กิจกรรม 20-24 ธันวาคม 2553
ตอบ 3
อธิบาย ประสิทธิภาพการ ส่งต่อพลังงานในสภาพ อุดมคติประสิทธิภาพการส่งต่อ หรือการถ่ายทอดพลังงานทางห่วงโซ่อาหารของสิ่งมีชีวิต พลังงานเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ที่เก็บสะสมไว้ในพืชสีเขียวจะถูกนำมาเปลี่ยน เป็นมวล ชีวภาพของสัตวกินพืช พลังงานส่วนใหญ่ คือประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ ถูกนำไปใช้ในกระบวนการ เมแทบอลิซึม สูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อน และในรูปของกากอาหาร ทำนองเดียวกันสัตว์ที่กินต่อกันในลำดับขั้นต่างๆ ของห่วงโซ่อาหารจะได้รับพลังงานสะสมที่ถูกเปลี่ยนเป็น มวลชีวภาพเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นพลังงานที่ถูกถ่ายทอดจะลดลงตามลำดับตามความยาวของ ห่วงโซ่อาหาร ดังภาพ
ในสภาพธรรมชาติการถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร แต่ละลำดับขั้นอาจไม่เป็นไปตามกฎ 10 เปอร์เซ็นต์ บางครั้งอาจน้อยกว่าหรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิตในห่วงโซ่อาหารและวิธีการวัด การถ่ายทอดพลังงานสามารถอธิบายในรูปของแผนภาพรูปแท่งซ้อนๆ กัน โดยให้ผู้ผลิตเป็นแท่งอยู่ระดับต่ำสุด และสิ่งมีชีวิตที่ลำดับของอาหารสูงขึ้นจะอยู่สูงขึ้นไปตามลำดับขั้น ทำให้ได้ปิรามิด มักเรียกว่า ปิรามิดอาหาร(Food pyramid) แบ่งออกเป็น 3 แบบ
1. ปิรามิดแสดงจำนวน (Pyramid of number) เป็นปิรามิดที่บอกจำนวนสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นอาหาร ใช้หน่วยเป็น ต้นหรือตัว ต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร วิธีนี้วัดได้ง่ายโดยการนับแต่มีข้อเสียที่ขนาดร่างกายของสิ่งมีชีวิตแตก ต่างกันมาก แต่ต้องนับเป็น 1 หน่วยเหมือนกัน จึงทำให้รูปร่างปิรามิดแสดงจำนวนของระบบนิเวศเกิดความคลาดเคลื่อนแตกต่างกัน มากจนยากที่จะเปรียบเทียบได้ เพราะให้ความสำคัญกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเกินความเป็นจริง
2. ปิรามิด น้ำหนักหรือมวลของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of biomass) เป็น ปิรามิดแสดงปริมาณสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นอาหาร ในหน่วนน้ำหนักแห้ง(Dry weight) หรือน้ำหนักสดของ สิ่งมีชีวิตที่ยังไม่อบแห้ง(Wet weight) หรือจำนวนแคลอรี(Calory value) ต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร
น้ำหนักหรือมวลชีวภาพ(Biomass) เป็น น้ำหนักเนื้อเยื่อที่ยังคงมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ หรือปริมาตร หรืออาจเป็นเนื้อเยื่อส่วนที่ตายแล้ว เช่น ท่อลำเลียงน้ำของพืช แต่ยังสามารถทำหน้าที่ค้ำจุนให้เนื้อเยื่อส่วนที่มีชีวิตยังคงทำหน้าที่ เกี่ยวกับการดำรงชีวิตได้ตามปกติ
