Vypracovala: Mgr. J. Dolinská

 

 

BIOSFÉRA - súbor všetkých ekosystémov na Zemi, vyznačuje sa tokom energie, obehom látok, samoreguláciou, samoobnovovaním a vývinom.
 

 

Obeh látok = biogeochemický cyklus
Každý cyklus má základnú zásobu látok (nebiologická časť), ktorá sa pomaly mení a kolujúcu biologickú časť.

 

Najdôležitejšie biochemické cykly biosféry sú: obeh vody, uhlíka, kyslíka, dusíka, fosforu a síry. Obeh mikroprvkov je zložitejší.
 

 

Obeh vody:

Voda je v neustálom kolobehu. Kolobeh vody na Zemi je nerovnomerný, a to priestorovo (trópy – púšte) ako aj časovo (striedanie dažďov a sucha). Hnacou silou kolobehu vody je slnečná energia a zemská gravitácia. Veľký hydrologický cyklus sa uskutočňuje medzi oceánom a pevninou, malý hydrologický cyklus vzniká nad oceánmi a úplne samostatný obeh vzniká nad bezodtokovými oblasťami. Za jeden rok sa obsah atmosférickej vody obnoví 41,8 – krát. To znamená, že priemerne sa voda v atmosfére udrží 8,9 dňa.     

 

Hydrologický cyklus (červená farba – veľký, modrá farba – malý)      
 

 

Obeh uhlíka: 

Časť uhlíka chemicky viazaného v organických prírodných látkach sa uvoľňuje do ovzdušia vo forme CO2 pri dýchaní a pri činnosti deštruentov. Časť organických látok sa v pôde mení na humus. Uhlík je súčasťou fosílnych palív (ropa, uhlie, zemný plyn) a hornín (vápence, dolomity). Výmena CO2 medzi ovzduším a vodou prebieha difúziou. CO2 sa môže viazať do molekúl organických látok (glukóza) len pri fotosyntéze. Do obehu CO2 významne zasahuje činnosť človeka. Spaľovaním fosílnych palív sa množstvo CO2 zvýšilo o 20% z pôvodného množstva.
 

 

Obeh uhlíka
 

 

Obeh kyslíka:

Obeh uhlíka a kyslíka sú navzájom zviazané, pretože súvisia so životnými procesmi. Atmosférický kyslík je biologického pôvodu. Jeho obeh významne ovplyvňuje fotosyntéza, dýchanie a činnosť deštruentov. Človek svojím negatívnym pôsobením znižuje obsah kyslíka vo vzduchu (spaľovanie látok, výrub pralesov), v pôde, vo vode (zvyšovaním množstva odpadu).
 

 

Obeh dusíka:

Obeh dusíka je príkladom zložitých vzťahov medzi živou a neživou prírodou. Rozhodujúci význam v ňom majú mikroorganizmy, najmä baktérie, ktoré z jednoduchých chemických reakcií získavajú energiu pre život. Najväčšou zásobárňou dusíka je ovzdušie (78%), z ktorého sa dostáva do obehu fyzikálnymi dejmi (za búrky a dažďa), ako aj biologickými dejmi baktériami a riasami, ktoré viažu vzdušný dusík (najmä hľúzkovité baktérie). Odhaduje sa, že z ovzdušia je ročne viazaný priemerne asi 1g dusíka na m2 na povrchu pevnín. Naopak do ovzdušia sa dusík z biotickej časti cyklu uvoľňuje opäť činnosťou denitrifikačných baktérií. Určité množstvo sa do obehu dostáva sopečnou činnosťou a časť sa naopak ukladá do morských sedimentov. V súčasnosti zasahuje poľnohospodárstvo do obehu tým, že dodáva priemyselné dusíkaté hnojivá, ktorých značná časť je odplavovaná povrchovými vodami. Do ovzdušia sa dostávajú oxidy dusíka a dymových plynov.
 

 

Obeh dusíka
 

 

Obeh fosforu:

Hlavnou zásobou fosforu sú horniny a usadeniny. Z nich sa fosfor dostáva len pomaly do biotickej časti obehu. V poľnohospodárstve sa vo veľkej miere používajú fosforečné hnojivá. Väčšina z vyťaženého množstva sa z polí dostáva do vody a do morí, takže časť fosforu sa „stráca“ v morských usadeninách.
 

 

Obeh síry:

Zlúčeniny síry – najmä sírany sú prirodzene obsiahnuté v pôde, vo vode a v ovzduší v aerosolových časticiach. U živočíchov je síra dôležitou súčasťou bielkovín, preto je jej v telách živočíchov asi 10- krát viac ako u rastlín. Zvyšky organickej hmoty obsahujúce síru podliehajú činnosti anaeróbnych baktérií. Tie uvoľňujú sulfán, ktorý v atmosfére oxiduje. Síranové ióny sa spolu s vodnými zrážkami dostávajú do vody a odtiaľ do tiel organizmov alebo do sedimentov, kde opäť prebieha ich rozklad (najmä v bahnitých pôdach a močiaroch). Človek uvoľňuje značné množstvo SO2 do ovzdušia spaľovaním fosílnych palív. SO2 je jednou z najvážnejších škodlivín v ovzduší.
 

 

Obeh síry
 

 

Synteticky pripravené látky, na rozklad ktorých sa dosiaľ nevyvinuli mikroorganizmy, sa hromadia v prírode. Prvky sa z nich len veľmi ťažko dostávajú do obehu. Mnohé z týchto látok môžu počas dlhodobého vývoja ovplyvňovať i genetické znaky organizmov, t.j. pôsobiť ako mutagénne činitele.
 

Znečisťovanie a devastácia prírodného prostredia sú rozdielne a súčasne navzájom sa podmieňujúce javy. Znečisťovanie možno definovať ako zanášanie látok vytvorených človekom do prostredia. Znečisťovaním sa  zhoršujú jeho fyzikálne, chemické, biologické a estetické vlastnosti. Ekologická adaptácia živých sústav na zhoršovanie podmienok prostredia je veľmi obmedzená. Živé sústavy závisia od presne vymedzených faktorov prostredia.

 

Rozlišujú sa 4 typy znečisťovania prostredia:


1. fyzikálne – radioaktívne, tepelné, znečisťovanie hlukom

2. chemické – uhľovodíkmi, exhalátmi, ťažkými kovmi, plastmi, syntetickými vláknami, čistiacimi a pracími prostriedkami

3. biologické – umelé osídlenie ekosystému cudzími mikroorganizmami, rastlinami, živočíchmi

4. estetické – stavba alebo iný zásah, ktorý nepriaznivo zmení pôvodný vzhľad prostredia
 

 

Znečisťovanie prírodného prostredia súvisí s jeho znehodnocovaním a ničením, čo sa označuje devastácia. Zdevastované ekosystémy podliehajú veternej a vodnej erózii a rozličným škodcom. Devastáciu rastlinných ekosystémov spôsobujú najmä toxické exhaláty, ktoré sú zdrojom SO2, NO a NO2.
 

 

 

Použitá literatúra:

 

Gréserová, D., Holíkova, K.: Biológia  a ekológia pre 2. roč. SPoŠ. 2. upr. vyd. Bratislava : Príroda. 1996. 125 s. ISBN: 80-07-00799-7
 

 

 

Obrázková príloha:

CD. Chemie II. Multimediálni výukový program. Zebra system. 2001