1. Пәннің мақсаты мен міндеттері, оның оқу процесіндегі ролі

8-АПТА

Тақырып: Биосферадағы заттар айналымы.

1. 
   Биологиялық және геологиялық айналымдар
   
2. 
   Кіші немесе биологиялықзат айналымы
   
3. 
   Биогеохимиялық айналымдар. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары
   

Планетадағы барлық заттар үнемі айнапымда болады. Күн энергиясы Жер бетінде екі зат айналымын қамтамасыз етеді: үлкен (геологиялық, биосфералық) және кіші (биологиялық).

Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі екі кезеңмен ерекшеленеді: Жер дамуының бүкіл геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс.

Геологиялық айналым - тау жыныстарының түзілуімен, үгілуімен және бүзылған өнімдердің - сынықтар мен химиялық элементтердің кейін басқа жерге ауысуымен байланысты. Бүл процестердегі басты ролді су мен топырақ бетінің термиялық қасиеті: күн сәулелерін сіңірілуі мен шағылуы, жылу өткізгіштігі және жылу сиымдылығы атқарады. Жер бетінің тұрақсыз гидротермиялық жағдайы атмосфера айналымының (циркуляция) планеталық жүйесімен бірге Жер дамуының бастапқы этаптарында құрлықтарды, мұхиттарды және қазіргі геосфераны түзумен байланысты болды. Биосфераның қалыптасуымен үлкен айналымға организмдердің тіршілік өнімдері де қосылды. Геологиялық айналым тірі организмдерді қоректік элементтермен қамтамасыз етіп көбіне олардың тіршілік ету жағдайларын анықтайды.

Литосфераның негізгі химиялық элементтері: оттегі, кремний, алюминий, темір, магний, натрий, калий және басқалары жоғарғы мантияның тереңдегі бөліктерінен литосфераның беткі қабатына дейін өтіп үлкен айналымға қатысады. Магманың кристалдануы кезінде пайда болған магмалық жыныстар Жер тереңдігінен литосфераның беткі қабатына түскен соң ыдырауға, үгілуге ұшырайды. Үгілу өнімдері сумен шайылып, желмен бірге рельефтің төмен жерлеріне, өзендерге, теңіз, мүхиттарға жиналып қуатты тұнбалық жыныстар түзеді. Бұл жыныстар уақыт өте тереңге батып, температурасы мен қысымы жоғары жерлерде өзгеріске ұшырайды, яғни "қайта балқытылады". Балқытылған соңжаңажыныстар пайда болып, олар жер қыртысыныңжоғарғы қабаттарына шығып тағы да заттар айналымына түседі.

Биогеохимиялық айналымдар.

Организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергия мен зат айналымын биогеохимиялықайналымдар (циклдар) деп атайды.

Барлық биогеохимиялық айналымдар тіршіліктің қазіргі таңдағы негізін құрайды. Олар бір-бірімен байланысты және оның әрқайсысы биосфера эволюциясында өзіне тән роль атқарады. әр заттың айналым ұзақтығы әр түрлі. Фотосинтез арқылы көмір қышқыл газының атмосферадағы толық айналымы 300 жылға жуық; оттегі - 2000-2500 жыл; азот шамамен -100 млн жыл; судың булану арқылы айналымы -1 млн жылға жуық.

Үлкен және кіші айналымдарда көптеген химиялық элементтер мен олардың қосындылары қатысады. Олардың ішіндегі ең маңыздылары биогенді элементтердің - оттегі, көміртегі, су, азот, фосфор, күкірт айна-лымдары. Улы элементтер - сынап және қорғасын айналымының да маңызы зор. Одан басқа үлкен айналымнан кіші айналымға көптеген шығу тегі антропогенді заттар да (ДДТ, пестицидтер, радионуклидтер және т.б.) түседі.

8-АПТА

(3 балл)

ОБСӨЖ тақырып: Биосфера туралы ілім.

Табиғи территорияларды қорғау ерекшеліктері.

