Презентация на тему «круговорот серы и фосфора»

Круговорот ртути

Этот редко встречаемый химический элемент очень токсичен. Сильной токсичностью обладают и соединения ртути. В природе ртуть рассеяна в земной коре и очень редко встречается в таких минералах, как киноварь, где она содержится в концентрированном виде. Ртуть участвует в круговороте веществ, мигрируя в газообразном состоянии и в водных растворах.

В атмосферу ртуть поступает из гидросферы при испарении, вместе с вулканическими газами и газами из термальных источников. Часть газообразной ртути переходит в твердую фазу и удаляется из воздушной среды. Выпавшая вместе с атмосферными осадками ртуть поглощается почвенными растворами и глинистыми породами. Ртуть в небольших количествах содержится в нефти и каменном угле (до 1 мг/кг). В водной массе океанов ее количество составляет около 1,6 млрд. т., в донных осадках заключено около 500 млрд. т., а в планктонных организмах находится до 2 млн. т. ртути и ее соединений. Речными водами ежегодно с суши выносится около 40 тыс. т. ртути, что на порядок меньше, чем поступает в атмосферу при испарении.

В результате усилившихся техногенных выбросов в атмосферу и гидросферу ртуть из естественного компонента природной среды, участвующего во всех круговоротах, превратилась в весьма опасный компонент для здоровья человека и живого вещества. Ртуть применяют в металлургической, химической, электротехнической, электронной, целлюлозно-бумажной и фармацевтической промышленности, используют для производства взрывчатых веществ, люминесцентных ламп, лаков и красок. Промышленные стоки и атмосферные выбросы, горно-обогатительные фабрики при ртутных рудниках, теплоэнергетические установки, использующие минеральное топливо, являются главными источниками загрязнения биосферы этим токсичным компонентом. Кроме того, ртуть входит в состав некоторых пестицидов, которые используют в сельском хозяйстве для протравливания семян и защиты их от вредителей. В организм человека ртуть и ее соединения поступают вместе с пищей.

Пищевая цепь, резервный и обменный фонд

Некоторые органические вещества в процессе своего «путешествия» вступают в реакции и взаимодействия с другими веществами. В результате образуются смеси, которые в том виде, в каком они есть, не могут быть переработаны редуцентами. Такие смеси остаются «храниться» в земле. Не все органические вещества, попадающие на «стол» могильщиков, не могут ими переработаться. Не все могут перегнить при помощи бактерий. Такие неперегнившие остатки попадают на хранение. Все, что остается на хранении или в резерве, выбывает из процесса и в круговорот веществ в биосфере не входят.

Таким образом, в биосфере круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов, можно разделить на две составляющие. Одна – резервный фонд – это часть вещества, которая не связана с деятельностью живых организмов и до времени в обороте не участвует. И вторая – это оборотный фонд. Он представляет собой лишь небольшую часть вещества, которая активно используется живыми организмами.

Атомы каких основных химических элементов столь необходимы для жизни на Земле? Это: кислород, углерод, азот, фосфор и некоторые другие. Из соединений, основным в кругообороте, можно назвать воду.

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.

Виды круговоротов

Химические вещества, которые доступны для живых организмов в биосфере, ограничены. Поэтому только цикличность процессов позволяет жизни непрерывно существовать и развиваться на протяжении миллиарда лет.

Различают три круговорота:

• биологический;
• геологический;
• антропогенный.

Геологический или большой круговорот происходит под воздействием солнечной, гравитационной и внутренней энергии планеты, излучения. Организмы не принимают в нем участия. Он работает на протяжении всей геологической истории планеты.

После появления первых живых организмов на планете запустился биологический круговорот – его еще называют малым. Он представляет собой непрерывный процесс превращения элементов и веществ.

Биотический круговорот ограничен границами биосферы. Для растений и животных наиболее важны биогенные циклы воды, углерода, фосфора, азота, серы.

Совокупность биологических и геологических процессов составляет биогеохимический цикл.

Антропогенный круговорот – следствие вмешательства человека. Здесь есть две составляющие: одна из них связана с биологической природой человека, вторая – с его деятельностью.

Роль серы в биосфере

Сера также участвует в образовании серосодержащих соединений, таких как глутатион, которые играют роль в механизмах защиты организма от окислительного стресса. Она также включена в состав ферментов, которые участвуют в метаболических процессах дыхания и переваривания пищи.