3. ปิรามิด แสดงพลังงาน(Pyramid of Energy) เป็นปิรามิดแสดง ปริมาณสิ่งมีชีวิตในอัตราของการถ่ายทอดพลังงาน หรือผลผลิตของแต่ละลำดับขั้นอาหาร โดยใช้หน่วยของน้ำหนักหรือพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ หรือปริมาตรต่อหน่วยเวลา เช่น กิโลแคลอรี/ ตารางเมตร/ปี
1. แสดงให้ ทราบถึงโครงสร้างของลำดับขั้นอาหารในระบบนิเวศได้โดยง่ายและชัดเจน
2. ใช้ในการเปรียบเทียบลักษณะการถ่ายทอดพลังงาน ของระบบนิเวศต่างๆ
ที่มา
ตอบ 2
อธิบาย วัฎจักรของ สารในระบบนิเวศแร่ ธาตุและสารต่างๆ ที่เป็นองค์ประกอบทางกายภาพในระบบนิเวศ ได้แก่ ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และน้ำ เป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ แร่ธาตุและสารต่างๆ จะมีปริมาณคงที่และสมดุล สิ่งมีชีวิตใช้สารเหล่านี้ในกระบวนการดำรงชีวิต และการปล่อยสารดังกล่าวกลับคืนสู่ธรรมชาติหมุนเวียนกันเป็นวัฎจักรดังนี้
พื้น ผิวของโลกประกอบด้วยแหล่งน้ำประมาณ 3ใน4 ส่วน น้ำเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิต ทุกชนิด เพราะน้ำเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของเซลล์ เป็นตัวกลางสำคัญของกระบวนการต่างๆ ในสิ่งมีชีวิต และเป็นแหล่งที่อยู่
2. การหมุนเวียนก๊าซไนโตรเจนในระบบนิเวศ
สาร ประกอบไนโตรเจนจะมีอยู่ในดิน ในน้ำ และเป็นองค์ประกอบหลักของอากาศที่ห่อหุ้มโลก เป็นแร่ธาตุหลักสำคัญ 1 ใน 4 ธาตุที่สิ่ง มีชีวิตทุกชนิดต้องการ เพื่อนำไปสร้างโปรตีนสำหรับ การเจริญเติบโตในรูปของสารประกอบไนโตรเจน การหมุนเวียนของไนโตรเจนจึงต้องผ่านสิ่ง มีชีวิตเสมอ
3. การหมุนเวียนของคาร์บอนในระบบนิเวศ
คาร์บอน (C) เป็นธาตุสำคัญที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของ อินทรีย์สารในร่างกายสิ่งมีชีวิต เช่น คาร์โบไฮเดรต โปตีน ไขมัน ฯลฯ และเป็นสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในระบบนิเวศ ในบรรยากาศ มี ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่พืชนำมาใช้ในกระบวนการ สังเคราะห์แสง ในระบบนิเวศการหมุนเวียนของคาร์บอนต้องผ่านสิ่งมีชีวิตเสมอ แต่คาร์บอนในธรรมชาติเกิด จากการสะสมของตะกอนซากพืชซากสัตว์ใต้ผิวโลก เป็นเวลานานจนมีการเปลี่ยนสภาพเป็น ถ่านหินและปิโตรเลียม ซึ่งเป็นพลังงานแหล่งใหญ่ เมื่อมีการนำมาใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงก็ จะมีการคืนคาร์บอนกลับสู่บรรยากาศในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ และหมุนเวียนกลับให้พืช นำไปใช้ประโยชน์ต่อไป ดังนั้นคาร์บอนจึงหมุนเวียนเป็นวัฎจักรที่อยู่ในระบบนิเวศอย่างสมดุล ดังภาพ