1. Биосфера туралы концепцияның қалыптасуы.

2. Тірі заттың өлемдік ролін анықтау.
Студенттердің орындайтын тапсырмалары:

Бақылау сұрақтары

1. Биосфераны кім ашты?

2. Биоалуантүрлілікті қорғау туралы халық аралық келісім?

3. Тропиктік ормандар – тамаша экожүйе?

4. Биосфераның бөліктері?

5. Биосферадағы заттар айналымы?

6. Әлемдік биогеохимиялық циклдар?

7. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары?

8. Өндірістің даму қарқыны және қоршаған ортаға түсетін салмақ?

В) Нақты вертикальды шектер

С) Ағзалар мен ортаның өзара тіршілікке қабілеттілігі

В) Өзін-өзі тазалау мүмкіндігі

Е) Табиғи таңдаулар

2. Мониторингтің негізгі мақсаты:

3. Адамдардың биосфераға оң әсері:

А)Табиғи ресурстарды қалпына келтіру, жерді рекультивациялау, жер асты суының қорын қалпына келтіру шаралары.

В. Ормандарды кесу, тұщы судың азаюы, жердің көбеюі мен тұздануы т.б.

С. Жерді рекультивациялау, тұщы судың азаюы.

Д. Жердің көбеюі мен тұздануы, жер асты суының қорын қалпына келтіру.

Е. Табиғи ресурстарды қалпына келтіру, ормандарды кесу.

4. Биосфера ғылымының авторы:

А. В.И.Вернадський.

В. Дарвин

С. Тунелли.

Д. Э.Геккель.

Е. Зюсс.

5. Табиғатты қорғау дегеніміз:

А) Биосфера мен атмосфераны ластанудан қорғау.

В) Тазалағыш аппараттарды қолдана отырып қоршаған ортаны корғау.

С) Қоршаған ортаны ластанудан қорғауға арналған жұмыстар жиынтығы.

О) Қоршаған ортаның тазалығын айтамыз.

Е) Экологиялык системада тепе-теңдікті сақтау.

6. Шағын аймақтық климат қалай аталады?

А) Микроклимат.

В) Рельеф.

С) Атмосфера,

Д) Жел

Е) Температура.

7. Биосфераның дамуының ең жоғарғы сатысы-«сана сатысы» қалай

аталады? '

А) ноосфера

В) техносфсра

С) социосфера

Д)антроиосфера

Е)биосфера

8.Биогеохимиялық циклмен биосферадағы тірі заттардың маңызды

функциясы қамтамасыз етіледі. В.И.Вернадский осындай функцияның

қанша түрін қарастырады?

А)5

В)2

Д)7

9. Адамдардың биосфераға теріс әсері:

А) Ормандарды кесу, тұщы судың азаюы, жердің кебуі мен тұздануы т.б,

В) Табиги ресуротарды қалпына келтіру, ормандарды кесу

С) Жердің кебуі мен тұздануы, жер асты суьшың корын қалпьша келтіру

Д) Жерді рекультивациялау, талды ору

Е) Табиғи ресурстарды қалпына келтіру, жерді рвқультивациялау, жер асты

суының қорын калпына келтіру шаралары

10. Биосфера терминiн ғылымға алғаш енгiзген кiм?

А) Э. Зюсс.

В) Ю. Либих.

С) Н. Вавилов.

Д) С. Швартс.

Е) В. Вернардский.

1. 
   Жердің табиғи қорларының сипаттамасы: гидросфера .
   
2. 
   Адамзатты табиғи қорлармен қамтамасыз ету проблемасы.
   

ОБСӨЖ мәтіні:

Гидросфераға антропогенді әсердің ықпалы. Гидросфера туралы негізгі мәліметтер.

Жер шарының сулы аудандарының жиынтығын гидросфера деп атайды. Гидросфераға мұхиттар, теңіздер, өзендер, тоғандар, ми батпақ, топырақтағы, жер астындағы және атмосфералық ауадағы сулар кіреді. Дүние жүзінің 3/4 бөлігі су. Мұхит пен теңіздердің жалпы аудандары құрғақ территорияның ауданынан 2,5 есе артық. Гидросфера биосфераның басқа бөліктері - литосфера (жер асты сулары), атмосфера (булы дымқыл) және оларда тіршілік ететін тірі организмдермен тығыз байланыста. Гидросфераның жалпы көлемі 1455 млн км³.

Жалпы су қорының 97,5% тұзды минералды болып келеді. Теңіз (мұхит) суларын ерітінді деп есептеуге болады, себебі бұл сулардың қүрамындағы тұздардың мөлшері орта есеппен 35 г/кг. Менделеев периодтық систсмасындағы барлық элементтер жер бетіндегі сулардың құрамында (жерасты суларында 62-сі) кездеседі. Бірақ та олардың ішінде теңіз суларының негізгі тұздылығын құратындарға натрий, магний, кальций катиондары мен хлорид, карбонат, сульфат аниондарын жаткызуға болады. Басқа химиялык элементтердің мөлшері негізгі иондардыкімен салыстырғанда анағүрлым төмен болғанымен, олардың теңіз бен теңіздегі тірі организмдерде жүретін химиялык процестерге қосатын үлесі өте зор. Олардың ішінде тірі организмдер өз тіршіліктеріне пайдаланатын азотты, фосфорды, кремнийді ерекше атап отуге болады, бұл элементтердің теңіз суындағы мөлшерін реттеп отыратын теңізде тіршілік ететін жан-жануарлар мен өсімдіктер.

Тұщы сулардың коры жалпы су қорларының 2,5% құрайды, немесе 35 млн. км³. Бұл сулардың орташа түздылығы 1 г/л аспайды. Планетаның әр түрғынына келетін түщы су молшері шамамен 8 млн. м³. Тұщы сулардың 30% жер астындағы сулар. Тұщы судың негізгі коры тау бастарындағы мүздыктарда, Арктика мен Антарктида мұздарында - 97%. Антарктидада мұздың ең калың 4,78 км тең қабаты және дүние жүзі бойынша ең таза суы бар теңіз Уэддела осы Антарктидада тіркелген. Оның мөлдірлігі тазартылған судыкіндей. Жер шарындағы барлық өзендер 650-700 жыл ішінде канша су берсе, тау мүздарында да сонша су бар. Адамзаттың өз тіршілігіне пайдалана алатын судың мөлшері тек 3% (өзен, көл және су қоймаларының сулары), су көздерінің басым көпшілігін пайдалану оте қиынға түседі.

Түщы су қорының үлкен мөлшері негізінде өзендерде болады, олардың ішінде ең ұзын Нил және Амазонка озендері. Нилдың ұзындығы 6670 км, Амазонканыкі - 6437 км. Ресей озендерінің ішінде ең үзын өзенге Обь жатады, егерде оиың ұзындығын Ертістің басталған жерінен есептесек 5410 км тең болады.

Дүние жүзінде Ресей (Бразилиядан кейін) жалпы тұщы судың қоры бойынша екінші орында. Бірақта Ресей территориясында су ресурстары біркелкі орналаспаған, сондықтан, оңтүстік және оңтүстік-батыс аудандарында бір тұрғынға келетін озеннің ағынды суларының көлемі (3-5) 10³ м³ болса, еуропалық бөлігінің солтүстігінде 3510³ м, Батыс Сібірде - 4510³м , Шығыс Сібірде -144 10³ м³ су келеді.

Қазақстандағы табиғи су ресурстары туралы мәлімсттер. Ертіс, есіл, сырдария, жайық т.б.

