Transcript สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก

สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลง
ของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก
201111 The World of Science
ดร.ประสิทธ์ ิ วังภคพัฒนวงศ์
[email protected]
Ecotone
• รอยต่อระหว่างระบบนิเวศ
•
•
•
•
ป่ าผลัดใบและไม่ผลัดใบ
พืน้ ที่ช่มุ น้า (wetland)
พืน้ ที่ริมฝัง่ น้า (riparian zone)
น้ากร่อย หรือ ชายเลน
Ecotone
http://www.offwell.free-online.co.uk/Pond/FOLDER01/Wetland.jpg
http://www.umext.maine.edu/images/ecotone2.gif
Ecotone (Riparian Zone)
Ripa (ภาษาละติน) = ฝัง่ แม่น้ า
http://www.dfr.state.nc.us/images/wq/glossary/rip_zone1.jpg
Ecotone (Riparian Zone)
http://www.greentreks.org/watershedstv/photo_gallery/pg_wk133/riparian1.jpg
น้าท่วม
http://www.thairath.co.th/thairath1/2548/page1/aug/15/p1_6.php
http://www4.tsl.uu.se/~pomp/pictures/PIM2002%20-%20Chiang%20Mai/A02%20Ping%20River.JPG
Ecotone (Riparian Zone)
http://www.white-witch.de/Bamboo_rafting_on_the_Ping_River__Chiang_Mai_province.jpg
ความหลากหลายทางชีวภาพ
• Biological Diversity
• Ecological Diversity (ระบบนิเวศต่างๆ)
• Species Diversity
• Genetic Diversity
ความหลากหลายทางชีวภาพ
• Biological Diversity
• Ecological Diversity (ระบบนิเวศต่างๆ)
• Species Diversity
• Genetic Diversity
http://orgs.unca.edu/tulula/images/biodiversity.jpg
http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/TransgenicCrops/images/lotsamaize.gif
ความหลากหลายทางชีวภาพ
• Biological Diversity
• Ecological Diversity (ระบบนิเวศต่างๆ)
• Species Diversity
• Genetic Diversity
สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลง
ของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก
• กระบวนวิชา 202111 ชีววิทยา 1
• วัฏจักร (การหมุนเวียน) ของคาร์บอน ไนโตรเจน และ ฟอสฟอรัส
• กระบวนวิชา 201111 โลกแห่งวิทยาศาสตร์
• เพิ่มเติมวัฏจักร (การหมุนเวียน) ของคาร์บอน ไนโตรเจน และ
ฟอสฟอรัส
• วัฏจักรของน้า และ ซัลเฟอร์
• เน้ น การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรจากกิจกรรมมนุษย์
http://people.eku.edu/ritchisong/317notes3.html
สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลง
ของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก
• การใช้ประโยชน์ จากธาตุต่างๆ ของมนุษย์
• การปฏิวตั ิ การเกษตร (9000 ปี ก่อน ค.ศ.)
• การปฏิวตั ิ อตุ สาหกรรม (ช่วง ค.ศ. 1800)
http://people.eku.edu/ritchisong/317notes3.html
Stone Age
http://www.danum-photos.co.uk/
http://www.creswell-crags.org.uk/virtuallytheiceage/Stone%20Age%20People/Assets/Cave_image.jpg
Bronze Age
http://www.gtj.org.uk/storage/Components/468/46838_1.JPG
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Bronze_age_weapons_Romania.jpg
Iron Age
http://www.shee-eire.com/Arts&Crafts/Celtic/IronAge/photos/brzemx02.jpg
สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลง
ของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก
• การใช้ประโยชน์ จากธาตุต่างๆ ของมนุษย์ เช่น
• การใช้น้า
• การใช้คาร์บอน
การหมุนเวียนของน้า
http://www.semcog.org/OursToProtect/assets(inside)/Water%20Cycle.jpg
การหมุนเวียนของน้า
• 84% ของน้าที่ระเหยบนผิวโลกเป็ นน้าจาก
มหาสมุทร
• พืชในป่ าเขตร้อนดูดซับและหมุนเวียนน้า
ประมาณ 75% จากปริมาณน้าฟ้ าทัง้ หมด
การหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าโดยเฉลี่ยทัวโลกประมาณ
่
646 ลบ ม /ปี / คน
