Biogeokeemilised tsüklid: kokkuvõte ja harjutused

Biogeokeemia on teadus, mis uurib atmosfääris ja hüdrosfääris toimuvaid keemilisi protsesse ning täpsemalt nende vahelist elementide voogu.

Biogeokeemilised tsüklid esindavad keemiliste elementide liikumist elusolendite ning planeedi atmosfääri, litosfääri ja hüdrosfääri vahel.

Biogeokeemiliste tsüklite põhiomaduseks on asjaolu, et biootilised ja abiootilised komponendid on omavahel tihedalt seotud.

Keemilised elemendid eemaldatakse keskkonnast, organismid kasutavad neid ja viiakse loodusesse tagasi. Elu luuakse pidevalt samadest aatomitest.

Kui organism sureb, lagundavad olendid selle orgaanilist ainet. lagundajad, mida esindavad seened ja bakterid. Seega naasevad selle organismi moodustanud aatomid keskkonda ja teised elusolendid saavad neid uuesti orgaaniliste ainete tootmiseks lisada.

Ilma selle ringlussevõtteta võivad mõne elule olulise keemilise elemendi aatomid kaduda.

Biogeokeemilise tsükli toimumiseks on vajalik keemilise elemendi reservuaari olemasolu. See veehoidla võib olla maakoor või atmosfäär. Lisaks on vaja elusolendeid, kes aitavad keemiliste elementide liikumisel.

Biogeokeemiliste tsüklite klassifikatsioon

Biogeokeemilisi tsükleid võib jagada kahte põhitüüpi, sõltuvalt nende abiootilise reservuaari olemusest:

gaasitsükkel: Omage veehoidlana atmosfääri. Näide: lämmastikuringe ja hapnikutsükkel.

Setete tsükkel: Neil on maapõu reservuaarina. Näide: fosfori tsükkel ja veeringe.

Eluks vajalikud elemendid osalevad biogeokeemilistes tsüklites. Need on: vesi, süsinik, hapnik, lämmastik ja fosfor.

veeringe

Vesi on elule fundamentaalne ja seda võib looduses leida kolmes füüsikalises olekus: tahke, vedel ja gaasiline. Enamik neist on vedelal kujul.

Veeringet esindavad põhimõtteliselt muutused selle füüsikalises olekus aurustumine ja higistamine.

Lühidalt, veeringe toimub järgmiselt:

1. Järvedes, jõgedes ja ookeanides leiduv vesi aurustub. Ja taimed vabastavad osa veest, mida nad transpiratsiooni teel imavad.
2. Veeaur leiab atmosfääri kõrgeimad kihid. Jahutamisel kondenseerub see aur ja moodustab pilvi, mis sademena sadestuvad.
3. Seega jõuab vedel vesi taas maakera pinnale.
4. Seejärel imbub vesi mulda ja taimed imenduvad. Loomad võivad alla neelata otse või toidu kaudu.

Lisateave veeringe.

süsinikuringe

O süsinik see on element, millest moodustuvad orgaanilised molekulid.

THE fotosüntees ja hingamine need on protsessid, mis reguleerivad süsinikuringet.

Süsiniku tsükkel koosneb selle elemendi fikseerimisest autotroofsete olendite poolt fotosünteesi või kemosünteesi kaudu.

Autotroofsed olendid fikseerivad süsiniku orgaaniliste ühendite kujul. Seega on need toiduahela kaudu tootjatele ning sellest tulenevalt tarbijatele ja lagundajatele kättesaadavad.

CO₂ naaseb keskkonda hingamise, lagunemise või põletamise kaudu fossiilkütused.

Lisateave süsinikuringe.

Hapniku tsükkel

Hapnikutsükkel koosneb selle elemendi liikumisest kolme peamise reservuaari vahel: atmosfäär, biosfäär ja litosfäär. O hapnik selle vabastavad ja tarbivad elusolendid erinevates keemilistes vormides. Need tegurid muudavad süsinikuringe keerukamaks.

Hapniku tootmise eest vastutab peamiselt fotosüntees.

Atmosfäär on elusolendite peamine hapniku reservuaar, kus seda leidub O. kujul.₂ ja CO₂.

O O₂ Seda kasutatakse taimede ja loomade aeroobses hingamisel, milles hapniku ja vesiniku aatomite kombinatsioon moodustab veemolekule.

CO₂ kasutatakse fotosünteesiprotsessis ja selle hapnikuaatomid muutuvad taimede orgaanilise aine osaks.

Rakuhingamise ja orgaanilise aine lagundamise kaudu naaseb hapnik atmosfääri, moodustades osa veemolekulidest ja süsinikdioksiidist.

Lisateave Hapniku tsükkel.

Lämmastiku tsükkel

Lämmastik on Maa atmosfääri kõige levinum keemiline element. Leitud N kujul₂moodustab umbes 78% atmosfääriõhu mahust.

Valdav osa elusolenditest ei suuda omastada õhulämmastikku. Selleks vajavad nad lämmastikku siduvaid baktereid.