Ресейдің су көздерінің ішінде ерекше атап өтуге тұратын дүние жүзіндегі суы тұщы ең үлкен көл Байкал (су көлемі 23000 км³, ең жоғарғы тереңдігі 1741 м, жылына ұдайы жаңарып отыратын, тазалығы бойынша сирек кездесетін табиғи судың көлемі 60 км³ шамасында). Бұл көлде дүние жүзілік кеңістіктегі тұщы су қорының 1/5 бөлігі, Ресейдегі қордың 4/5 бөлігі жыйнакталған. Оған 1123 өзен құйылады, тек қана Ангара өзені ағып шығады. Жағасының ұзындығы 2000 км, "жасы" шамамен 20 млн. жыл болатын бұл көлді қоршаған ормандарда 600 шамасында.

Су ресурстарының маңызы. Су физикалық, химиялық тұрғыдан қарағанда ең күрделі заттың біріне жатады. Оны таза күйінде алу өте қиын. Таза су барлық уақытта жеңіл су (НгО) мен аз мөлшерде ауыр және аса ауыр судан тұрады.

Басқа заттармен салыстырғанда судың өте көп аномалиялық (ауытқулық) қасиеттері бар.

1. 
   О "С ден 4 "С дейін қыздырғанда судың көлемі көбеймейді, керісінше азаяды, ең максималды тығыздық мағынасы су қататын нүктеде (0 °С) емес 4 °С-де болады.
   
2. 
   Басқа денелердей емес, су колемі қатқанда сығылысудың орнына үлкейіи, оның тығыздығы төмендейді.
   
3. 
   Қысым көтерілғенде судың қату температурасы көтерілмейді, ол төмендейді.
   
4. 
   Басқа заттардың сыбағалы жылылық сыйымдылығымен салыстырғанда судың сыбағалы жылылық сыйымдылығы өте жоғары.
   
5. 
   Диэлектрлік тұрақтылығы өте жоғары болғандығына байланысты судың еріткіштік және диссоциалау касиеті басқа сүйықтықтармен салыстырғанда жақсылау.
   
6. 
   Сұйықтықтардың ішіңде судың беттік керуінің шамасы ең жоғары - 75 10"³ Дж/м².
   
7. 
   Булану кезінде жылу сіңіріледі, ал будан конденсациялану мен қату кезінде керісінше жылу бөлінеді.
   

Академик А. Карпинский су туралы былай деген: "Су — ең бағалы байлық. Су — тек минералды шикізат. Ол тек өнеркәсіп пен ауылшаруашылығын дамытушы ғана емес, сонымен бірге өмір жоқ жерге тіршілік сыйлайтын ыстық қан".

Су - тірі материяның негізі. Қазіргі кезде сулы ортада тіршілік ететін жануарлар түрінің саны 150000 немесе олардың жалпы санының 7%, ал суда өсетін осімдіктер түрінің саны 10000 (8%). Жануарлардың ішінде балықтардың шамамен 16000 түрі, былқылдақденелілердің 80000 түрі, шаянтәрізділердің 20000-нан астам түрі, қарапайымдылардың 15000-ға жуық түрі жөне т.б. бар. Жануарлардың дене массасының орта есеппен 75%, кейбір өсімдіктер массасының 89-90% судан түрады (7.3-ші кесте).

Адам ұрығының (эмбрионының) 97%-і су, жаңа туған баланың дене массасының 77-80%-і судан тұрады. Орта есеппен ересек адам денесінің 65-70% су, ұлғайған сайын су мелшері адам денесінде 60%-ке дейін төмендейді. Осы деңгейден денедегі судың мелшері 10-12% төмендесе, организм әлсіреп, жұмыс атқару қабылеті жойылады, ал организмдегі судың көлемі 25%-тен төмен түссе, адам оміріне қауіп тонеді. Кейбір жан-жануарлар (балықтар, киттер, дельфиндер, құндыздар) тек кана сулы ортада тіршілік етеді. Себебі организмдердегі судың мелшері азайғанда ас қорыту және де басқа процестер бұзылады, яғни организмдегі тепе-теңцік бүзылып, әртүрлі ауыр жағдайға әкеліп соғады. Негізінде барлық организмдердің өсіп-өнуіне таза су қажет, сондықтан сумен жабдықтау көздеріне, судың сапасына ерекше маңыз беріледі.

