Круговорот фосфора.

Фосфор является одним из важнейших химических элементов, необходимых для жизнедеятельности организма. Он участвует в синтезе белков протоплазмы, входит в состав нуклеиновых кислот тканей мозга, скелета, панцирей животных. Содержание фосфора в тканях растений достигает 2,5—3 г/кг сухого вещества, морских животных — 4—18 г/кг, наземных животных — 17—44 г/кг |19, с. 217—218].

В отличие от азота, углерода и кислорода резервы фосфора содержатся не в атмосфере, а в литосфере (рис. 2.8). Это фосфоросодержащие горные породы, прежде всего апатиты, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. Среднее содержание фосфора в земной коре около 0,09%. Поступление фосфора из литосферы в круговорот происходит в процессе выветривания горных пород. Значительная часть фосфатов, попавших в почву, выносится в моря и внутриматериковые озера. Там фосфаты потребляются водными растениями, а также откладываются на мелководье и в глубоководных осадках. На больших глубинах практически происходит резервирование фосфора. С поверхностным стоком в гидросферу поступает 3—4 млн т фосфата ежегодно.

Круговорот фосфора

Рис. 2.8. Круговорот фосфора

Вместе с почвенным раствором растения потребляют отрицательные ионы фосфата. В растениях фосфор приобретает форму органических фосфатов и в таком виде передается к другим организмам при питании. Частично органические фосфаты выходят из биогенного круговорота в виде экскреций и могут быть вновь вовлечены растениями в биогеохи- мические циклы.

В разложении отмерших организмов участвуют также и фосфаторазрушающие бактерии, обеспечивая тем самым возможность дальнейшего вовлечения фосфора в биогенный круговорот. Вовлечение глубоководных богатых фосфором осадочных пород возможно в результате тектонических процессов, которые через сотни миллионов лет могут привести к подъему пород на поверхность. Частичное возвращение фосфора из гидросферы на сушу происходит рыбоядными птицами в виде их помета (залежи гуано на побережье Перу), а также с выловленной рыбой. Такой возврат фосфора значительно меньше его выноса с водостоком.

Сложившийся за многие миллионы лет круговорот фосфора в биосфере в XX в. оказался нарушенным. Основная причина — производство фосфорных удобрений и бытовых препаратов.

С этой целью ежегодно добывается около 3 млн т фосфоросодержащих горных пород. Значительная часть этого фосфора смывается в гидросферу. потери фосфора невелики, если природные водосборные бассейны рек не нарушены. С увеличением степени освоения данных бассейнов, т.е. с увеличением площадей, занятых городами и агросистемами, в водах рек резко возрастает содержание фосфора. В результате от избытка фосфора начинается бурное развитие водорослей («цветение» воды).

Таким образом, наиболее проблемным из всех круговоротов является круговорот фосфора. Это связано с тем, что возврат фосфора из гидросферы на сушу невелик и нс восполняет потерь со стоком. Сохранение био- геохимических циклов фосфора очень важно, так как из всех биогенных веществ, потребляемых живыми организмами в больших количествах, фосфор является самым малодоступным элементом биосферы. Если не принять необходимые меры, то в обозримом будущем возможно снижение пищевых ресурсов Земли.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >