Круговорот серы

Круговорот фосфора.

Фосфор принадлежит к числу довольно распространенных элементов. Содержание его в земной коре составляет около 0,1 масс.%. Вследствие легкой окисляемости фосфор в свободном состоянии не встречается. Источником фосфора биосферы являются главным образом фосфорит Ca₃(PO₄)₂ и апатит Ca₃(PO₄)₂ • CaF₂ (CaCl₂), встречающийся во всех магматических породах.

Фосфор, как и азот, необходим всем живым существам, так как входит в состав белков. В растениях фосфор содержится в белках семян, в животных организмах – в белках молока, крови, мозговой и нервной тканях. Кроме того, большое количество фосфора содержится в костях позвоночных животных в виде Ca₃(PO₄)₂ • Ca(OH)₂ и Ca₃(PO₄)₂ • CaCO₃ • H₂O. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, которые принимают непосредственное участие в процессах передачи наследственных свойств живой клетки.

В превращениях фосфора большую роль играет живое вещество. Организмы извлекают фосфор из почвы и водных растворов. Усвоение фосфора растениями во многом зависит от кислотности почвы. Естественное пополнение почвы фосфорными соединениями незначительно, поэтому в нее вносят удобрения. Ежегодно в мире добывают около 125 млн. т фосфатной руды. Большая ее часть расходуется на производство фосфатных удобрений.

Механизмы возврата фосфора в круговорот мало эффективны и не возмещают его потерь. Перенос фосфора с морской водой на сушу не компенсирует его поток в море. Деятельность человека ведет к усиленной потере фосфора, что делает круговорот недостаточно замкнутым. Поэтому возврат фосфора в круговорот имеет большое значение для человечества.

Круговорот серы имеет ряд характерных особенностей:

1. обширный резервный фонд в почвах и меньший – в атмосфере;

2. ключевая роль в быстро обменивающемся фонде микроорганизмов, выполняющих определенную работу в окислении или восстановлении;

3. микробная регенерация из глубоководных отложений, в результате которой вверх движется газовая фаза (Н₂S).

4. взаимодействие геохимических и метеорологических процессов с биологическими процессами;

5. взаимодействие воздуха, воды и почвы в регуляции круговорота в глобальном масштабе.

Основная доступная форма серы – SO₄ ^2- - восстанавливается автотрофами и включается в белки. Для растений серы требуется меньше, чем азота и фосфора, поэтому лимитирующим фактором она бывает реже. Тем не менее, круговорот серы – ключевой в общем процессе продуцирования и разложения биомассы.

В последнее время на круговорот серы все большее влияние оказывает промышленное загрязнение атмосферы. В связи с неумеренным сжиганием топлива содержание в воздухе H₂S и SO₂, особенно в крупных промышленных центрах, увеличилось до концентраций, представляющих опасность для важных биотических компонентов экосистем. Особенно большой вред наносит SO₂ растениям. Реагируя с водяным паром, он образует серную кислоту, которая выпадает с осадками в виде кислотных дождей. Попав на листовую поверхность, H₂SO₄ вызывает химические ожоги, что снижает фотосинтезирующую поверхность растений.

Дата добавления: 2014-11-06