Какие процессы лежат в основе круговорота фосфора? - Загрязнение биосферы и методы ее защиты

Минеральный фосфор - редкий элемент в биосфере, он является одним из важнейших химических элементов, участвующих в развитии живых организмов. В земной коре его содержание не превышает 1%.

Основными источниками неорганического фосфора являются продукты извержения и осадочные породы. Неорганический фосфор из пород земной коры вовлекается в циркуляцию процессами выщелачивания и растворения в континентальных водах.

На суше неорганический фосфор поглощается растениями и переводится в состав живого вещества растений, а также потребляющих растения животных. Затем органические фосфаты вместе с трупами, отходами и экскрементами животных возвращаются в почву, подвергаются переработке микроорганизмами и снова включаются в круговорот.

В водоемы фосфор приносится сточными водами в виде фосфатов. Если на суше круговорот фосфора происходит в оптимальных условиях с минимумом потерь, то в водоемах дело обстоит далеко не так. Это связано с осаждением отмерших организмов на дне водоема и накапливанием их в донных отложениях. Разложение органических соединений вблизи дна происходит замедленно вследствие недостаточного притока кислорода. Минерализованный фосфор образует нерастворимый комплекс с трехвалентным железом и прочно удерживается в осадке, являясь недоступным для усвоения водными организмами. Во многих водоемах возврат фосфора из донных отложений в верхние слои водоема происходит в основном при сезонном перемешивании вод. В мелких водоемах важную роль в поддержании круговорота фосфора играет анаэробный (бескислородный) возврат фосфора. При этом вследствие полного потребления кислорода разлагающимися органическими соединениями в придонном слое воды создаются восстановительные условия, при которых железо переходит из нерастворимой трехвалентной формы в растворимую двухвалентную форму с одновременным высвобождением растворимых фосфатов. Фосфаты возвращаются в верхние слои воды с пузырьками газов (метана, сероводорода) и при перемешивании вод. Анаэробный возврат фосфора в верхние слои воды в летнее жаркое время нередко бывает причиной "цветения" водоемов.

Ежегодный вынос фосфора в мировой океан оценивается величиной 1,4-107 т, обратный перенос фосфора из океана на сушу птицами и с продуктами рыбного промысла составляет значительно меньшую величину - 105 т в год. Количество искусственно вносимых фосфатных удобрений в наземные агроценозы равно 7-107 т в год, причем заметная доля удобрений смывается с полей в водоемы.

Таким образом, возврат фосфора на сушу неспособен компенсировать потери этого элемента в результате его осаждения в глубинах океанов. Так как на Земле запасы фосфора ограничены и круговорот его несовершенен, любые воздействия человека на биогеохимический круговорот фосфора могут привести к серьезным последствиям. Фосфор является основным фактором, ограничивающим (лимитирующим) рост растений как в водоемах, так и в наземных экосистемах.

Похожие статьи




Какие процессы лежат в основе круговорота фосфора? - Загрязнение биосферы и методы ее защиты

Предыдущая | Следующая