Круговорот веществ в водоеме, Круговорот веществ в природе
Биологический цикл углерода в окружающей среде, который В. Влияние человека на круговорот азота достаточно велико. В дальнейшем оно подвергалось значительным флуктуациям, но неуклонно росло. Из неорганических соединений азота преобладают ионы аммония. Древесина более устойчива к разложению, чем листья.
Целью данной работы является анализ состояния озера Кенон по концентрации в воде биогенных элементов азот и фосфор как важнейших компонентов природных вод, определяющих биологическую продуктивность водных объектов. Отбор проб и определение содержания азота и фосфора проводили общепринятыми в гидрохимии методами [4], ферментативную активность воды определяли по методике [3]. Ферментативная активность водных экосистем указывает на степень гидролиза распада высокомолекулярных органических веществ: протеолитическая активность — степень распада белка в водных экосистемах — это составная часть животных организмов , а амилолитическая — степень распада углеводов растительных организмов.
При распаде органических веществ в воду поступают питательные вещества для жизни и деятельности живых организмов. Неиспользованные продукты распада выпадают в осадок и в последующем они также могут вовлекаться в круговорот веществ.
Наблюдения проводили по пяти станциям: четыре по периметру и одна в центре озера рис. На станции «Центр» пробы отбирали в трех горизонтах: поверхность пов.
По остальным станциям в двух горизонтах: пов. Карта-схема мест отбора проб воды [6]. Общая сумма минеральных форм азота показана на рис. Наибольшее количество ионов аммония, нитритов и нитратов отмечается в июле г. В период осеннего половодья происходит значительное возрастание минеральных форм азота. Из неорганических соединений азота преобладают ионы аммония. В августе г. Повышенная концентрация ионов аммония на данных станциях по сравнению с остальными результатами наблюдений показывает об активных внутриводоемных биохимических процессах.
Повышенное содержание аммонийного азота отмечается и в августе г. Высокое содержание аммонийных форм азота указывает на способность экосистемы к разложению органических веществ. Таким образом, в экосистеме не происходит дальнейшего накопления органических веществ. Повышение содержания аммонийного азота указывает на усиление процессов распада накопившегося за лето органического вещества, подтверждением которого может служить высокая ферментативная активность воды, особенно с июня по сентябрь г.
Ферментативная активность воды ф. Повышенное значение активности амилазы мы отмечаем в августе г. Возможно, это связано с ростом и распадом макрофитов [1]. В г. Протеолитическая ферментативная активность в гг.
Почти по всем станциям наблюдений летом и осенью она увеличивается в придонных слоях воды, что связано с процессами биохимического разложения органических веществ. Это указывает на интенсивность процессов седиментации. Отмечаемые по некоторым станциям увеличение значения протеолитической активности поверхностных слоев воды может быть связано с повышенной плотностью фито- и бактериопланктона в данных горизонтах, например, в августе г.
Процессы превышения привноса органических веществ ОВ с водосборной площади в летнее время гг. Таким образом, органическое вещество в воде оз. Кенон автохтонного происхождения. Высокое содержание бихроматной окисляемости в наших исследованиях коррелирует с высоким содержанием аммонийных ионов.
Исходя из представленных значений ХПК, вода озера характеризуется как «грязная» в г. По результатам наших исследований гг. Это связано с засушливым периодом исследованных лет, когда отмечается пониженный уровень атмосферных осадков и снижение стока из водосборной площади. По нашим исследованиям г. Анализ данных по атмосферным осадкам, выпавшим на водосборный бассейн оз. Кенон показал, что наибольшее количество осадков наблюдалось за гг.
Различают два основных цикла:. Этот вид также называют круговоротом воды в природе, где жидкость постоянно циркулирует между сушей и океаном. Основополагающую роль в создании географической оболочки нашей планеты играет круговорот воды. Вода является наиболее распространенным и очень важным химическим соединением, поэтому круговорот веществ в природе мы самым подробным образом рассмотрим на примере круговорота воды.
Дополнительно отметим, что вода фактически формирует все биогеохимические циклы в природе, она содержится во всех компонентах биосферы — в атмосфере , гидросфере , литосфере и в составе всех организмов. Нагревание воды, ее испарение и конденсация представляют собой вторую после фотосинтеза форму накопления и перераспределения солнечной энергии на Земле и в биосфере.
Круговорот воды условно начинается с поступления ее на поверхность Земли в виде осадков дождя или снега , которые образуются в результате конденсации паров воды, возникших за счет испарения воды растениями, животными, а также поверхностью водоемов. Другая часть осадков проникает в подземные воды за счет процессов фильтрации, со стоками рек вода поступает в Мировой океан.
Количество испаряемой воды зависит от местных условий. Так, с единицы поверхности Земли, занятой лесом, испаряется больше воды, чем с такой же поверхности океана. Количество осадков зависит от географической зоны, от широты и долготы местности, от высоты над уровнем моря и времени года.
Ветрами облака , представляющие собой водный туман, переносятся с одного участка планеты на другой. Уменьшение площади растительного покрова приводит к уменьшению процессов транспирации испарения воды на участках суши, что в свою очередь снижает количество осадков на данной территории.
Вода участвует в круговороте веществ и через ее вхождение в состав организмов, и через выделение в окружающую среду после гибели этих организмов. Попадая в состав осадочных пород в составе неразложившегося вещества, вода удаляется из круговорота на длительное геологическое время, когда эти вещества могут оказаться на поверхности и за счет горообразовательных процессов подвергнуться превращениям.
Благодаря круговороту воды реализуется частично круговорот двух важнейших химических элементов — водорода и кислорода. Велика роль воды и как реагента в процессах фотосинтеза , что является одной из составных частей процессов круговорота воды.
Мировой баланс воды в историко-геологическом масштабе достаточно постоянен, а отдельно взятые локальные водные балансы для конкретного региона могут значительно колебаться. В геологическом масштабе времени обнаружены частые нарушения равновесия баланса океанических и континентальных вод, с чем связаны значительные изменения климата планеты. В режиме континентального увлажнения существует цикл лет. В настоящее время по мнению ряда ученых планета находится в переходном состоянии от очень влажной континентальной фазы к более сухой, что предполагает тенденцию передачи воды от континентов океану.
Наблюдения последних 80 лет показывают, что уровень океанических вод ежегодно увеличивается на 1,2 мм. Велика роль воды в жизнедеятельности человека, который является и водопользователем, и водопотребителем. Водопользование — это такое использование воды, при котором она остается в водоемах например, как транспортное средство — речной и морской транспорт, лесосплав; как механический источник энергии — гидроэнергетика. Водопотребление — использование воды, при котором она извлекается из водоемов.
Им является применение воды в сельском и жилищно-коммунальном хозяйстве, различных отраслях промышленности, атомной и теплоэнергетике. В процессе водопотребления образуются сточные воды, которые без должной очистки загрязняют природные воды. Водопользование также сопровождается загрязнением природных вод за счет попадания в них разных соединений, используемых в водном транспорте, и отходов транспорта и гидроэнергетики.
Водопотребление требует пресной воды определенного качества. Большую роль для человека играет питьевая вода, к свойствам которой предъявляются особые требования, поэтому природные воды подвергаются специальной водоподготовке. Нерациональное использование воды, ее загрязнение за счет неправильного водопользования и нарушение круговорота воды грозит человечеству экологической катастрофой.
Нарушение человеком естественных процессов круговорота воды связано с уничтожением лесов, ростом городов, интенсивной ирригацией и мелиорацией, увеличением пыли и газов, загрязняющих воздух и вызывающих различные эффекты тепличный, похолодания и др.
Он представляет собой обмен полезными веществами в пределах всей биосферы Земли с компонентами веществ из литосферы, атмосферы и гидросферы.
Малый круговорот — биотический, часть большого круговорота, происходит на уровне биоценоза неорганические вещества участвуют в образовании органических , представляет собой перенос вещества по трофическим пищевым цепочкам.
В нем участвуют:. Продуценты преобразуют простые неорганические вещества в сложные органические соединения. Консументы модифицируют или производят еще более более сложные соединения. Редуценты выделяют биологические вещества, которые разлагают сложную органику и освобожденные вещества опять включаются в оборот. Круговорот кислорода.
Этот необходимый для жизни газ содержится в атмосфере, вырабатывается растениями в результате фотосинтеза. Из воздуха кислород поступает через дыхательные пути в организм живых существ, освобождается и снова поступает в атмосферу. Круговорот азота. Азотные соединения выделяются при распаде веществ, впитываются в почву, поступают в растения, а затем выделяются из них в виде аммиака или ионов аммония.
Рассмотрим более подробно малый круговорот на примере углерода. Продуценты улавливают углекислый газ из атмосферы и переводят его в органические вещества, консументы поглощают углерод в виде органических веществ с телами продуцентов и консументов низших порядков, редуценты минерализуют органические вещества и возвращают углерод в атмосферу в виде углекислого газа.
В Мировом океане круговорот углерода усложнен тем, что часть углерода, содержащегося в мертвых организмах, опускается на дно и накапливается в осадочных породах. Эта часть углерода выключается из биологического круговорота и поступает в геологический круговорот веществ.
Большой круговорот — это круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу. Влага, испарившаяся с поверхности Мирового океана на что затрачивается почти половина поступающей к поверхности Земли солнечной энергии , переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока. Большой круговорот обусловлен солнечной энергией, он обеспечивает перераспределение вещества между биосферой и глубокими горизонтами Земли.
