Биосферадағы заттар айналымы

1.

Биосферадағы
заттар
айналымы

2. Жоспар:

І. Кіріспе.
ІІ. Негізгі бөлім.
• Заттар айналымы
• Геологиялық зат айналымы
• Биогеохимиялық зат айналымдары
ІІІ. Қорытынды

3.

биосфера
гидросфера
литосфера
атмосфера
экосфера

4.

Зат
айналым
Үлкен
Кіші
немесе
геологиялық
немесе
биогеохимиялық

5. Үлкен зат айналымы

6.

ен зат айналым мың - миллиондаған жылдар бойы жүр
аралықта тау жыныстары үгітіліп, мүжіліп, ондағы су
ласады. Оның еритін бөлігі ерітінді түзіп, әр т
ерістерге ұшырайды. Бұл процестердегі басты рөлді су
ырақ бетінің термиялық қасиеті: Күн сәулелерінің сіңір
шағылуы, жылу өткізгіштігі мен жылу сыйымдыл
арады. Литосфераның негізгі химиялық элементтері: от
мний, алюминий, темір, магний, натрий, калий және
арғы мантияның тереңдігі бөліктерінен литосфера
кі қабатына дейін өтіп үлкен айналымға қатыса
маның кристалдануы кезінде пайда болған магма
ныстар Жер тереңдігінен литосфераның беткі қабат
кен соң ыдырауға, үгілуге ұшырайды. Үгілу өнімдері су
йылып, желмен бірге өзен, теңіз, мұхиттарға жина
тты тұнбалық жыныстар түзеді. Олар уақыт өте тере
ып, температура мен қысым жоғары жерлерде «қа

7.

8. Кіші айналым

Кіші айналым кезінде зат айналымы биоценоз
деңгейінде жүреді. Мысалы, топырақ құрамындағы
қоректік заттар, су, көміртегі қосылыстары өсімдіктер
дүниесін құрайды. Ал, өсімдіктер өзге тіршілік иелерінің
денесін құрауға қажет. Жан-жануарлар тіршілігі таусылған
соң, құрт-құмырсқа бактериялар нәтижесінде ыдырап,
қайтадан минералды заттарға айналады. Минералдық
заттарды өсімдіктер дүниесі қайта пайдаланып, тіршілік
сөйтіп жалғаса береді.
Күн сәулесімен энергиясын пайдалану нәтижесінде,
бейорганикалық заттардың өсімдіктер, жан-жануарлар
дүниесіне айналып, қайтадан бейорганикалық заттарға
өту барысындағы химиялық реакциялар тізбегімен
жүретін өзгерістер - биогеохимиялық цикл деп аталады.

9. Күкірт айналымы

10.

Бұл цикл суды, топырақты және атмосфераны
қамтиды. Күкірттің негізгі қоры - топырақта және
тұнбаларда.
Табиғатты күкірт айналымы барысында
төмендегідей химиялық реакциялар орын алады:
CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S
2H2S + O2 = 2H2O + 2S
2S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O
CaSO4 + CH4 = CaS + CO2 + 2H2O – CaCO3 + H2S + H2O

11. Оттегі айналымы

• Атмосферадағы
бос
оттек
табиғатта фотосинтез процесі
кезінде
түзіледі.
Оттексіз
тіршілік жоқ.
• Оттек - нағыз активті газ.
Биосфера шегінде оттектің тірі
организмдермен немесе олар
шірігеннен
кейінгі
қалдықтарымен алмасуы жүреді.
Оның биологиялық айналымы
250т/жыл.
Ал
биосферада
массасы 1014 т.

12. Табиғаттағы оттек айналымы

Фотосинтез
Атмосфера – 21%
Тыныс алу
Гидросфера –
О2
Жану, тотығу
89%
Литосфера- 49%
Тірі организмдер –
68%

13. Көміртегі айналымы

14.

15.

• Продуценттер атмосферадағы көмірқышқыл газды сіңіріп, түрлi
органикалық
қосылыстарға
алмастырады,
консументтер
органикалық затты қорек ретiнде пайдаланып, қоректiк тiзбектер
түзедi. Редуценттер органикалық қосылыстарды минералдап,
атмосфераға көмірқышқыл газы түрінде қайтарады. Ал Дүниежүзілік
мұхиттардағы
көмiртегі
айналымы
қиындау,
ондағы
өлі
организмдердің құрамындағы көміртегі мұхиттың түбіне шөгеді де,
шөгінді жыныстар түрінде жиналады. Бұл көмiртегі биологиялық
айналымнан шығып, геологиялық зат айналымына ауысады.
Көміртегінің биологиялық негізгі резервуары – ормандар, олар 500
млрд т осы элементті түзеді және атмосферадағы оның 2/3 қорын
құрайды. Көміртегі айналымына адамдардың араласуы ( мұнайдың,
газдың, көмірдің жануы, дегумификация процесі) атмосферадағы СО2
мөлшерінің жоғарылауына алып келеді, ол парникті эффектінің
дамуын тудырады. СО2 айналымының жылдамдығы, яғни
атмосферадағы барлық көмірқышқыл газы тірі зат арқылы өтеді,
оған шамамен 300 жыл кетеді.

16. Фосфор айналымы

17.