4. การหมุนเวียนฟอสฟอรัสในระบบนิเวศ
ฟอสฟอรัส เป็นธาตุสำคัญ 1 ใน 3 ชนิด สำหรับการเจริญเติบโตของพืช ในสัตว์ ฟอสฟอรัสเป็น ธาตุสำคัญต่อการสร้างโครงสร้างของร่างกายให้แข็งแรง เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกระดูก และฟันเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานของเซลล์
ใน ระบบนิเวศการหมุนเวียนฟอสฟอรัสโดยพืชนำฟอสฟอรัสจากธรรมชาติเข้ามาในลักษณะ ของสารประกอบฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ แล้วนำไปสะสมไว้ในเซลล์ต่างๆ เมื่อสัตว์กินพืชก็จะ ได้รับฟอสฟอรัส โดยผ่านกระบวนการกินเข้าสู่ร่างกาย สัตว์นำฟอสฟอรัสที่ได้ไปสร้างกระดูก และฟัน และใช้ในขบวนการอื่น ๆเมื่อสัตว์และพืชตายลง ซากพืชซากสัตว์จะทับถมลงสู่ดิน ฟอสฟอรัสบางส่วนพืชจะดูดซึมไปใช้ใหม่ บางส่วนฟอสฟอรัสกลับคืนไปทับถมเป็นหินฟอสเฟต ในดิน ในน้ำ ในทะเล และมหาสมุทร โดยเฉพาะในทะเล สารประกอบของฟอสฟอรัสจะรวมกับ ซากของหินปะการัง เปลือกหอย และโครงกระดูกสัตว์ต่างๆ เมื่อผ่านกระบวนการสึกกร่อนตาม ธรรมชาติ แพลงตอนพืชและสัตว์ในทะเลนำเอาสารประกอบของฟอสฟอรัสดังกล่าวไปใช้เป็น ห่วงโซ่อาหารและสายใยอาหารในทะเลและมหาสมุทรต่อไป ฟอสฟอรัสก็จะหมุนเวียนคืนสู่ ธรรมชาติเป็นวัฎจักรเช่นนี้ไปไม่มีที่สิ้นสุด
การหมุนเวียนสารในระบบนิเวศในธรรมชาติไม่ได้แยกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่ธาตุต่างๆ และ สารประกอบจะถ่ายเทไหลเข้าและออกรวมกันอยู่ภายในระบบนิเวศ ดังตัวอย่างของการหมุน เวียนแร่ธาตุในระบบนิเวศป่าไม้ มีการเคลื่อนตัวของแร่ธาตุต่างๆ เข้าและออกจากระบบ ส่วน ใหญ่แร่ธาตุในดินจะไหลเข้าสู่ระบบโดยผ่านทางน้ำฝน ส่วนที่หมุนเวียนอยู่ภายในสิ่งมีชีวิตจะ เริ่มจากการที่พืชได้รับแร่ธาตุ ซึ่งพืชดูดเข้ามาทางรากและลำเลียงขึ้นไปบนเรือนยอดเพื่อการ สังเคราะห์สาร แร่ธาตุดังกล่าวจะสะสมในใบและส่วนต่างๆ เมื่อกิ่งไม้และใบไม้หลุดร่วงลงสู่ พื้นดิน ก็จะเน่าเปื่อยและถูกย่อยสลายโดยกลุ่มผู้ย่อยสลายอินทรีย์สาร ทำให้แร่ธาตุที่สะสมใน พืชกลับคืนสู่ดินและสะสมอยู่ในดินเป็นปริมาณมาก ในที่สุดก็จะหมุนเวียนกลับไปสู่พืชเรือนยอด อีก
ระบบ นิเวศทุกระบบในโลกของสิ่งมีชีวิต เป็นโครงสร้างที่แสดงถึงความสัมพันธ์ในแง่การถ่าย ทอดพลังงานที่อยู่ในโมเลกุลของสาร ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ผลิต ผู้บริโภคพืช ผู้บริโภค สัตว์ผู้ย่อยสลายอินทรีย์สาร และยังมีความสัมพันธ์ในแง่ของการหมุนเวียนสารระหว่างสิ่งมีชีวิต กับสิ่งแวดล้อม
ตอบ 3
อธิบาย การเก็บตัวอย่าง/ตรวจวัดคุณภาพน้ำทิ้ง
ค่าความ เป็นกรด-ด่าง(pH)
วิธีการตรวจวัด
อาจจะทำ ได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับงบประมาณ ความถูกต้อง แม่นยำ และความละเอียดของการใช้งาน เริ่มตั้งแต่วิธีการง่ายๆ โดยการเปรียบเทียบสีจนถึงการตรวจวัดด้วยอิเลคโทรด ซึ่งเป็นขั้นตอนที่อาศัยเครื่องมือที่มีราคาแพง เช่น pH Meter เป็นต้น
ค่า BOD
วิํีธีการตรวจวัด
การตรวจวัดค่า BOD สามารถทำได้หลาย วิีธี แต่ละวิธีจะประกอบด้วยหลายขั้นตอนตั้งแต่การเตรียมน้ำสำหรับเจือจาง วิีธีการเจือจาง การทำ Blank เพือจะเกิดการเปรียบ เทีบให้ได้ทราบว่าค่า BOD ที่หาได้มีความเชื่อถือ ได้แค่ไหน
วิํีธีการตรวจวัด
การตรวจวัดค่า BOD สามารถทำได้หลาย วิีธี แต่ละวิธีจะประกอบด้วยหลายขั้นตอนตั้งแต่การเตรียมน้ำสำหรับเจือจาง วิีธีการเจือจาง การทำ Blank เพือจะเกิดการเปรียบ เทีบให้ได้ทราบว่าค่า BOD ที่หาได้มีความเชื่อถือ ได้แค่ไหน
หลักการของวิีธีการตรวจวัด แบ่งออกเป็น 2 วิํีธี การใหญ่ๆ
วิีธีการที่ 1 การตรวจวัดโดยตรง (Direc Method) ได้แก่ การนำน้ำเสียมาตรวจวัดตามขั้นตอนโดยตรง ไม่ต้องทำ การเจือจาง โดยทั่วไปจะใช้กับน้ำที่ิพิจารณาแล้วเห็นว่ามีความสกปรกน้อย เช่น น้ำจากแม่น้ำ เป็นต้น
วิธีการ ที่ 2 การตรวจวัดโดยการเจือจาง เป็นวิธีที่ต้องเตรียมน้ำ สำหรับเจือจางเพื่อทำการเจือจางตัวอย่างน้ำ ก่อนที่จะทำการตรวจวัดตามขั้นตอน เนื่องจากตัวอย่างน้ำมีความสกปรกสูง หากไม่ทำการเจือจางลง ปริมาณออกซิเจน ในตัวอย่างน้ำจะไม่เพียงพอต่อการย่อยสลายสารอิืนทรีย์ได้หมด ทำใหไม่สามารถตรวจวัดค่าที่แท้จริง
ของแข็ง(Solids)
1. ของ แข็งตกตะกอน
วิธีการตรวจวัด
ใช้ กรวยขนาดใหญ่ ข้างล่างมีขีดบอกปริมาตรเป็นมิลลิลิตรไว้ เทตัวอย่างใส่ไว้ในกรวยนี้แล้วตั้งทิ้งไว้ 1 ชั่วโมง ในสภาวะที่สงบผลที่ได้บอกในรูป มิลลิลิตร/ลิตร ของของแข็งที่ตะกอน
วิธีการตรวจวัด
ใช้ กรวยขนาดใหญ่ ข้างล่างมีขีดบอกปริมาตรเป็นมิลลิลิตรไว้ เทตัวอย่างใส่ไว้ในกรวยนี้แล้วตั้งทิ้งไว้ 1 ชั่วโมง ในสภาวะที่สงบผลที่ได้บอกในรูป มิลลิลิตร/ลิตร ของของแข็งที่ตะกอน
2. ของ แข็งทั้งหมด (Total Solids) สำหรับการวิเคราะห์น้ำ เสียประเภทต่างๆ นั้นค่าของแข็งทั้งหมดมีความสำคัญน้อยมาก เพราะยากที่จะแปลผลให้ได้ค่าที่แน่นอน ดังนั้นจึงนิยมบอกว่าความสกปรกของน้ำเสียด้วยค่า BOD และ COD อย่างไรก็ตามค่าของแข็งทั้งหมด สามารถใช้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของน้ำเสียที่มีผลต่อการตกตะกอนได้