9-АПТА

ОБСӨЖ №18

ОБСӨЖ тақырыбы: Су ресурстары және оны қорғау

1. 
   Су ресурстары және оны қорғау.
   
2. 
   Жер бетіндегі су ресурстары.
   
3. 
   Адамның аруашылық қызметіндегі судың маңыздылығы.
   

Студенттердің орындайтын тапсырмалары:

Тест тапсырмалары

1. Нейтрализация су тазалаудың келесі әдісіне жатады:

В) Физико-химиялык

С) Қьвдыру аркылы.

Д) Биохимиялық.

Е)Термиялық

2. Табиғи су ресурстарын кешенді пайдалану:

С) Ұтымды пайдалану.

Е) Табиғат ресурстарын қорғау.

3. Тірі ағза сыртқы ортамен биотикалық және абиотикалық қарым- .

қатынасын Ч. Дарвин қалай атады? .

А) тіршілік үшін күрес

В)мониторинг

С) мутңия

Д) аменсализм

Е) метаболизм

4. Қалдық сулар иісін жою процесс қалай аталады?

А. Дезодорация

В. Коагулияция

С. Сорбция

Д. Кристализация

Е. Флотация

5. Жер шарының сулы аудандарының жиынтығын не деп атайды?

А. Гидросфера

В. Коагулияция

С. Сорбция

Д. Кристализация

Е. Флотация

6. Гидросфераға қандай сулар кіреді?

А. Мұхит, теңіз, жер асты, ауа

В. Коагулияция

С. Сорбция

Д. Кристализация

Е. Флотация

7. Дүние жүзінің неше бөлігі су?

А. 3/4

В. 2/1

Д. 6/7

8. Гидросфераның жалпы көлемі?

А. 1455 млн км³.

В. 15 млн км³.

С. 152 млн км³.

Д. 1789 млн км³.

Е. 899 млн км³.

9. Жалпы су қорының 97,5% қандай минералды болып келеді?

А. Тұзды

В. Коагулияция

С. Сорбция

Д. Кристализация

Е. Флотация

10. Теңіз (мұхит) суларында тұздардың мөлшері орта есеппен қанша?

А. 35 г/кг

В. 2 г/кг

С. 5 г/кг

Д. 6 г/кг

Е. 8 г/кг

11. Тұщы сулардың коры жалпы су қорларының неше пайызын құрайды?

А. 2,5%

В. 2 %

Д. 6 %

12. Су ресурстарын реттеу мынадай жолдармен іске асырылады;

В) Жанама.

С) Муздықтарға әсер ету.

Д) Өзсн ағындарын бөлу.

Е) Тікелей.

10-АПТА

ОБСӨЖ№19

1. 
   Атмосфералық ауа және оны қорғау жолдары.
   
2. 
   Атмосфераның газдық құрамы.
   
3. 
   Қазіргі атмосфераны қалыптастыруда тірі организмдердің ролі.
   

ОБСӨЖ мәтіні:

°С кезіндегі биіктігі 760 мм сынап бағанасына тең ауа қысымы өлшем бірлігі болып саналады. Интернационалдық жүйе бойынша 1 атм = 101,325 кПа-ға тең. Атмосфераның жалпы массасы 5,51 * 10¹⁵ тоннаға (500 триллион т) жуық, оның ішінде оттекке келетіні 105 триллион тонна, жыл сайын жұмсалатын оттектің молшері 0,01%. Планетадағы оттекті тірі заттектер 5200-5800 жылда толық жаңартады. Ал оның барлық массасы тірі организмдер арқылы шамамен 2000 жылда етеді. Атмосфералық көмір қышқылының тірі организмдер арқылы етуі 300 - 395 жыл аралығында.

