Біогеохімічний цикл сірки

Біогеохімічний цикл кальцію.

Кальцій має досить важливе значення для розвитку рослин та впливає на загальний стан ґрунтів. Кальцій входить до складу грунтово-поглинального комплексу. Джерелом кальцію є літосфера, де його кларк дорівнює 3,6%. Вміст кальцію у літосфері зменшується від глибинних горизонтів до верхніх. Високий вміст кальцію у земній корі обумовлює утворення багаточислених мінералів (385 видів), більш половини з яких приходиться на силікати. При вивітрюванні гірських порід в першу чергу руйнуються кальцієві силікати. Та частина кальцію що звільнюється, переходить у розчини у вигляді гідрокарбонату кальцію і мігрує до природних вод та океанів. Кальцій досить високо міграційний елемент (міграційна здатність дорівнює 3,0 од.). Щорічний виніс кальцію до океанів дорівнює 481 млн. т. Хоча, цей процес відбувається мільйони років, вміст кальцію в океані всього в 30 разів більший за вміст у річках. Це пояснюється обмеженою розчинністю карбонатів кальцію, а головне – активним поглинанням кальцію організмами океану. Виніс кальцію до океанів перебігає досить інтенсивно в районах з вологим кліматом. У степах та пустелях кальцій випадає в осад та формує міцні кальцієві горизонти.

В результаті життєдіяльності морських організмів та після їх відмирання утворюються міцні шари карбонатних відкладень. На всі іони кальцію виносяться до водних басейнів, значна частина з них інтенсивно поглинається рослинами суши та включаються до біологічного кругообігу. Рослинність континентів на протязі року поглинає 1,6*10⁹т кальцію, а морська – 0,8*10⁹т. В найбільшій кількості він поглинається рослинністю лісостепів (51,7 кг/га), в однаковій кількості лісовими та степовими травами (37-30 кг/га), менша кількість – тундровою рослинністю (8,6 кг/га).

Біогеохімічний цикл кальцію сильно порушується техногенним фактором. Карбонатні породи інтенсивно вилучаються з надр Землі та використовуються у металургії, будівництві, сільському господарстві.

Сірка є важливим елементом необхідним для рослинних та тваринних організмів. Сірка є компонентом білків і входить до складу ряду амінокислот: цистіну, цистеїну, метіоніну. Депо сірки є літосфера. Кларк сірки дорівнює 0,05%. При природному розкладенні сірчаного та мідного колчеданів сірка потрапляє до грунтів. Сірка у вигляді диоксиду потрапляє до грунтів та наземних водних екосистем з атмосферними опадами. Головну роль у перетвореннях сполук сірки грають мікроорганізми (сульфатокислюючи та сульфатвідновлюючи). Рослини поглинають сірку у вигляді сульфат-аніонів та у своєму організмі синтезують з нього органічні сполуки сірки. До організму тварин сірка потрапляє з рослинною їжею. Сульфорганічні сполуки повертаються до грунтів з екскрементами тварин та при відмиранні їх організмів (див.рис.34). Гетеротрофні бактерії грунтів переробляють сульфопротеїди до сірководню. Остання фаза кругообігу сіркі повністю осадкова. Вона полягає у випадінні до осаду сірки в анаеробних умовах у присутності заліза: H₂S + Fe³⁺ «Fe(OH)SH «FeS «FeS₂

Таким чином, процес закінчується повільним і поступовим накопиченням сірки у глибинних осадкових породах.

Вміст диоксиду сірки в атмосфері зростає в зв’язку з його виділенням при спалюванні нафти, вугілля, газу, а також з промисловими викидами.

+ O₂

SО₂ + O₂ = SО₃

Атмосфера

+ Н₂О

+ NH₃

Вулканічна діяльність

Туман і осади (дощь, сніг)

(NH₄ )₂SO₄

Рис. 34. Біогеохімічний цикл сірки.

Дата добавления: 2014-10-23