ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ТЕМЕ 7
1. Обсуждение содержания темы «Проект «Сероводород в Чёрном море». Контрольные вопросы: 1. Можно ли утверждать, что только особенности биотического сообщества Чёрного моря определяют наличие сероводорода? 2. Можно ли утверждать, что только абиотические особенности (гидрологического режима, циркуляции вод) Чёрного моря определяют наличие сероводорода? 3. Сохранилась бы сероводородная зона если бы: а) не было избытка поступающих в Чёрное море пресных вод, стекающих в Мраморное море по галоклину, а также нижнего противотечения высокосолёных вод через Босфор; б) существовал активный обмен глубинных вод (подводные течения) между Чёрным и Средиземным морями через глубокие и широкие проливы; в) отсутствовали сульфатредуцирующие бактерии; г) в Чёрном море наблюдалась крайне олиготрофная ситуация (дефицит органики и биофильных элементов – N/P/K – в водах материкового стока). 4. Способны ли ветер, волны и осадки перемешать воды моря до самого дна? 5. Где (в какой зоне) и при каких условиях возможно локальное осуществление бактериального фотосинтеза в Чёрном море? 6. Почему говорят о «сероводородном заражении»? ПДК и свойства Н2S. 7. Какую из экологических зон (по глубине) можно назвать зоной хемосинтеза и биогеохимическим фильтром? От чего защищает нас этот фильтр? 8. Влияет ли деятельность человека на содержание сероводорода в Чёрном море? Как? 9. Экосистемы каких природных водоёмов (эвтрофных или олиготрофных) более устойчивы? 10. В чём заключаются «экологические проблемы» эвтрофных водоёмов? 2. Проведение лабораторного эксперимента «Модели галоклина, термоклина и термального перемешивания вод» Описание лабораторной работы: см. конспект лекции. Оборудование и реактивы: мерные 2-х литровые цилиндры, химические стаканы, пипетка (20 мл), стеклянные палочки, соль (NaCl), органический краситель, лёд. Методические рекомендации: При моделировании галоклина и пикноклина сначала заливают более плотную жидкость, которая должна занимать около 2/3 цилиндра. Менее плотную жидкость осторожно приливают по стенке цилиндра, используя стеклянную палочку (сначала только половину объёма неокрашенной жидкости, затем окрашивают и приливают оставшуюся жидкость). Успех эксперимента зависит от аккуратности. 3. Обсуждение и оценка домашнего задания по теме 7. 4. Выполнение аудиторных заданий Задание 1. Приведите краткое решение этих задач: 1. Вы съели 18 г глюкозы. Сколько кислорода (в граммах и литрах при н. у.) потребуется для полного разложения глюкозы в процессе дыхания? ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 2. Какое количество О2 выделили растения-продуценты в результате фотосинтеза в процессе образования современной фитомассы, если запасы современной фитомассы составляют 2,5 х 1012 т (в форме [СН2О] – приближенно)? ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Рассчитайте массу СО2 ежегодно поглощаемую продуцентами при фотосинтезе в биосфере, если величина образования первичной продукции (СН2О) приблизительно составляет 200 млрд. тонн/год. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 4. Почти реальная практическая задача (по А.Р. Эносу и С.Э.Р. Бейли, 1997). Для компенсации поглощения О2 и выделения СО2 при сжигании топлива промышленными предприятиями, предлагается высаживать на пустырях и других бросовых землях древесные растения, которые в процессе наращивания биомассы фиксируют (связывают) определенное количество СО2 и выделяют в атмосферу О2. Дано: завод ежегодно сжигает 140 т топлива с условной формулой [СН2]. Один гектар посадок деревьев за 20 лет фиксирует 120 т углерода [C]. Администрация завода обязуется осуществить посадку деревьев на пустыре, площадью 15 тыс. кв. метров, для компенсации выделения СО2 и поглощения О2 за 20 лет планируемой работы завода. Подпишите ли Вы положительное заключение экологической экспертизы? Требуется рассчитать, на какой площади необходимо осуществить посадки деревьев, чтобы компенсировать выделение СО2 и/или поглощение О2 заводом, если известно, что один гектар древесной растительности за 20 лет «законсервирует» около 120 тонн углерода в древесине, корнях и пр. (в форме [СН2О]n – приближенно).
Решение.............................................................................................................................. ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... Задание 2. · Завершите общую схему «Сероводород в Чёрном море» (рис. 7.3). · По данным таблицы 7.1 постройте графики, отражающие изменение концентрации кислорода и сероводорода с глубиной (на клетчатом поле рисунка 7.3). Там же объективно выделите четыре экологические зоны по глубине. · Оформите условные обозначения. Подберите цвета для зон и линий, а также обозначение пикноклина. · Напишите схемы (уравнения) фотосинтеза, хемосинтеза, аэробного дыхания и сульфатредукции (анаэробного дыхания) для соответствующих зон. · Дайте краткие ответы на вопросы и оформите работу в виде небольшого реферата. Структура реферата 1. Характеристика общих географо-экологических особенностей Чёрного моря, обуславливающих наличие сероводорода в его глубинных водах. Помимо описания, необходимо дать схему (рисунок) водного баланса Чёрного моря. Чаша водоёма. Блоки водного баланса с указанием значений в км3/год. Галоклин. Течения через Босфор. 2. Последовательно опишите геоэкологические особенности каждой из выделенных Вами зон. Обоснуйте выделение границ. Особое внимание обратите на процессы синтеза первичной продукции и «дыхания» (по Ю. Одуму). Лимитирующие факторы: свет, кислород, органика, сероводород. Не забудьте показать бактериальный фотосинтез (в виде упрощённого суммарного уравнения) на общей схеме, а также описать результаты лабораторного моделирования термального перемешивания вод. 3. Предложите свой проект «борьбы» с сероводородным заражением Чёрного моря.
Рис. 7.3. Схема: «СЕРОВОДОРОД В ЧЁРНОМ МОРЕ»
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
|
