Изучение круговорота веществ в школьном курсе химии

2. Ассимиляция – переход азота аммиака в органическую форму:

фермент

NH3NH2-.

3. Аммонификация - распад органических азотсодержащих соединений:

фермент

NH2-NH3;

NH3+НОН NH4++ОН-.

4. Нитрификация – превращение аммонийного азота в нитритную и нитратную формы:

фермент

2NH3+3О2 2НNО2+2Н2О+Q;

2НNО2+О2 2НNО3+Q.

5. Денитрофикация – восстановление нитратов (нитритов) до молекулярного азота: фермент

2NО3-2NО2+О2;

фермент

4NО2 2N2О+3О2;

фермент

2N2О 2N2+О2.

N2 и N2О выделяются в атмосферу и тем самым исключаются из фондов активного азота.

При обсуждении причин и последствий нарушения круговорота азота следует отметить, что перенасыщение почвы азотом (удобрениями) и загрязнение её ионами Cu2+ приводят к угнетению деятельности микроорганизмов – азотфиксаторов, а сильное закисление почвы снижает эффективность нитрификаторов (в кислых почвах недиссоциированная азотистая кислота токсична для этой группы бактерий). К другим, не менее серьезным, причинам относятся промышленная фиксация азота, загрязнение почвы и водоемов пестицидами, отложение органического вещества на дне закрытых водоемов (при этом азот изымается из круговорота).

Круговорот фосфора так же важен для живых организмов, как и круговорот азота. Этот элемент – один из главных компонентов нуклеиновых кислот, клеточных мембран, систем переноса энергии, костной ткани и дентина. Считают, что недостаток фосфора ограничивает продуктивность водных растений, а поступление фосфора в реки и озёра со сточными водами и с поверхностным стоком с удобряемых полей стимулирует биологическую продуктивность водоемов до нежелательного уровня.

Круговорот фосфора несколько проще круговорота азота, поскольку фосфор встречается лишь в немногих химических формах: этот элемент циркулирует, постепенно переходя из органических соединений в фосфаты, которые снова могут усваиваться растениями. Но, в отличие от азота, резервным фондом фосфора служит не атмосфера, а горные породы и другие отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. Эти породы постепенно подвергаются эрозии, высвобождая фосфаты в экосистемы. Большое количество фосфора попадает в море и там отлагается. Именно поэтому возвращение фосфора в круговорот не возмещает его потерь.

Внимание учащихся обращают на то, что деятельность человека ведет к усиленной потере фосфора, что делает его круговорот менее замкнутым, а следовательно, и менее совершенным. Одна из причин этого - производство удобрений (ежегодно добывается 1-2 млн. тонн фосфорсодержащих пород); большая часть этого фосфора смывается с полей и исключается из круговорота.

Добыча и переработка фосфатов на удобрения местами создает серьезные проблемы с загрязнением среды. В настоящее время больше всего опасений вызывает увеличение концентрации растворенных фосфатов в водных системах из-за усиленного выноса фосфора с промышленно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Из-за огромных потерь фосфора возникла проблема поиска путей его возвращения в круговорот. Один из них - использование сточных вод для опрыскивания наземной растительности или пропускание стоков через естественные водно-болотистые угодья.

Другая причина, негативно влияющая на круговорот фосфора, закисление почвы и воды. В условиях экосистем высокая кислотность снижает доступность фосфора: в кислой среде нерастворимые соединения алюминия, железа и марганца становятся растворимыми и реакционно способными, связывают фосфор и таким образом изымают его из круговорота.

Существенно нарушают круговорот фосфора также вырубка лесов, увеличение посевных площадей, использование детергентов, сжигание топлива, осушение болот и развитие морского промысла. Все это сникает биологическую продуктивность, а следовательно, и масштабы гидробиологического круговорота фосфора. Еще одна причина нарушения круговорота фосфора - изъятие его из цикла при отложении органического вещества на дне водоемов.

Прочее о педагогике:

Критерии, определяющие уровень компетентности администрации школы в работе с учителями
Работа администрации школы с учителями направлена, как уже говорилось выше, на повышение их уровня педмастерства и компетентности. Поэтому в данном контексте компетентность учителя тесно связана с компетентной работой администрации. Профессиональная компетентность может рассматриваться, как своеобр ...

Примерные нормы оценки учебных достижений младших школьников по родному языку
Родной язык, как один из важнейших учебных предметов в школе, реализует практические, образовательные, развивающие и воспитательные цели. Основными задачами обучения родному языку в начальной школе являются: – формирование представлений о системе русского языка (фонетической, лексической, грамматич ...

Становление и развитие педагогической концепции детского коллектива
Сама проблема детского коллектива родилась отнюдь не сегодня. Истоки ее — в отечественной педагогической литературе предреволюционных лет. И породила ее обстановка, свойственная массовой школе того времени. Атмосфера ябедничества, фискальства, доносов, характерная для многих школ того периода, поро ...