Lämmastikuringes osaleb nelja tüüpi baktereid:

• Bakterite kinnitamine: neelavad atmosfääri lämmastikku ja muundavad selle ammoniaagiks.
• Nitrifitseerivad bakterid: kemosünteetilised bakterid, mis oksüdeerivad ammoniaaki ja muundavad selle nitritiks ja seejärel taimede omastatavaks nitraadiks. Seega võib loomade söötmise kaudu saada lämmastikku.
• Lagunevad bakterid: bakterid, mis toimivad orgaanilise aine lagunemisel ja vabastavad keskkonda ammoniaaki.
• Denitrifitseerivad bakterid: bakterid, mis lagundavad anaeroobseid lämmastikuühendeid, näiteks nitraate ja ammoniaaki, ning eraldavad atmosfääri lämmastikgaase.

Lisateave Lämmastiku tsükkel.

Fosfori tsükkel

Fosfor on geneetiline materjal, millest moodustuvad RNA ja DNA molekulid. Seda võib leida ka luudest ja hammastest.

Looduses leidub seda ainult kivimites, tahkel kujul. Kivimite lagunemisel muutuvad fosfori aatomid mullas ja vees kättesaadavaks.

Taimed võivad saada fosforit, kui nad neelavad seda vees ja mullas lahustatuna.

Loomad saavad fosforit vee ja toidu kaudu.

Fosfor suunatakse lagunevate organismide poolt keskkonda tagasi taimedes ja loomades orgaanilise aine lagunemise tagajärjel. Sealt saab seda taimede ringlusse võtta või vihmaveega järvedesse ja meredesse viia ning kivimitesse sisse viia.

Harjutused - proovige oma teadmisi

(PUC-RS-2001) - Maailma rahvad on arutanud võimalust, kuidas rikkad ja saastavad riigid maksavad makse arenguriikidele, kes hooldavad ja / või istutavad metsi. See oleks viis, kuidas leevendada saastavate riikide panust "kasvuhooneefekti" (nähtus, mis vastutab Maa soojenemine), sest taimed eemaldavad kasvades atmosfäärist selle eest vastutava peamise elemendi See on tehtud. Element, millele ülaltoodud tekst viitab, on osa tsüklist:

a) lämmastik
b) süsinik
c) fosfor
d) vett
e) osoon

Vt vastus

b) süsinik

(UFRGS / 2009) - elusolendid säilitavad pidevat ainevahetust keskkonnaga läbi protsesside, mida nimetatakse biogeokeemilisteks tsükliteks.

Biogeokeemiliste tsüklite põhjal tehke märk V (tõene) või F (vale) järgmised väited.

() Atmosfäär on peamine süsiniku, lämmastiku, fosfori ja hapniku reservuaar.
() Veeringes on aurustumine ookeanides madalam, maapinnal on sademeid vähem.
() Atmosfääri lämmastik (N₂) integreeritakse lehtede imendumise kaudu orgaanilistesse molekulidesse.
() Kõigi elusolendite orgaaniliste molekulide koostises on süsinikuaatomid ja nende naasmine tsüklisse võib toimuda laguprotsesside kaudu.

Sulgude täitmise õige järjestus ülevalt alla on järgmine:
a) V - F - V - V
b) F - F - F - V
c) V - V - F - F
d) F - V - F - V
e) V - F - V - F

Vt vastus

b) F - F - F - V

(UDESC / 2009) - analüüsige biogeokeemiliste tsüklite osas järgmisi väiteid:

Mina Süsinikuringes: süsinikuahelad moodustavad orgaanilised molekulid läbi autotroofsete olendite fotosüntees, mille käigus süsinikdioksiid neeldub, fikseeritakse ja muundatakse tootjate poolt orgaaniliseks aineks. Süsinik naaseb keskkonda süsinikdioksiidi kaudu hingamise kaudu.
II. Hapnikutsüklis: hapnikgaas tekib orgaaniliste molekulide ehitamisel hingamise teel ja kulub siis, kui need molekulid fotosünteesis oksüdeeruvad.
III. Veeringes: päikeseenergial on oluline roll, kuna see võimaldab vedelal veel aurustuda. Veeaur kõrgemates ja külmemates kihtides kondenseerub ja moodustab pilvi, mis hiljem sadestub vihma kujul, ja selle vihma vesi naaseb maapinnale, moodustades jõed, järved, ookeanid või isegi imbudes maasse ja moodustades lehed vesilauad.
IV. Lämmastikuringes: üks etappidest on lämmastiku fikseerimine, milles mõned bakterid kasutavad lämmastikku ja pannakse see reageerima hapnikuga, et saada nitritit, mis muundub selle käigus ammoniaagiks nitrifikatsioon.

Kontrollige õiget alternatiivi.
a) Tõesed on ainult väited II ja IV.
b) Tõesed on ainult väited I ja II.
c) Tõesed on ainult väited I, III ja IV.
d) Tõesed on ainult väited II, III ja IV.
e) Tõesed on ainult väited I ja III.

Vt vastus

e) Tõesed on ainult väited I ja III.