Круговорот серы

Круговорот кислорода

Основная масса кислорода на Земле находится в связанном состоянии в молекулах воды, оксидах, солях и других твердых соединениях и непосредственно для использования в экосистеме недоступна. Доступный для фото­синтеза кислород содержится в атмосфере (приблизительно 1,1 х 10¹⁵ т) и проходит через растительные компоненты биосферы в течение 2,5 тысяч лет. В процессе фотосинтеза СО₂ превращается в органическое вещество с выделением свободного кислорода. Специфика процесса состоит в том, что образующаяся при фотосинтезе молекула О₂ один из своих атомов получает от СО₂, а другой - от воды. При дыхании потребляемая молекула О₂ один из своих атомов отдает воде, а другой - диоксиду углерода.

Ключевым звеном этого круговорота являются процессы аэробного окисления сульфида (сероводорода) до сульфата и анаэробного восстановления сульфата до сульфида. Эти реакции осуществляются соответствующими группами бактерий. Благодаря окислительно-восстановительным процессам происходит обмен серы между фондом доступного сульфата в аэробной зоне почвы и фондом сульфидов железа, расположенным глубоко в почве и в осадках (в анаэробной зоне). В результате микробного восстановления глубоководных отложений к поверхности воды движется сероводород, что, например, типично для Черного моря. Выделяющийся из воды сульфид окисляется до сульфата атмосферным кислородом. Круговорот серы находится под сильным влиянием антропогенной деятельности, в первую очередь, в результате сжигания ископаемого топлива. Выделяющийся при этом диоксид серы может реагировать с водяными парами атмосферы с образованием сернистой кислоты, и в сильной степени подавлять про­цесс фотосинтеза вплоть до полной гибели растений.

Вмешательство человека во многих случаях нарушает процессы круговорота биологически важных элементов на планете. Например, вырубка лесов или повреждение ассимиляционного аппарата растений промышленными выбросами приводит к снижению интенсивности усвоения углерода. Избыток органических элементов в воде вследствие поступления в нее промышленных стоков приводит к эвтрофикации водоемов и перерасходу растворенного в воде кислорода, что исключает возможность существования здесь аэробных организмов. Сжигая ископаемое топливо, фиксируя атмосферный азот в продуктах производства, связывая фосфор в детергентах, человек как бы замыкает на себя круговорот элементов, что нередко вынуждает его полностью управлять химией окружающей среды.

Дата добавления: 2014-01-04