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น
• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้า
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก
• 70 % การเกษตร
• 25 % อุตสาหกรรม
การใช้น้าทัวโลก
่
http://www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_file=/DOCREP/003/T0800E/t0800e0a.htm
การใช้น้าทัวโลก
่
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก
• น้าบาดาล
• กรุงเทพ
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น
• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้า
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น
•
•
•
•
ดินแน่ นขึน้ (ลดการซึมผ่านชัน้ ดินของน้า)
ปริมาณน้าไหลบ่ามากขึน้ (น้าท่วม)
การชะล้างพังทลายของดิน
ดินถล่ม
http://www.extension.umn.edu/distribution/cropsystems/images/3115f01.gif
http://www.dfr.state.nc.us/images/wq/glossary/soilcompaction.jpg
http://www.omnitrac.com/images/tires.jpg
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น
•
•
•
•
ดินแน่ นขึน้ (ลดการซึมผ่านชัน้ ดินของน้า)
ปริมาณน้าไหลบ่ามากขึน้ (น้าท่วม)
การชะล้างพังทลายของดิน
ดินถล่ม
http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/images/biosphere/soils/hillslope_runoff_erosion.jpg
http://www.brs.nihon-u.ac.jp/~yhayashi/soil%20erosion.jpg
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น
• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้า
http://www.ecy.wa.gov/programs/wq/plants/management/joysmanual/images/p35.gif
Lake Eutrophication
• ไนโตรเจน และ
ฟอสฟอรัส
http://www.umanitoba.ca/institutes/fisheries/227_305.jpg
http://www.dfo-mpo.gc.ca/regions/central/pub/ela-rle/images/ela_03.jpg
http://www.seafriends.org.nz/oceano/currents.htm
วิกฤตการณ์การน้า
(การเกิดโรคที่เกิดจากการดื่มน้าไม่สะอาด)
http://www.thescian.com/blog/index.php?/archives/2004/08/16.html
สถานการณ์น้าในประเทศไทย
(กรมควบคุมมลพิษ 2549)
• แหล่งน้าผิวดินทัวประเทศ
่
• เกณฑ์ดีคิดเป็ นร้อยละ 20
• พอใช้ร้อยละ 48
• เสื่อมโทรมร้อยละ 27
• เสื่อมโทรมมากร้อยละ 5
สถานการณ์น้าในประเทศไทย
• เมื่อเปรียบเทียบกับปี 2547 พบว่า คุณภาพน้า
โดยรวมมีแนวโน้ มเสื่อมโทรมมากขึน้ ซึ่ง
ปัญหาส่วนใหญ่มาจากการระบายน้าทิ้งจาก
กิจกรรมต่างๆ โดยไม่ผา่ นการบาบัด ทาให้มี
ความสกปรกในรูปสารอินทรีย์ (BOD) และ
แบคทีเรียกลุ่มฟี คอลโคลิฟอร์ม (FCB) สูง
สถานการณ์น้าในประเทศไทย
• แหล่งน้าที่อยู่ในเกณฑ์เสื่อมโทรมมาก
ส่วนใหญ่เป็ นพืน้ ที่เดิม ได้แก่ แม่น้า
เจ้าพระยาตอนล่าง ท่าจีนตอนล่าง และ
ลาตะคองตอนล่าง
แนวทางการแก้ไขปัญหาน้า
• การใช้น้าจืดในปริมาณมาก ใช้อย่างประหยัด
• การเปิดพืน้ ที่เพื่อการเกษตร เหมืองแร่ สร้าง
ถนน สิ่งปลูกสร้าง และ กิจกรรมอื่น การเกษตร
ที่อนุรกั ษ์ดินและน้า
• การเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้า ลดการปล่อยของ
เสีย บาบัดน้าเสีย
สาเหตุและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลง
ของการหมุนเวียนของธาตุบนโลก
• การใช้ประโยชน์ จากธาตุต่างๆ ของมนุษย์ เช่น
• การใช้คาร์บอน
http://www.esru.strath.ac.uk/EandE/Web_sites/03-04/biomass/background%20info.html
http://www.pmel.noaa.gov/co2/gif/globcar.png
การหมุนเวียนของคาร์บอน
การหมุนเวียนของคาร์บอน
• ปริมาณคาร์บอนใน
บรรยากาศโลกเพิ่มขึน้
แบบทวีคณ
ู
การหมุนเวียนของคาร์บอน
• ประเทศไทย (พ.ศ. 2537) ปลดปล่อยก๊าซเรือน
กระจกเทียบเท่ากับ 286 ล้านตันก๊าซคาร์บอนได
อ๊อกไซด์
•
•
•
•
การเผาไหม้เชื้อเพลิง
การเปลี่ยนการใช้พืน้ ที่
การป่ าไม้
อุตสาหกรรม
พิธสี ารเกียวโต (Kyoto Protocol)
http://www.youngreporters.org/IMG/2-5.gif
คุณภาพอากาศของประเทศไทย
(กรมควบคุมมลพิษ 2549)
• คุณภาพอากาศในภาพรวมของประเทศไทย
ในปี 2548 ปัญหามลพิษมีแนวโน้ มลดลงเมื่อ
เทียบกับปี ที่ผา่ นมา แต่ยงั คงพบฝุ่ นขนาดเล็ก
กว่า 10 ไมครอน เป็ นปัญหาหลักในหลาย
พืน้ ที่ทงั ้ ในเขตชุมชนเมืองและย่าน
อุตสาหกรรม โดยแหล่งกาเนิดที่สาคัญมาจาก
ยานพาหนะ อุตสาหกรรมและการเผาในที่โล่ง
คุณภาพอากาศของประเทศไทย
(กรมควบคุมมลพิษ 2549)
• พืน้ ที่ที่มีปัญหามากที่สดุ คือ จังหวัดสระบุรี
(ตาบลหน้ าพระลาน) โดยมีแหล่งกาเนิดจาก
เหมืองหิน โรงโม่บด และย่อยหินและ
การจราจร ตรวจวัดค่าเฉลี่ย 24 ชัวโมงได้
่
22.6 - 300.8 ไมโครกรัม/ลูกบาศก์เมตร มี
จานวนครัง้ ที่เกินมาตรฐานร้อยละ 30.1
คุณภาพอากาศของประเทศไทย
(กรมควบคุมมลพิษ 2549)
• สาหรับจังหวัดเชียงใหม่และลาปาง มีปัญหา
ฝุ่ นขนาดเล็กในช่วงต้นปี สาเหตุเกิดจากการ
เผาในที่โล่ง ทัง้ จากพืน้ ที่ทาการเกษตร ไฟป่ า
และการเผาขยะในชุมชน รวมถึงยานพาหนะ
สาหรับจังหวัดสมุทรปราการซึ่งเคยมีปัญหา
ฝุ่ นมากที่สดุ ในปี 2548 พบว่ามีสถานการณ์ดี
ขึน้ อย่างเห็นได้ชดั
สภาพอากาศในเชียงใหม่
http://www.chiangmai-mail.com/127/pictures/home-127.jpg
http://www.h2ou.com/h2images/NitrogenCycle-lgr-F.jpg
การหมุนเวียนของไนโตรเจน
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของไนโตรเจน
• การเพิ่มปริมาณไนตริกอ๊อกไซด์ในบรรยากาศโดย
การเผาผลาญน้ามัน
• การเพิ่มปริมาณไนตรัสอ๊อกไซด์ในบรรยากาศจาก
ปฎิกิริยาแบบไม่ใช่ออ๊ กซิเจนของแบคทีเรีย
• การใช้ไนโตรเจนจากดินชัน้ บนในการเกษตร
• การเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในแหล่งน้า
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของไนโตรเจน
• การเพิ่มปริมาณไนตริกอ๊อกไซด์ในบรรยากาศโดย
การเผาผลาญน้ามัน
• ไนตริกอ๊อกไซด์ + อ๊อกซิเจน = ไนตริกไดอ๊อกไซด์
• ไนตริกไดอ๊อกไซด์ + น้า = กรดไนตริก (ฝนกรด)
• ไนตริกอ๊อกไซด์ + ออกซิเจน + HC = ground-level
ozone
http://www.harriscountyhealth.com/pcd/ozone/home.htm
Photochemical Smog
http://www.platinuminfo.net/30yearscat/images/BeforeAndAfterCityscape.jpg
Photochemical Smog
http://www.harriscountyhealth.com/pcd/ozone/Downtown%20640x512.JPG
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของไนโตรเจน
• การเพิ่มปริมาณไนตรัสอ๊อกไซด์ในบรรยากาศจาก
ปฎิกิริยาแบบไม่ใช่ออ๊ กซิเจนของแบคทีเรีย
• จากการเลี้ยงสัตว์
• จากการใช้ป๋ ยอน
ุ ิ นทรีย์
• ไนตรัสอ๊อกไซด์ลดปริมาณโอโซนใน
บรรยากาศชัน้ สตราโทสเฟี ย
http://asd-www.larc.nasa.gov/asd_over/glossary/gifs/green_gas.gif
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของไนโตรเจน
• การใช้ไนโตรเจนจากดินชัน้ บนในการเกษตร
• การเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในแหล่งน้า
http://www.bio.miami.edu/dana/160/phosphoruscycle.gif
การหมุนเวียนฟอสฟอรัส
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนฟอสฟอรัส
• การใช้ฟอสฟอรัสในปริมาณมากเป็ นปุ๋ยและสารซัก
ล้าง
• การตัดและเผาต้นไม้
• การเพิ่มปริมาณฟอสฟอรัสในแหล่งน้า (จากของเสีย
และ ปุ๋ย)
http://www.wwtlearn.org.uk/factfile/images/sulphur-cycle.jpg
การหมุนเวียนซัลเฟอร์
การเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนซัลเฟอร์
• การกลันน
่ ้ามันที่มีซลั เฟอร์เป็ นองค์ประกอบ
• การเผาไหม้เชื้อเพลิงและน้ามันที่มีซลั เฟอร์เป็ น
องค์ประกอบ
• การหลอมโลหะที่มีซลั เฟอร์เพื่อให้ได้ทองแดง ตะกัว่
และ สังกะสี
Sources
• http://www.grida.no/db/maps/water/
• http://www.creswellcrags.org.uk/virtuallytheiceage/Stone%20Ag
e%20People/index.html (Stone Age People)