Кроме того, сера играет важную роль в углеродном и серном круговороте. Она является неизбежным компонентом при газообразных реакциях в загрязненных атмосферах, таких как смог или кислотные дожди. Сера может потом оседать на поверхности земли в виде осадков, где ее поглощают растения. Затем сера тропическими и другими растениями возвращается в атмосферу путем процессов дыхания и сгорания.

Таким образом, сера является важным элементом биосферы, участвуя в образовании живых организмов, регуляции окислительно-восстановительного баланса и участвуя в углеродном и серном круговороте.

Углерод

Круговорот углерода в биосфере неразрывно связан с кругооборотом кислорода и азота.

В биосфере схема круговорота углерода базируется на жизнедеятельности зеленых растений и их способности к превращению углекислого газа в кислород, то есть фотосинтезе.

Углерод взаимодействует с другими элементами различными способами и входит в состав практически всех классов органических соединений. Например, он входит в состав углекислого газа, метана. Он растворен в воде, где его содержание значительно больше чем в атмосфере.

Хотя по распространённости углерод не входит в десятку, но в живых организмах он составляет от 18 до 45% сухой массы.

Мировой океан служит регулятором содержания углекислого газа. Как только его доля в воздухе повышается, вода выравнивает положения, поглощая углекислый газ. Еще одним потребителем углерода в океане являются морские организмы, которые используют его для строительства раковин.

Круговорот углерода в биосфере основывается на наличии в атмосфере и гидросфере углекислого газа, который является своеобразным обменным фондом. Пополняется он за счет дыхания живых организмов. Бактерии, грибы и другие микроорганизмы, принимающие участие в процессе разложения органических остатков в почве, также участвуют в пополнении углекислым газом атмосферы.Углерод «консервируется» в минерализованных неперегнивших органических остатках. В каменном и буром угле, торфе, горючих сланцах и тому подобных отложениях. Но основным резервным фондом углерода являются известняки и доломиты. Содержащийся в них углерод «надежно спрятан» в глубине планеты и высвобождается лишь при тектонических сдвигах и выбросах вулканических газов при извержениях.

Благодаря тому, что процесс дыхания с выделение углерода и процесс фотосинтеза с его поглощением проходит через живые организмы очень быстро, в кругообороте участвует лишь незначительная доля всего углерода планеты. Если бы этот процесс был невзаимным, то растения только суши использовали весь углерод всего в течение 4-5 лет.

В настоящее время, благодаря деятельности человека, растительный мир не имеет недостатка с углекислым газом. Он пополняется сразу и одновременно из двух источников. Путем сжигания кислорода при работе промышленности производств и транспорта, а также в связи с использованием для работы этих видов человеческой деятельности тех «консервов» – угля, торфа, сланцев и так далее. Отчего содержание углекислого газа в атмосфере возросло на 25%.

Значение и суть циклов

Биогеохимический цикл – это сложный комплекс перемещения различных веществ в биосфере и других геологических оболочках. Такие циклы обеспечивают постоянство биосферы, дают возможность для ее саморегуляции.

Любой подобный цикл не замкнут полностью – обратимость основных химических элементов составляет примерно 95%. Несбалансированный круговорот веществ – одна основных особенностей подобных циклов, которая имеет планетарное значение.

Солнце – главный источник энергии, обеспечивающий круговорот веществ. Это основная движущая сила биогеохимических циклов.

Большой круговорот перераспределяет элементы между биосферой и глубокими слоями планеты. Он связан с вулканической активностью, перемещением огромных воздушных и водных масс, процессами разрушения пород.

Важнейшим фактором, влияющим на перемещение веществ и превращение энергии, являются живые организмы.

Растения-автотрофы, используя энергию фотосинтеза, превращают неорганические соединения в органические, которые затем используют консументы и деструкторы. Биологический круговорот приводит к перемещению и перераспределению огромного количества химических веществ.

За миллиарды лет эволюции живые организмы существенно изменили облик планеты. Они насытили атмосферу кислородом и азотом, создали огромные осадочные отложения, изменили ландшафты, образовали почву.

