminen ja sen oksidien ja ammoniakin pääsy maaperään tapahtuu myös sateilla ilmakehän ionisaation ja salamanpoiston aikana. Nykyaikainen lannoiteala korjaa ilmakehän typpeä määrinä, jotka ylittävät typen luonnollisen kiinnittymisen, maataloustuotannon lisäämiseksi.

Tällä hetkellä ihmisen toiminta vaikuttaa yhä enemmän typen kiertoon, lähinnä sen suuntaan, joka ylittää siirron liittyviin muotoihin molekyylitilan palauttamisprosesseissa.

Biosfäärin fosforikierto

Tätä ainetta, joka on välttämätön monien orgaanisten aineiden, kuten ATP: n, DNA: n, RNA: n, synnyttämiseksi, kasveja assimiloituvat vain ortofosforihappo-ioneina (P03 4 + ). Se viittaa elementteihin, jotka rajoittavat alkutuotantoa sekä maalla että etenkin meressä, koska fosforikuormitustaso maaperässä ja vesissä on pieni. Tämän elementin kiertoa biosfäärin asteikolla ei suljeta.

Maalla kasvit vetävät maaperän fosfaateista, joita hajotukset hajottavat orgaanisista jäännöksistä. Kuitenkin emäksisissä tai happamissa maissa fosforiyhdisteiden liukoisuus putoaa voimakkaasti. Fosfaattien perusvararahasto sisältyy geologiseen menneisyyteen perustuvassa meren pohjassa muodostetuissa kiveissä. Kallioiden huuhtoutumisen aikana osa näistä varannoista kulkeutuu maaperään ja pestään säiliöihin suspensioiden ja liuosten muodossa. Hydrosfäärissä kasviplankton käyttää fosfaatteja kulkemalla ravintoketjuja muihin hydrobioneihin. Meressä kuitenkin suurin osa fosforiyhdisteistä haudataan alemmilla eläimillä ja kasveilla pohjalla, jota seuraa siirtyminen sedimenttikiveistä suuriin geologisiin sykleihin. Syvyydellä liuennut fosfaatit sitovat kalsiumia muodostaen fosforit ja apatiitit. Biosfäärissä on itse asiassa fosforin yksisuuntainen virtaus maan kallioista meren syvyyksiin, joten sen hydrosfäärin vaihtorahasto on hyvin rajallinen.

Kuva 9. fosforin kierto

Lannoitteiden tuotannossa käytetään fosforit ja apatiittitapauksia. Fosforin pääsy makean veden runkoihin on yksi tärkeimmistä syistä niiden "kukintaan".

Rikosykli biosfäärissä

Rikkisykli, joka tarvitaan useiden aminohappojen rakentamiseen, on vastuussa proteiinien kolmiulotteisesta rakenteesta, jota biosfääri ylläpitää laajalla bakteerimäärillä. Tämän syklin erillisillä liiteillä osallistuvat aerobiset mikro-organismit, orgaanisten tähteiden hapettaminen rikkihappoihin sekä sulfaatin anaerobiset pelkistimet, jotka palauttavat sulfateja vetysulfidiksi. Näiden rikkibakteeriryhmien lisäksi hapettaa vetysulfidia elementaariseen rikkiin ja sitten sulfaattiin. Kasvit absorboivat vain maaperästä ja vedestä SO 2- 4.

Renkaan keskellä kuvaa hapettamalla (O) ja talteenotto (R), jonka rikki on vaihdetaan pohjan ja pohjan saatavilla sulfaatti rautasulfideja syvällä maaperässä ja sedimenteissä.

Kuva 10. rikki sykli. Renkaan keskellä kuvaa hapettamalla (0), ja saanto (R), joka tapahtuu, koska rikin välisen pohjan ja pohjan saatavilla sulfaatti rautasulfideja syvällä maaperässä ja sedimenteissä

Rikoksen pääasiallinen kertyminen tapahtuu valtameressä, jossa sulfaatti-ioneja syötetään jatkuvasti maalta, jossa on jokivirtaus. Kun vetysulfidia vapautuu vedestä, rikki palautuu osittain ilmakehään, jossa se hapetetaan dioksiiniksi ja muuttuu sadeveteen rikkihapoksi. Suurten sulfaatti- ja alkuainesulujen sekä fossiilisten polttoaineiden polttamisen teollinen käyttö tuottaa suuria määriä rikkidioksidia ilmakehään. Tämä vahingoittaa kasvillisuutta, eläimiä ja ihmisiä ja toimii happaman sateen lähteenä, mikä pahentaa ihmisen puuttumisen kielteisiä vaikutuksia rikki- sykle.