Жер бетіне ең жақын орналасқан қабатты тропосфера деп атайды. Бүл қабат жер белдеулерінен 7-10 км-ден (полярлық ендіктерде) 16-18 км (экватор үстінде) биіктікке дейін созылады. Осы қабатта ауаның 80%-тей мөлшері және су буының да 80%-ке жуығы жинақталады. Тропосферадағы ауа әртүрлі бағытта әртүрлі жылдамдықпен үнемі тәртіпсіз қозғалып, өзгеріп отырады. Қозғалыс нәтижесінде құрғақ ауа ылғалды ауамен, жылы ауа салқын ауамен.алмасып тұрады. Негізгі бұлттардың түзілетін жері де осы қабат. Циклондар мен антициклондар осында ербіп, ешіп отырады. Осыған орай жер бетіндегі ауа райы тропосфераға байланысты.

Атмосфералық ауа Жер бетіндегі тіршілікті ашық Космос әсерінен сақтап отырады, атап айтқанда, күн сәулесінің Жерге түсетін мөлшерін реттейді. Ол болмаса тәулік ішінде жер бетінің температурасы шамамен 200 °С құбылып тұрған болар еді: күндіз қатты ысып (100 "С үстінде), ал түнде аяз (-100 °С). Осыдан да жоғары айырмашылық жаз бен қыс айларының арасында орын алар еді. Атап айтқанда, атмосфераның арқасында Жер бетіндегі орташа температура 15 "С шамасында. Сонымен қатар, атмосфера болмаса Жердің әр 1 км² үш-төрт күнде метеорит түсіп отырған болар еді, осы жағдайдан сақталып отырғанымыз метеориттердің көбісі ауаның тығыз қабаттарында жанып кетеді.

Атмосферадағы бөлшектер өздері таралған кеңістікте толассыз қозғалыста болғандықтан, көлемі мен пішінін сақтамайды. Сондықтан ауаның белгілі бір жерде қысымы артса, қысымы аз жаққа қарай ауысып отырады. Ауаның осындай қозғалысынан жел пайда болады. Жер бетінен әр шақырымға кетерілген сайын ауаның температурасы 6,5 "С төмендеп отырады да, ал 18-20 км биіктікте темендеу тоқтатылып, температура тұрақталады, шамамен — 56 °С болады. Атмосфераның бұл бөлігін тропопауза деп атайды.

Жер бетінен 20-50 км биіктікте орналасқан келесі қабат — стратосфера. Ауаның қалған белігі осы қабатта болады, жел екпіні төменгі қабаттармен салыстырғанда мүнда оте баяу келеді. 25 км биіктіктен кейін бұл қабаттың жоғары бөлігінде әр шақырымға көтерілген сайын температура орта есеппен 6 "С-ге жоғарылап отырады. 46-54 км биіктікте орналасқан аралық стратопауза қабаты, онда температура 0 °С шамасында.

Атмосфераның 55-80 км биіктігінде орналасқан қабат - мезосфера. Бүл қабатта әр шақырымға жоғары көтерілген сайын температура 2 — 3 °С-ге төмендеп отырады. Келесі мезопауза деген қабатта тұрақталған температура мөлшері 75 - 90 "С шамасында.

Жоғарыда қаралған қабаттардың үстіндегі атмосфера қабатында газ молекулаларының иондарға ыдырау қабілеті оте жоғары болғандықтан, оған ионосфера деген атау қолданылады. Бүл қабаттың қалыңдыгы бірнеше мыңдаған км-ге дейін созылады.

Атмосфера қабатының нақты шекарасы анықталмаған. Жер серіктері мен ракеталар арқылы алынған деректер бойынша атмосфера 10-20 мың км биіктікке дейін жайылған. Атмосфераның ең үстіңгі қабатын экзосфера деп атайды. Атмосфералық газдардың экзосферадан әлем кеңістігіне шашырай бастауына байланысты, осы қабатты планета аралық кеңістік деп те есептейді.

Атмосфераның химиялық құрамы 90 км биіктікке дейін түрақты. Күннің ультракүлгін сәулелсрінің әсерінен 90 км-ден жоғары жатқан атмосфера қабаттарында бұл тұрақтылық бұзылады, осыған орай оның химиялық құрамы да тұрақсызданады.