Предмет ОДБ 03 биология
Дата проведения 13 .04.20г.
Преподаватель: Солтанмеджидова Асият.А.
Группа: 1-17
Специальность: Повар-кондитер
Тема урока
: Биомасса
Биома́сса (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе определённого размера или уровня.
Биомасса Земли составляет 2420 миллиардов тонн[1]. Люди дают около 350 миллионов тонн биомассы в живом весе или около 100 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу — пренебрежимо малое количество в сравнении со всей биомассой Земли.
Состав биомассы земли
Организмы континентальной части
Зеленые растения — 2400 млрд тонн (99,2 %)
Животные и микроорганизмы — 20 млрд тонн (0,8 %)
Организмы океанов
Зеленые растения — 0,2 млрд тонн (6,3 %)
Животные и микроорганизмы — 3 млрд тонн (93,7 %)
Таким образом, большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает масса растений, в океанах масса животных и микроорганизмов. Однако скорость прироста биомассы (оборот) намного больше в океанах.
Оборот биомассы
Если рассмотреть прирост биомассы к уже имеющей массе, то получаются такие показатели:
Древесная растительность лесов — 1,8 %
Растительность лугов, степей, пашни — 67 %
Комплекс растений озёр и рек — 1400 %
Морской фитопланктон — 1500 %
Интенсивное деление микроскопических клеток фитопланктона, быстрый их рост и кратковременность существования способствуют быстрому обороту фитомассы океана, который в среднем происходит за 1—3 суток, тогда как полное обновление растительности суши осуществляется за 50 лет и более. Поэтому несмотря на небольшую величину фитомассы океана, образуемая ею годовая суммарная продукция сопоставима с продукцией растений суши. Небольшой вес растений океанов связан с тем, что они за несколько суток поедаются животными и микроорганизмами, но также за несколько суток восстанавливаются.
Ежегодно в биосфере в процессе фотосинтеза образуется около 150 млрд тонн сухого органического вещества. В континентальной части биосферы самыми продуктивными являются тропические и субтропические леса, в океанической — эстуарии (расширяющиеся в сторону моря устья рек) и рифы, а также зоны подъема глубинных вод — апвеллинга. Низкая продуктивность растений характерна для открытого океана, пустынь и тундры.
Применение биомассы в энергетике
Биомасса — шестой по запасам из доступных на настоящий момент источников энергии после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа. Приближённо полная биологическая масса земли оценивается в 2,4⋅1012 тонн.
Биомасса — пятый по производительности возобновимый источник энергии после прямой солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии. Ежегодно на земле образуется около 170 млрд тонн первичной биологической массы и приблизительно тот же объём разрушается.
Биомасса — крупнейший по использованию в мировом хозяйстве возобновляемый ресурс (более 500 млн тонн у. т. в год)
Биомасса применяется для производства тепла, электроэнергии, биотоплива, биогаза (метана, водорода).
Основная часть топливной биомассы (до 80 %), это прежде всего древесина, употребляется для обогрева жилищ и приготовления пищи в развивающихся странах.
Примеры:
В 2002 году в электроэнергетике США было установлено 9733 МВт генерирующих мощностей, работающих на биомассе. Из них 5886 МВт работали на отходах лесного и сельского хозяйства, 3308 МВт работали на твёрдых муниципальных отходах, 539 МВт на других источниках.
В 2003 году 4 % всей энергии в США производилось из биомассы.
В 2004 году во всём мире производили электричество из биомассы электростанции общей мощностью 35 000 МВт.
Распространено применение топливных пеллет — твёрдого топлива из отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных производств.
Жидкое биотопливо
Из масличных культур при помощи этерификации выделенного растительного масла производится различное дизельное топливо (Биодизель). Проводятся исследования по выращиванию высокопродуктивных плантаций масляных водорослей..
Газификация биомассы
Из 1 килограмма биомассы можно получить около 2,5 нм3 генераторного газа, основными горючими компонентами которого являются монооксид углерода (CO) и водород (H2). В зависимости от способа проведения процесса газификации и исходного сырья можно получить низкокалорийный (сильно забалластированный) или среднекалорийный генераторный газ.
Из навоза животных методом метанового брожения получают биогаз. Биогаз на 55—75 % состоит из метана и на 25—45 % из СО2. Из тонны навоза крупного рогатого скота (в сухой массе) получается 250—350 кубических метров биогаза. Мировой лидер по количеству действующих установок по производству биогаза — Китай.
Ресурсы Россия ежегодно накапливает до 300 млн тонн в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн тонн в сельскохозяйственном производстве, 50 млн тонн в виде бытового мусора.
США на свободных землях могут ежегодно выращивать 1,3 миллиарда тонн биомассы (Switchgrass — разновидности проса). Из этой биомассы можно получать биотоплива в объёме, эквивалентом 4,5 млн баррелей нефти в день.
Домашнее задание:
А1. В настоящее время наибольшие изменения в биосфере вызывают факторы
1) биотические 3) антропогенные
2) абиотические 4) космические
А2. Биосферу считают динамической системой, так как она
1) способна к саморегуляции 3) состоит из экосистем
2) способна изменяться во времени 4) связана с космосом обменом веществ
А3. Жизнь на Земле невозможна без круговорота веществ, в котором растения выполняют роль
1) разрушителей органических веществ 3) производителей органических веществ
2) источника минеральных веществ 4) потребителей органических веществ
А4. Основателем учения о биосфере является
1) В. Докучаев 2) Э. Геккель 3) В. Вернадский 4) Ч. Дарвин
А5. Нефть по В.И. Вернадскому является веществом
1) биогенным 2) живым 3) биокосным 4) косным
А6. Биосфера представляет собой глобальную экосистему, структурными компонентами которой являются
1) типы животных 3) популяции
2) биогеоценозы 4) отделы растений
А7. В биосфере биомасса животных
1) во много раз превышает биомассу растений
2) равна биомассе растений
3) во много раз меньше биомассы растений
4) в отдельные периоды превышает биомассу растений, а в другие нет
А8. Устойчивость биосферы обеспечивается
1) геомагнитными явлениями 3) атмосферными явлениями
2) хозяйственной деятельностью человека 4) круговоротом веществ
А9. Биологическим круговоротом называется непрерывное движение веществ между
1) микроорганизмами и грибами
2) растениями и почвой
3) животными, растениями и микроорганизмами
4) растениями, животными, микроорганизмами и почвой