Круговорот фосфора и серы в природе

Что такое круговорот фосфора и серы в природе

Определение

Фосфор — химический элемент, составляющий 0,9% массы земной коры. По важности для растительных организмов занимает второе место после азота. Содержится в животных тканях, входит в состав белков, является элементом жизни.

Основные запасы фосфора хранятся в горных породах, сформировавшихся в прошлые геологические периоды. В биосферу элемент попадает при подъеме этих пород на поверхность земли и последующем выветривании. В море фосфор переносится посредством эрозионных процессов в составе апатитов.

Постоянный круговорот в природе обеспечивается и за счет жизнедеятельности водорослей, животных, растений: в этих процессах вещество играет одну из главных ролей.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Определение

Сера — это химический элемент с важными биогенными свойствами. Входит в состав аминокислот, формирует дисульфидные мостики в третичной структуре белка, участвует в бактериальном фотосинтезе, является источником энергии в хемосинтезе.

Круговорот серы в природной среде схож с круговоротом фосфора: растворимые соединения перемещаются при выветривании коры из литосферы в гидросферу. Однако есть и различия: в почве процессам обмена содействуют бактерии, растения. Кроме того, сера способна существовать в составе газообразных соединений.

Примечание

В каждом килограмме массы человека содержится от 1,8 до 2 граммов серы.

Понятие и краткое описание, схема

Определение

Круговорот веществ в биологии — это естественный процесс перемещения химических элементов в пределах биосферы, характеризующийся определенной цикличностью.

Схема перемещения в биосфере фосфора выглядит так:

  1. В результате выветривания элемента из горных пород образуются соединения, доступные растениям.
  2. Растения поглощают образовавшиеся соединения, в процессе синтеза формируют из них фосфорсодержащую органику.
  3. Органика поступает в организмы животных.
  4. Продукты жизнедеятельности, а также останки животных становятся поставщиками фосфора для почвы.
  5. Речные, подземные, сточные воды переносят соединения в Мировой океан, где фосфор частично оседает на дне, частично возвращается на сушу с выловленной людьми рыбой.
Примечание

Важным элементом цепи является антропогенная деятельность: выпуск удобрений и моющих средств на основе фосфора, добыча горных пород с его содержанием.

Схема перемещения серы имеет свои особенности:

  1. Из глубинных пород сера добывается серобактериями, преобразующими ее в сероводород, аналогичные газовые соединения.
  2. Сернистые соединения накапливаются в атмосфере, возвращаются на землю с осадками.

Схожим алгоритмом обладает круговорот серы, спровоцированный человеком: добыча сульфидных руд, серосодержащих отложений и горных пород становится причиной высвобождения газообразных серных соединений, перемещения их в атмосферу.

Какую роль играет в биосфере

Фосфор является обязательным компонентом живой ткани. В человеческом организме элемент обнаруживается в мышцах, костях, нервах, мозговых оболочках. Его соединения принимают активное участие в обмене энергии.

Растения также находятся в прямой зависимости от наличия фосфорсодержащих соединений. Элемент способствует:

  • делению клеток;
  • фотосинтезу;
  • обмену веществ;
  • размножению;
  • выработке аденозинтрифосфорной кислоты — основного активатора энергетического обмена.

Животным фосфор необходим не меньше, чем человеку. Он входит в состав углеводов, жиров, сложных белков, опорной ткани, обеспечивает выведение кальция, сокращение мышц, эффективное использование пищи организмом.

Значение серы

В животных организмах сера является важным компонентом клеток, входит в состав нервных волокон, костей, хрящей, определяет состояние кожных покровов, ногтей, волос. Соединения на основе элемента способствуют работе мозге, принимают участие в процессе свертываемости крови, регулируют содержание холестерина.

Для растений сера — одно из 17 незаменимых питательных веществ. Она способствует образованию хлорофилла, производству белка, синтезу масел. Недостаток серы становится причиной торможения роста растения, изменения окраса листьев.

Возможные причины нарушения круговорота

Основной причиной нарушения круговорота фосфора является аграрная деятельность человека. Истории известны ситуации, когда урожай извлекался из почвы вместе с биогенами и перевозился на большие расстояния. Поскольку газовая составляющая в круговороте фосфора отсутствует, естественное восстановление содержания элемента в обедненных почвах является невозможным.

Кроме того, извлекая вещество из фосфатных руд и используя в качестве удобрения, человек постепенно истощает запасы элемента: из плодородного грунта фосфор вымывается дождевыми потоками, перемещается со сточными водами в океан, где в критически больших объемах оседает на дне.

Примечание

Изучение проблемы подтолкнуло ученых к формулированию проблемы истощения запасов фосфора в природе. По их подсчетам, запасы элемента в горных породах закончатся через 40 лет.

В случае с серой причиной нарушения круговорота также является деятельность людей. Переработка сульфидных руд, сжигание ископаемого топлива приводят к повышению содержания оксида серы в атмосфере. Как результат, окисляется почва, угнетаются процессы фотосинтеза, понижается биологическая продуктивность.

Примечание

Описания последствий кислотных дождей содержат свидетельства о гибели рыб в пресных водоемах, вымирании хвойных лесов, изменениях состава почв — возрастании концентрации и подвижности токсичных минералов.

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Заметили ошибку?

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»