• Фосфордың негізгі массасы көптеген тау жыныстарының құрамында
кездеседi, бұл жыныстардың бұзылуы нәтижесiнде ол құрлықтық
экожүйелерге немесе жауын-шашынмен шайылып, ең соңында
гидросфераға түседi.
• Жер бетіндегі экожүйеде өсімдіктер фосфорды топырақтан алады
(негізінен РО43- формасында), ол органикалық қосылыс құрамына
(белок, нуклеин қышқылдарында, фосфолипидтерде ж.б.) кіреді
немесе бейорганикалық форма күйінде қалады. Ары қарай фосфор
қоректiк тiзбектерге түседi. Тірі организмдер өлгеннен кейін олардың
қалдықтарынан шыққан фосфор топыраққа түседi де, қайта зат
айналымына қатысады.
• Фосфор тыңайтқыштарын дұрыс пайдаланбаудан, топырақтың су
және жел эрозиясынан топырақтан фосфордың көп
мөлшері
жоғалады. Бұл, бір жағынан, фосфор тыңайтқыштарын артық
пайдалануға және фосфор рудаларының қорының сарқылуына алып
келеді (фосфориттер, апатиттер ж.б.). Екінші жағынан, топырақтан су
қоймаларына көп мөлшерде биогенді элементтердің (фосфор, күкірт,
азот ж.б.) түсуі жасыл балдырлардың және басқа да су өсімдіктерінің
күрт дамуын, суқоймаларының эвтрофикациялануын тудырады
(судың «гүлдеуі»).

18. Азот айналымы

19.

• Азот табиғатта өте көп тарған элементтің бірі. Ол
атмосфералық ауаның 78%-ын құрайды. Азот барлық
белоктардың құрамына кіреді. Жер бетіндегі оны негізгі
түрлері литосферадағы байланысқан және атмосферадағы
молекулалық азот. Атмосферадағы бос азотты жоғары
сатыдағы өсімдіктер өздігінен сіңіре алмайды.
• Органикалық заттар шірігенде ондағы азоттың біраз бөлігі
аммиакқа айналады. Топырақтағы нитрлеуші бактериялардың
көмегімен сол аммиак азот қышқылына дейін тотығады. Өз
кезегінде топырақтағы карбонаттар СаСО3 қышқылмен
реакцияға түсіп, нитратқа айналады да өсімдікке сіңеді. Шіру
процесі кезінде азоттың біраз бөлігі атмосфераға бос күйінде
бөлініп отырады. Табиғи жағдайда топырақтағ,ы байланысқан
азоттың мөлшері кемімейді. Азоттағы бос азот та түрлі
себептермен толықтырылып отырады. Мысалы, ағаш, шым
тезек, тас көмірді жаққанда органикалық заттар шірігенде
атмосфераға азот бөлінеді. Топырақта тіршілік ететін кейбір
бактериялар да ауа жетіспеген жағдайда нитраттардан оттекті
өзіне тартып атмосфераға бос азот бөледі.

20. Табиғаттағы су айналымы

21.

• Бүкіл Жер шарын Атмосфера арқылы құрлық пен мұхит
арасындағы су айналымы үлкен геологиялық айналымға
жатады. Әлемдік мұхиттан су буланып, құрлыққа ауысады
да, атмосфералық жауын-шашын болып түседі, қайтадан
жер бетiлiк және жер астылық, ағызынды сулар арқылы
мұхитқа түседі. Табиғатқа антропогендiк әсерлер климаттың өзгеруi, топырақ құрылымы, жасанды су
қоймалары, өсiмдiктер, ластанулар, т.б. су айналымына
әсер етедi. Судың Жердегi айналымы жыл сайын 500 мың
км3 аса су пайдаланылады. Біздің планетамызда табиғи
жағдайлардың қалыптасуына су айналымының атқаратын
рөлі зор. Жердегі судың барлық қоры өсімдіктердің суды
транспирациялауы мен биохимиялық циклде оның
сіңіруіне бөлінеді және 2 млн жылда қалпына келеді.

22.

23.

Биологиялық зат
айналым
Геологиялық
айналым
Минералдық заттардың су
Органикалық қосылыстардың ерітінділері жерінде
механикалық бөлшектер
түзілуі және бұзылуы
ретінде жай орын ауысуы
жүреді
• Табиғатта заттардың тепе-теңдігі сақталуы тиіс. Бірақ
олардың тұрақтылығы шексіз емес. Соңғы жылдары
Жер шарында атмосфера құрамындағы оттек азайып,
СО2 артуы байқалуда. Бұл апаттарға әкеліп соқтырады.
Мұндай тепе-теңдіктің бұзылуын реттеу - адамзаттың
борышы. Алайда, өкінішке орай адам іс-әрекетінің
нәтижесінде биогеохимиялық айналымда ақырында
қайтымсыз, жағымсыз жағдайларға душар етуі мүмкін
үлкен өзгерістер жүріп жатыр!

24. Қорытынды

• Экология ғылымының негізгі мақсаты биосферадағы тепе - теңдікті сақтау, оның
бұзылу себептерін болжау және алдын алу.
Осы жұмыстың мақсаты - биосферадағы
заттар айналымдарын, олардың тепетеңдігін көрсету.