Aineiden nopeus

Kaikki aineen kierteet tapahtuvat eri nopeuksilla (kuvio 11)

Näin ollen kaikkien biogeenisten elementtien jaksot planeetalla tukevat biosfäärin eri osien monimutkainen vuorovaikutus. Ne muodostetaan toimintaa eri ryhmien organismien toimintoja, järjestelmä valumia ja haihduttamalla, yhdistää meri ja maa prosesseja vesikierron ja ilmamassojen, painovoima, mannerlaattojen, ja muiden suurten geologisten ja geofysikaalisia prosesseja.

Biosfääri toimii yhtenä monimutkaisena järjestelmänä, jossa tapahtuu erilaisia ​​aineen kierroksia. Näiden tärkein moottorikierrätykset ovat planeetan elävä aine, kaikki elävät organismit, jotka tarjoavat orgaanisen aineen synteesin, muuntamisen ja hajoamisen prosessit.

Kuva 11. Aineiden kierrätysaste (P. Claud, A. Gibor, 1972)

Maailman ekologisen näkökulman ytimessä on käsitys siitä, että jokaista elävää olentoa ympäröi moninaiset tekijät, jotka vaikuttavat siihen, muodostaen monimutkaisen elinympäristönsä eli biotoopin. siksi, biotooppi - alueen alue, joka on yhtenäinen tiettyjen kasvien tai eläinten lajien elinolosuhteiden kannalta (kallion kulmakerroin, metsänpuisto, pieni järvi tai suuri osa, mutta yhtenäiset olosuhteet - rannikkoalue, syvänmeren osa).

Tietyt biotooppiin liittyvät organismit muodostavat elämän yhteisö, tai biocenosis (eläimet, kasvit ja mikro-organismit järvestä, niityt, rantaviivat).

Elämän yhteisö (biocenosis) muodostaa yhtenä kokonaisuutena sen biotoopin, jota kutsutaan ekologinen järjestelmä (ekosysteemi). Esimerkki luonnollisista ekosysteemeistä voi toimia anthill, järvi, lampi, niitty, metsä, kaupunki, maatila. Klassinen esimerkki keinotekoisesta ekosysteemistä on avaruusalus. Ilmeisesti ei ole tiukkaa aluekehitystä. Lähellä käsite ekosysteemi on käsite biogeocoenose.

Ekosysteemien pääkomponentit ovat:

  • abioottinen (abioottinen) ympäristö. Nämä ovat vesi, kivennäisaineet, kaasut, sekä orgaaninen aine ja humus;
  • bioottiset komponentit. He ovat: tuottajia tai tuottajia (vihreitä kasveja), kuluttajia tai kuluttajia (eläviä eläimiä, jotka ruokkivat tuottajia) ja hajoavat tai hajottavat (mikro-organismit).

Luonto toimii korkeimmillaan säästeliäästi. Näin ollen eliöiden (organismien elinten aine) ja niiden sisältämän energian luoma biomassa siirretään ekosysteemin muille jäsenille: eläimet syövät kasveja, eläimet syövät muita eläimiä. Tätä prosessia kutsutaan ruoka tai trofia, ketju. Luonnossa elintarvikeketjut ovat usein päällekkäisiä, muodostaen ruoka-aihion.

Esimerkkejä ravintoketjuista: kasvi - kasvinsyöjä - saalistaja; nurmikenttä-hiiri, kettu jne. ja ruoka-alue on esitetty kuviossa 2. 12.

Siten biosfäärin tasapainotilanne perustuu ympäristön biologisten ja abioottisten tekijöiden vuorovaikutukseen, jota ylläpidetään jatkuvan aineen ja energian vaihdon välillä kaikkien ekosysteemikomponenttien välillä.

Luonnon ekosysteemien suljetuissa sykleissä yhdessä muiden kanssa tarvitaan kaksi tekijää: hajoamisten läsnäolo ja aurinkoenergian jatkuva tarjonta. Kaupunki- ja keinotekoisissa ekosysteemeissä vain vähän tai ei ollenkaan hajoavia aineita, joten nestemäiset, kiinteät ja kaasumaiset jätteet kertyvät ja saastuttavat ympäristöä.

Kuva 12. Ruokaverkosto ja materiaalin virtaus