Кругообіг фосфору

Біологічне значення фосфору в життєдіяльності організмів виключно велике. Його з’єднання входять до складу нуклеїнових кислот, клітинних мембран, систем перенесення енергії, до складу мозку і кісткової тканини. Вміст фосфору в тканинах рослин становить 250-350, морських тварин – 400-1800, наземних тварин – 170-4400, бактерій – близько 3000 мг на 100 г сухої речовини. Як і вуглець, фосфор бере участь у біологічному та геологічному кругообігу речовини.

Резервуаром фосфору в біологічному кругообігу служить літосфера, зокрема фосфорсодержащие гірські породи, якими є фосфорити, апатити, нефелінові сиеніти. У процесі вивітрювання сполуки фосфору потрапляють в грунтовий покрив, виносяться поверхневими водами в кінцеві басейни стоку, де вони або повільно осідають на дно і літіфіціруются, або розсіюються глибинними водами.
З грунту фосфор витягується рослинами у вигляді розчинних фосфатів, які поглинаються з грунтовими розчинами і перетворюються на іони РO4-2. Швидкість засвоєння рослинами фосфору залежить від кислотності грунтового розчину. У лужному середовищі фосфати кальцію і натрію практично нерозчинні, а в нейтральній – малорастворіми. У міру підвищення кислотності вони перетворюються на добре розчинну фосфорну кислоту. Що знаходиться в рослинності фосфор переходить до тварин, що споживають рослинну їжу.

Органічний фосфор, що знаходиться в рослинному опаде, відмерлих рослинних і тваринних залишках в результаті бактеріальних перетворень в грунті, трансформується в фосфати. Що впливають на них фосфаторазрушающіе бактерії продовжують біологічний круговорот фосфору, переводячи його в розчинну форму, яка, потрапляючи у водне середовище, бере участь у геологічному кругообігу.
Кругообіг фосфору в біосфері не замкнутий, тому що частина його надходить в літосферу. Лише невелика кількість фосфору безповоротно втрачається при геологічних процесах, а частина – акумулюється разом з опадами. З річковими стоками, згідно зробленим підрахунками, у Світовий океан надходить щорічно близько 3-4 млн. т. фосфору, який виключається з кругообігу.
У морях і океанах фосфор концентрується у вигляді фосфатних конкрецій, які в процесі седиментогенеза з плином часу перетворюються на фосфорити. У зоні апвелінгу, коли відбувається підйом глибинних вод, фосфор разом з іншими біогенними елементами і поживними речовинами виноситься на поверхню і тому зони апвелінгу надзвичайно багаті організмами.

У грунті та природних водах фосфор завжди знаходиться в дефіциті. Співвідношення фосфору й азоту в природних водах складає в середньому 1:23 (в річках і струмках 1:28), у біомасі 1:16. Це певним чином гальмує біологічну продуктивність Землі. Хоча частина фосфору зі Світового океану природним шляхом повертається на сушу птахами і з виловленої рибою, загальний обсяг повернення фосфору явно менше кількості виносу його в гідросферу.

Протягом XX в. в результаті господарської діяльності людини ланцюжок круговороту фосфору в біосфері виявилася порушеною. Цьому сприяли виробництво фосфорних добрив і широке їх застосування в сільському господарстві, отримання в промислових масштабах різних фосфоровмісних препаратів, виробництво продовольства та кормів, розвиток рибного промислу, видобуток морських молюсків і водоростей. Ці дії прямим чином відбилися на круговороті фосфору і привели до перерозподілу вмісту фосфатів на суші і в гідросфері. Спостерігається також вкрай нерівномірна концентрація фосфору на земній поверхні. Його більше в місцях розвитку сільського господарства, де відбувається малозворотні акумуляція органічних сполук фосфору. Ерозія грунтів, змив добрив, органічних відходів та екскрементів поверхневими водами, скиди каналізаційних стоків призводять до найсильнішого фосфорному забрудненню річок, озер і прибережних областей Світового океану. Відбувається фосфатування грунтів, річок, водойм суші, прибережних ділянок морів, особливо в області дельт, заток і естуарієв.

ПОДІЛИТИСЯ: