Вопрос 7 Биогехимический круговорот и поток энергии.

Жизнь существует миллиарды лет. Неорганическое вещество постоянно потребляется из окружающей среды. За это время оно могло быть израсходовано, потому что количество вещества на Земле конечно. Конечное количество вещества в биосфере приобрело свойство бесконечности через круговорот веществ. Питание, дыхание и размножение организмов и связанные с ними процессы создания, накопления распада органического вещества обеспе­чивают постоянный круговорот вещества и энергии. Биогеохимический круговорот веществ — это повторяющиеся взаимосвязанные физические, хи­мические и биологические процессы превращения и перемещения вещества в природе.

Движущими силами биогеохимического круговорота служат потоки энергии Солнца и деятель­ность живого вещества. В результате биогеохимического круговорота происходит перемещение огромных масс химических элементов, концентрация и перераспределение аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии.

Биогеохимический круговорот в биосфере является не полностью замкнутым, незначительная часть вещества «захороняется». Это привело к то­му, что в атмосфере накопился биогенный кислород, а в земной коре — различные химические элементы и соединения.

Весь живой мир получает необходимую энергию из органических веществ, созданных фотосинтезирующими растениями или хемосинтезирующими микроорганизмами. Основной канал передачи энергии — это пищевая цепь.

При каждом очередном переносе с одного трофического уровня на другой большая часть энергии (до 90%) теряется в виде тепла.

Таким образом, жизнь на нашей планете осуще­ствляется как постоянный круговорот веществ, поддерживаемый потоком солнечной энергии.

Вопрос 8.

круговорот воды в биосфере. происхождение и запасы воды на земле. проблемы охраны водных ресурсов

Круговорот воды. Вода -- самое распространенное вещество в биосфере. Основные ее запасы (97,1%) сосредоточены в виде солено-горькой воды морей и океанов. Остальные воды -- пресные. Воды ледников и вечных снегов (т. е. вода в твердом состоянии) вместе составляют около 2,24% (70% от запасов всей пресной воды), грунтовые воды -- 0,61%, воды озер и рек соответственно 0,016% и 0,0001%, атмосферная влага--0,001%.

Вода в виде водяного пара испаряется с поверхности морей и океанов и переносится воздушными потоками на различные расстояния. Большая часть испарившейся воды возвращается в виде дождя в океан, а меньшая -- на сушу. С суши вода в виде водяного пара теряется благодаря процессам испарения с ее поверхности и транспирации растениями. Вода переносится в атмосферу и в виде осадков возвращается на сушу или в океан. Одновременно с континентов в моря и океаны поступает речной сток воды.

Как видим, основу глобального круговорота воды в биосфере обеспечивают физические процессы, происходящие с участием мирового океана. Роль живого вещества в них, казалось бы, невелика. Однако на континентах масса воды, испаряемая растениями и поверхностью почвы, играет главную роль в круговороте воды. Так, в различных лесных зонах основное количество осадков образуется из водяного пара, поступающего в атмосферу благодаря суммарному испарению, и в результате такие зоны живут как бы на собственном замкнутом водном балансе. Масса воды, транспирируемая растительным покровом, весьма существенна. Так, гектар леса испаряет 20--50 т воды в сутки. Роль растительного покрова заключается также в удержании воды путем замедления ее стока, в поддержании постоянства уровня грунтовых вод и др.

Происхождение воды на Земле

Ученые всего мира давно спорят, каким образом появилась на нашей планете вода. Многие специалисты считают, что происхождение воды на Земле произошло, примерно, 4-3,6 млрд. лет тому назад, на активном этапе планетного формирования, когда она постоянно атаковалась тысячами малых и больших комет и астероидов.

По мнению учёных, некоторые из подобных астероидов были довольно крупных размеров и в себе имели большие запасы воды в парообразном состоянии, льда или жидкости.

На сегодняшний день возникла и новая теория. Специалисты из Японии предполагают, что происхождение воды на земле с занесением из космоса не связано. Так, геологи из японского института технологий говорят, что на начальном этапе формирования планеты в Земельной структуре были целые пласты, которые состояли из водорода, они вступали в химические реакции с кислородом, который присутствовал в земной мантии, в результате этого на планете появилась вода в огромных количествах.

2. Проблема экологии воды

Сегодня население Земли насчитывает более семи миллиардов человек, хотя сто лет назад в 1900 году население земли насчитывало полтора миллиарда человек. Естественно, для удовлетворения потребностей увеличившегося населения требуется огромное количество ресурсов как энергетических, так и водных. Сегодня чистая вода стала дорогим удовольствием. В прошлом столетии человечество пережило много войн в борьбе «за огонь», то есть за нефть. В 2050 году предсказывают войну за воду.

Полный кругооборот воды протекает за тридцать-пятьдесят лет. Это означает, что влага, испарившаяся с поверхности тридцать-пятьдесят лет тому назад, сейчас превратилась в воду, которую мы используем для питья.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения более 80% всех заболеваний в мире передается через воду. Ежегодно в мире от загрязнения воды заболевают около 500 млн. человек. Количество заболеваний растет, продолжительность человеческой жизни во многих странах сокращается. В России сегодня более 80% водопроводных сетей и систем очистки превысили срок эксплуатации и находятся в угрожающем состоянии. Около 70% промышленных предприятий вовсе не имеют очистных сооружений, предпочитая сбрасывать отходы в реки и озера. Вода содержит более 13 тысяч токсичных элементов. Не существует природных механизмов обезвреживания такого количества экзотоксинов, поэтому употребление грязной воды вызывает множество заболеваний..

В наступившем 21 веке остро стоит проблема чистой воды.