3. ของ แข็งแขวนลอย (Suspened Solids) มีประโยชน์มาก สำหรับ การวิเคราะห์น้ำเสีย และเป็นค่าหนึ่งที่บอกถึงค่าความสกปรกของน้ำเสียนั้น ตลอดจนบอกถึงประสิทธิภาพของขั้นตอนการบำบัดน้ำเสียต่างๆ การหาค่าของแข็งแขวนอยจึงมีความสำคัญเท่ากับค่า BOD
วิธีการ ตรวจวัดได้จากากรกรองด้วย Membrane Filter ของแข็งตกค้างจากการ กรองนี้ เรียกว่า ของแข็งแขวนลอยนอกจากนี้ยังมีการหาค่าของแข็งในรูปอื่นๆ อีก เช่น Volatile Solids และ Fixed Solids ซึ่งเป็นการหาของแข็งที่เป็นสารอินทรีย์ในน้ำด้วยวิีธีการเผา เป็นต้น
ตอบ 1
อธิบาย ภาวะ โลกร้อน (Global Warming) ภาวะ โลกร้อน (Global Warming) หรือ ภาวะภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง (Climate Change) เป็น ปัญหาใหญ่ของโลกเราในปัจจุบัน สังเกตได้จาก อุณหภูมิ ของโลกที่สูงขึ้นเรื่อยๆ สาเหตุหลักของปัญหานี้ มาจาก ก๊าซเรือนกระจก ค่ะ (Greenhouse gases)
ปรากฏการณ์ เรือนกระจก มีความสำคัญกับโลก เพราะก๊าซจำพวก คาร์บอนไดออกไซด์ หรือ มีเทน จะกักเก็บความร้อนบางส่วนไว้ในในโลก ไม่ให้สะท้อนกลับสู่บรรยากาศทั้งหมด มิฉะนั้น โลกจะกลายเป็นแบบดวงจันทร์ ที่ตอนกลางคืนหนาวจัด (และ ตอนกลางวันร้อนจัด เพราะไม่มีบรรยากาศ กรองพลังงาน จาก ดวงอาทิตย์) ซึ่งการทำให้โลกอุ่นขึ้นเช่นนี้ คล้ายกับหลักการของ เรือนกระจก (ที่ใช้ปลูกพืช) จึงเรียกว่า ปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effect) ค่ะ
แต่การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของ CO2 ที่ออกมาจาก โรงงานอุตสาหกรรม รถยนต์ หรือการกระทำใดๆที่เผา เชื้อเพลิงฟอสซิล (เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ) ส่งผลให้ระดับปริมาณ CO2 ใน ปัจจุบันสูงเกิน 300 ppm (300 ส่วน ใน ล้านส่วน) เป็นครั้งแรกในรอบกว่า 6 แสนปี
ซึ่ง คาร์บอนไดออกไซด์ ที่มากขึ้นนี้ ได้เพิ่มการกักเก็บความร้อนไว้ในโลกของเรามากขึ้นเรื่อยๆ จนเกิดเป็น ภาวะโลกร้อน ดังเช่นปัจจุบัน
ภาวะโลกร้อนภายในช่วง 10 ปีนับตั้งแต่ ปี พ.ศ. 2533 มานี้ ได้มีการบันทึกถึงปีที่มีอากาศร้อนที่สุดถึง 3 ปี คือ ปี พ.ศ. 2533, พ.ศ.2538 และ ปี พ.ศ. 2540 แม้ว่าพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิ อากาศ ยังมีความไม่แน่นอนหลายประการ แต่การถกเถียงวิพากษ์วิจารณ์ได้เปลี่ยนหัวข้อจากคำถามที่ว่า "โลกกำลังร้อนขึ้นจริงหรือ" เป็น "ผลกระทบจากการที่โลกร้อนขึ้นจะส่งผลร้ายแรง และต่อเนื่องต่อสิ่งที่มีชีวิตในโลกอย่างไร" ดังนั้น ยิ่งเราประวิงเวลาลงมือกระทำการแก้ไขออกไปเพียงใด ผลกระทบที่เกิดขึ้นก็จะยิ่งร้ายแรงมากขึ้นเท่านั้น และบุคคลที่จะได้รับผลกระทบมากที่สุดก็คือ ลูกหลานของพวกเราเอง
