Организация трофических цепей и уровней в природе. Эффективность передачи энергии в природных системах.
Классификация пищевых цепей.
Распределение энергии в пределах одного трофического уровня. Понятие о продуктивности
Механические методы очистки сточных вод и используемая аппаратура. Эффективность очистки.
Задача.
Решение
Литература
Важную роль в экономике биогеоценоза принадлежит цепям питания, которые составляют трофическую структуру, по которой происходит перенос энергии и круговороты веществ.
Живые организмы, входящие в состав биоценоза, неодинаковы с точки зрения специфики ассимиляции ими вещества и энергии. Одни способны к фотосинтезу, другие – нет. Организмы не способные к ассимиляции вынуждены использовать энергию, запасенную фотосинтетиками, путем поедания последних. Вследствие этого в биоценозе возникают так называемые пищевые (трофические) цепи.
Пищевая цепь – это последовательность организмов, питающихся друг другом. Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем. Последовательность трофических уровней в пищевой цепи соответствует направлению потока энергии. Первый трофический уровень, как правило, занимают продуценты (автотрофы). Организмы последующих трофических уровней называются консументами. Как правило, в пищевой цепи насчитывается 4-5 трофических уровней.
В общем виде пищевую цепь можно представить следующей последовательностью организмов:
Первичным источником энергии служит солнечное излучение, энергия которого составляет 4,6•1028 Дж/с (1,1 х 1026 кал/с). Поверхности Земли достигает 1:2000000 часть этого количества энергии и только 1 - 2% ее ассимилируется растениями. От 30 до 70 % этой энергии используется ими для обеспечения собственной жизнедеятельности и синтеза органических веществ.
Следовательно, первым звеном любой пищевой цепи чаще всего выступают организмы – продуценты. Такими организмами являются зеленые растения, сине-зеленые водоросли, некоторые виды бактерий, фитопланктон. Такие организмы способны преобразовывать энергию солнечных лучей в энергию химических связей органических соединений в процессе фотосинтеза.
Полученное в ходе процесса фотосинтеза органическое вещество и запасенная в нем энергия поступает во второе звено пищевой цепи. Организмы, находящиеся на данном трофическом уровне носят название первичные консументы. В качестве пищи они используют продуцентов, используя энергию, запасенную в химических соединениях тканей их организмов. К первичным консументам относятся все травоядные животные, большинство насекомых, птицы, моллюски, зоопланктон и др.
Далее органическое вещество поступает на следующий трофический уровень. Там оно потребляется консументами второго и более высоких порядков, в зависимости от длинны пищевой цепи. Эти организмы используют в пищу травоядных и прочих перечисленных выше консументов первого порядка. Типичные представители консументов второго порядка – это хищники, падальщики и паразиты.
В конечном итоге органическое вещество становится мертвым и поступает в завершающее звено пищевой цепи, где подвергается полному разложению до минеральных компонентов. Организмы, которые присутствует в этом звене пищевой цепи носят название редуценты. Эти организмы разлагают мертвое органическое вещество, представленное телами погибших животных и растений, продуктами их жизнедеятельности. Все эти органические вещества еще содержат некоторое количество энергии, за счет которой и существуют редуценты. К редуцентам относятся большинство грибов и бактерий. Причем грибы разлагают главным образом органические вещества растительного происхождения. А бактерии – животного. В связи с деятельностью редуцентов часто упоминается термин «детрит». Детритом называют фрагменты частично разложившегося органического вещества
Определить величину максимальной приземной концентрации вредного вещества (Cм), расстояние (Хм) от источника выброса до точки максимальной концентрации. Построить график изменения приземной концентрации (С) по оси факела в зависимости от расстояния (Х). С помощью графика найти расстояние до населенного пункта, при котором существующая мощность выброса будет соответствовать нормативу ПДВ.
Мощность выброса: М=4,8 г/с;
Выбрасываемое вещество: сероводород газ;
Объемный расход пылегазовой смеси:
Высота источника выбросов над уровнем земли, H=40 м;
Температура выбрасываемой газовоздушной смеси, TR=120 °C;
Диаметр устья источника выброса, D=0,7 м;
Расстояние до населенного пункта: Xрасч=900м
ПДКразов: 0,008 мг/м3;
ПДКсс: 0,008 мг/м3;
Источник расположен в: Читинская область;
Продолжительность работы источника:
Коэффициент температурной стратификации:
Средняя максимальная температура воздуха наиболее жаркого месяца:
Среднегодовая температура наружного воздуха:
η=1