Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Неорганічний та органічний фосфор водних екосистем





У морських водах неорганічний фосфор представлений в основному фосфорною кислотою Н3РО4 та продуктами її дисоціації (H2PO4, HPO42–, PO43–). Останні можуть утворювати комплексні сполуки з іншими компонентами морської води. У ній також знаходяться різні форми органічного фосфору.

У континентальних водоймах найбільш рухливою і легко засвоюваною гідробіонтами формою неорганічного фосфору є ортофосфат-іон (PO43–). Саме він включається в метаболічні цикли гідробіонтів – від мікроорганізмів до риб. На співвідношення окремих неорганічних сполук фосфору у воді істотно впливає її активна реакція (рН). Так, при рН 7 і вище (лужне середовище) переважає ортофосфорна кислота – Н3РО4. Її вміст досягає 90% від усіх форм фосфору у воді, і лише 10% припадає на Н2РО4. Н2РО4утворюється у водному розчині внаслідок дисоціації ортофосфорної кислоти (Н3РО4) на іони Н+ та Н2РО4за реакцією: Н3РО4 Н+ + Н2РО4. Саме у вигляді дигідрофосфатних іонів і зустрічаються неорганічні розчинені форми фосфору в кислих водах. Крім фосфорних кислот, у природних водах зустрічаються їх солі, важкорозчинні у воді. Серед сполук фосфору найбільше значення має кальцієва сіль фосфорної кислоти – Са3(РО4)2, яка у вигляді мінералу фосфориту утворює в природі великі поклади. Інший мінерал – апатит – у своєму складі, крім Са3(РО4)2, має CaF2 або СaCl2. Серед розчинених у воді солей ортофосфорної кислоти заслуговують на увагу так звані нормальні, або третинні, фосфати Na3HPO4 i Ca2(HPO4)2. До таких солей належать і дигідрофосфати, або первинні фосфати, які мають слабокислу реакцію: NaH2PO4 та Ca(H2PO4)2.

Найбільша кількість фосфору знаходиться в гідросфері у вигляді органічних сполук. Вони можуть входити до складу найдрібніших живих організмів і залишків мертвих тканин. Значна частина органічного фосфору акумулюється в донних відкладах та в розчинених у воді сполуках. Фосфор є неодмінною складовою біологічних рідин і тканин планктонтів і бентонтів.

Між неорганічними і органічними сполуками фосфору постійно здійснюється кругообіг. Загалом фосфор водних екосистем перебуває у постійному кругообігу між водним середовищем і організмом гідробіонтів. Наприклад, через бактеріальні клітини в процесі обміну протягом кількох хвилин проходить досить значна кількість ортофосфату, який перетворюється в його органічні форми. Поповнення вмісту неорганічного фосфору у воді відбувається за рахунок переходу органічного фосфору у неорганічні форми, які й засвоюються гідробіонтами. Саме завдяки цьому неорганічний фосфор водних екосистем розглядається як його проміжна форма в кругообігу фосфору в гідросфері. Він простіший, ніж кругообіг азоту і вуглецю, які знаходяться у більш різноманітних формах, у тому числі і в газоподібному стані. Фосфор же не переходить в атмосферу (в газоподібному стані), а повністю циркулює між літосферою, біосферою і гідросферою. У цьому кругообігу певна його частина постійно виноситься з річковим стоком у Світовий океан і відкладається разом із відмерлими морськими організмами в осадових породах.



В річкових і озерних водах на неорганічний фосфор в середньому припадає до 50% загальної кількості фосфору водного середовища. Але співвідношення між органічним і неорганічним фосфором може варіювати в широких межах. Так, у вісконсинських озерах (США) загальна концентрація фосфору у воді (20,3 мг/дм3) перевищувала у 7 разів середній вміст його розчинених неорганічних форм. Співвідношення ж розчиненого неорганічного до розчиненого органічного фосфору в цих озерах коливалось від 1:1 до 1:89. Серед окремих структур, що містять органічний фосфор, в одному з таких озер найбільша кількість фосфору припадала на фосфор сестону (65,4% від його загальної кількості). Розчинений органічний фосфор становив в середньому 28,7 %, а неорганічний – 5,9 %.

На вміст фосфору у воді впливають різні чинники, зокрема, сезонні зміни температури, освітлення, кількість дощових і снігових опадів. Так, у літні, найбільш теплі дні, коли посилюється засвоєння фосфору фітопланктоном і водяними тваринами, його вміст у воді спадає, а взимку, коли відбувається масове відмирання і розпад гідробіонтів – зростає. Під час весняної повені, коли вимиваються фосфати з водозбірної площі, їх концентрація у воді водойм також збільшується.

В малих річках України концентрація неорганічних форм фосфору коливається від слідових до 0,5 мг/дм3, а в середніх і великих річках – від 0,15 до 0,2 мг/дм3. Найменший вміст фосфору (0,02–0,1 мг/дм3) відзначається навесні, а в інші сезони року його концентрація становить від 0,04 до 0,2 мг/дм3. Вміст органічного фосфору при цьому коливається в межах 0,02–0,07 мг/дм3. У дніпровських водосховищах, особливо в перші роки після заповнення їх ложа водою, концентрація фосфатів різко зростала за рахунок мінералізації органічної маси рослин та вимивання із грунтів, які опинились під водою. Після стабілізації гідрохімічного режиму водосховищ вміст Рорг коливається в межах від 0,01 до 0,30 мг/дм3. Головними джерелами його надходження у воду є рухливі компоненти розпаду планктонних організмів, які переходять із залитих грунтів в воду та стічних вод великих міст, промислових, сільськогосподарських і комунально-побутових підприємств. Найбільшу концентрацію розчиненого мінерального фосфору виявлено у внутрішньокаскадних водосховищах (Кременчуцькому, Дніпродзержинському і Запорізькому), а найменшу – в Київському. Тільки в Кременчуцьке водосховище протягом року надходить з річковим стоком близько 1,8–2,4 тис. т мінерального і 4,6–17,5 тис. т органічного фосфору переважно за рахунок стічних вод Києва. За рахунок відмерлих водоростей в товщу води водосховища в середньому надходить до 3500 т органічного фосфору. З донних відкладів Кременчуцького водосховища щорічно переходить у воду в складі водорозчинних органічних сполук більше 300 т органічного фосфору.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 716; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.