В настоящее время на промышленные и бытовые нужды ежегодно расходуется 23 % кислорода. Отрицательным моментом является сокращение площадей лесов планеты, что снижает продукцию кислорода и может привести глобальному изменению состава воздуха и экологической катастрофе.
Круговорот азота
Круговорот азота охватывает все области биосферы, распространяясь на газообразную и минеральную фазы. Хотя запасы азота в атмосфере неисчерпаемы, его вовлечение в круговорот затруднено химической инертностью элемента. Растения могут усваивать азот в виде легко растворимых соединений с водородом и кислородом в виде иона аммония или нитрата. Для перехода азота в эти формы необходимо участие азотофиксирующих бактерий или сине-зеленых водорослей (цианобактерий). Азотофиксирующие бактерии ведут свою жизнедеятельность на бобовых растениях, которые после отмирания обогащают земли связанным азотом.
Кроме бактериального пути фиксация азота до окислов происходит в разрядах молний с последующим попаданием в почву с дождем.
За год в биосфере фиксируется из воздуха до 700 мг/куб. м. азота. В основном это биологическая фиксация бактериями и лишь незначительное количество за счет электрических процессов.
Круговорот фосфора
Фосфор – широко распространенный на земле элемент (до 0,09%), входящий в состав разных минералов в форме фосфат иона. Основные запасы фосфора содержат горные породы, которые за счет вымывания и выветривания отдают фосфаты наземным экосистемам. Фосфаты потребляются растениями различных уровней для синтеза аминокислот, ферментов и др. В этой форме фосфор передается по пищевым цепям другим организмам экосистемы.
Фосфор – один из важнейших элементов живого веществ, обеспечивающий жизнедеятельность организма. Без фосфора не возможен синтез белка, а, следовательно, и жизнь. Он необходим для построения генов и молекул соединений, переносящих энергию внутри клетки. (более подробно будет рассмотрено в последующих лекциях).
В настоящее время человеком изымается из круговорота все большее количество фосфора за счет добычи фосфорных пород, вылова рыбы и промысловых ракообразных.
Круговорот серы
Сера играет важную роль в круговороте веществ в биосфере. Соединения серы участвуют в биохимических процессах живой клетки, формировании химического состава почв и подземных вод. В природе сера образует минералы сульфиды, которые подвержены естественному разложению путем выщелачивания с усвоением продуктов растениями. Другой источник серы в почве – разложение органических веществ растительного происхождения. Из почвы по корневым системам сера поступает в растения, где синтезируются серусодержащие аминокислоты. На континентах круговорот серы осуществляются с помощью растений. После их отмирания сера переходит в почву, где одни микроорганизмы восстанавливают серу до минеральной, а другие, уже окисляют ее до сульфатов, которые вновь поглощаются корнями растений. Круговорот серы в морях происходит с помощью сульфатирующих бактерий, которые восстанавливают сульфаты до сероводорода, а он затем поднимается в верхние слои воды, где окисляется кислородом и с участием сернистых бактерий.
С ростом промышленной деятельности человека в балансе серы в окружающей среде появился значимый техногенный фактор – выбросы окислов серы в атмосферу при сгорании топлив. Все минеральные топлива (особенно нефть и уголь) содержат серу, которая в процессе сгорания окисляется и поступает в воздух с продуктами сгорания. Техногенные выбросы серы составляют 75 – 100 млн. т. в год.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.