Понятие и краткое описание

Круговорот веществ в биосфере – это «путешествие» определённых химических элементов по пищевой цепи живых организмов, благодаря энергии Солнца. В процессе «путешествия» некоторые элемент, по разным причинам, выпадают и остаются как правила, в земле. Их место занимают такие же, которые, обычно, попадают из атмосферы. Это максимально упрощенное описание того, что является гарантией жизни на планете Земля. Если такое путешествие почему-то прервется, то и существование всего живого прекратится.

Чтобы описать кратко круговорот веществ в биосфере необходимо поставить несколько отправных точек. Во-первых, из более чем девяноста химических элементов, известных и встречающихся в природе, для живых организмов, необходимо около сорока. Во-вторых, количество этих веществ ограничено. В-третьих, речь идет только о биосфере, то есть о жизнь содержащей оболочке земли, а, значит, о взаимодействиях между живыми организмами. В-четвертых, энергией, которая способствует круговороту, является энергия, поступающая от Солнца. Энергия, рождающаяся в недрах Земли в результате различных реакций, в рассматриваемом процессе участия не принимает. И последнее. Необходимо опередить точку отсчета этого «путешествия». Она условна, так как не может быть конца и начала у круга, но это необходимо для того, чтобы с чего-то начать описывать процесс. Начнем с самого нижнего звена трофической цепи – с редуцентов или могильщиков.

Ракообразные, черви, личинки, микроорганизмы, бактерии и прочие могильщики, потребляя кислород и используя энергию, перерабатывают неорганические химические элементы в органическую субстанцию, пригодную для питания живыми организмами и дальнейшего ее движения по пищевой цепи. Далее эти, уже органические вещества, едят консументы или потребители, к которым относятся не только животные, птицы, рыбы и тому подобное, но и растения. Последние являются продуцентами или производителями. Они, используя эти питательные вещества и энергию, вырабатывают кислород, который является основным элементом, пригодным для дыхания всего живого на планете. Консументы, продуценты и, даже редуценты погибают. Их останки, вместе с органическими веществами, находящимися в них, «падают» в распоряжение могильщиков.

И все повторяется вновь. Например, весь кислород, существующий в биосфере, делает свой оборот за 2000 лет, а углекислый газ за 300. Такой кругооборот принято называть биогеохимическим циклом.

Типы цикла серы

Есть два основных вида цикла серы, а именно;

1 . Цикл газообразной серы

• В результате бактериального выброса (H2S), сжигания ископаемого топлива (SO2), переносимых ветром морских солей (SO 2-4) и вулканических выбросов сера попадает в атмосферу (H2S, SO2, SO2-4).
• Большая часть серы, существующей в виде SO2 или H2S, превращается в SO3, который растворяется в каплях воды с образованием серной кислоты.
• Из-за использования ископаемого топлива круговорот серы перегружен.
• В результате SO2, выбрасываемый в атмосферу, составляет значительную часть общего переноса серы в глобальном масштабе. Этот более высокий уровень серы превращается в серную кислоту в дождевой воде, что приводит к негативным экологическим последствиям.

Цикл газообразной серы

2. Цикл осадочной серы

• В осадочной фазе выветривание и деградация неорганических и органических отложений высвобождает серу.
• Ион SO2-4 переносит серу в наземные и водные среды обитания. После поглощения из почвы растениями и микробами ион сульфата восстанавливается и в конечном итоге интегрируется в виде сульфгидрильной группы (-SH) в белки. ТАК
• Бактерии Desulfovibrio на дне океана преобразуют некоторые сульфаты прямо в сульфиды, H2S или элементарную S в анаэробных условиях.
• Этот сероводород улетучивается в атмосферу и восполняет потери серы в результате осадков.
• Бактерии рода Thiobacillus окисляют H2S с помощью O2 с образованием сульфатов. Сера в избытке смешивается с водой, вызывая кислотные дожди.

Вода

В биосфере нет более распространенного вещества. Его запасы в основном в солено-горьком виде вод морей и океанов – это около 97%. Остальное пресные воды, ледники и подземные и грунтовые воды.

Круговорот воды в биосфере условно начинается с ее испарения с поверхности водоемов и листьев растений и составляет примерно 500 000 куб. км. Обратно она возвращается в виде осадков, которые попадают либо непосредственно обратно в водоемы, либо, пройдя через почву и подземные воды.

Роль воды в биосфере и истории ее эволюции такова, что вся жизнь с момента своего появления, была полностью зависима от воды. В биосфере вода многократно через живые организмы прошла циклы разложения и рождения.

Кругооборот воды имеет под собой в большей степени физический процесс

Однако, животный и, особенно, растительный мир принимает в этом немаловажное участие. Испарения воды с поверхностных участков листьев деревьев таков, что, например, гектар леса испаряет в сутки до 50 тонн воды

Если испарение воды с поверхностей водоемов естественно для ее кругооборота, то для континентов с их лесными зонами, такой процесс – единственный и главный способ его сохранения. Здесь кругооборот идет как бы в замкнутом цикле. Осадки образуются из испарений с поверхностей почвы и растений.

В процессе фотосинтеза растения используют водород, содержащийся в молекуле воды, для создания нового органического соединения и выделения кислорода. И, наоборот, в процессе дыхания, живые организмы, происходит процесс окисления и вода образуется снова.

Описывая кругооборот различный видов химических веществ, мы сталкиваемся с более активным влиянием человека на эти процессы. В настоящее время природа, за счет многомиллиардной истории своего выживания, справляется с регулированием и восстановлением нарушенных балансов. Но первые симптомы «болезни» уже есть. И это «парниковый эффект». Когда две энергии: солнечная и отраженная Землей, не защищают живые организмы, а, наоборот, усиливают одна другую. В результате чего повышается температура окружающей среды. Какие последствия такого повышения могут быть, кроме ускоренного таяния ледников, испарения воды с поверхностей океана, суши и растений?

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.

Круговорот фосфора

Биологическое значение фосфора в жизнедеятельности организмов исключительно велико. Его соединения входят в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, систем переноса энергии, в состав мозга и костной ткани. Содержание фосфора в тканях растений составляет 250—350, морских животных — 400—1800, наземных животных — 170—4400, бактерий — около 3000 мг на 100 г сухого вещества. Как и углерод, фосфор участвует в биологическом и геологическом круговороте вещества.

Резервуаром фосфора в биологическом круговороте служит литосфера, в частности фосфорсодержащие горные породы, какими являются фосфориты, апатиты, нефелиновые сиениты. В процессе выветривания соединения фосфора попадают в почвенный покров, выносятся поверхностными водами в конечные бассейны стока, где они или медленно оседают на дно и литифицируются, или рассеиваются глубинными водами.

Из почвы фосфор извлекается растениями в виде растворимых фосфатов, которые поглощаются с почвенными растворами и превращаются в ионы РO₄-2. Скорость усвоения растениями фосфора зависит от кислотности почвенного раствора. В щелочной среде фосфаты кальция и натрия практически нерастворимы, а в нейтральной — малорастворимы. По мере повышения кислотности они превращаются в хорошо растворимую фосфорную кислоту. Находящийся в растительности фосфор переходит к животным, потребляющим растительную пищу.

Органический фосфор, находящийся в растительном опаде, отмерших растительных и животных остатках в результате бактериальных преобразований в почве, трансформируется в фосфаты. Воздействующие на них фосфаторазрушающие бактерии продолжают биологический круговорот фосфора, переводя его в растворимую форму, которая, попадая в водную среду, принимает участие в геологическом круговороте.

Круговорот фосфора в биосфере не замкнут, так как часть его поступает в литосферу. Лишь небольшое количество фосфора безвозвратно теряется при геологических процессах, а часть — аккумулируется вместе с осадками. С речными стоками, согласно сделанным подсчетам, в Мировой океан поступает ежегодно около 3-4 млн. т. фосфора, который исключается из круговорота.

В морях и океанах фосфор концентрируется в виде фосфатных конкреций, которые в процессе седиментогенеза с течением времени превращаются в фосфориты. В зоне апвеллинга, когда происходит подъем глубинных вод, фосфор вместе с другими биогенными элементами и питательными веществами выносится на поверхность и поэтому зоны апвеллинга необычайно богаты организмами.

В почве и природных водах фосфор всегда находится в дефиците. Соотношение фосфора и азота в природных водах составляет в среднем 1:23 (в реках и ручьях 1:28), в биомассе 1:16. Это определенным образом тормозит биологическую продуктивность Земли. Хотя часть фосфора из Мирового океана естественным путем возвращается на сушу птицами и с выловленной рыбой, общий объем возврата фосфора явно меньше количества выноса его в гидросферу.

В течение XX в. в результате хозяйственной деятельности человека цепочка круговорота фосфора в биосфере оказалась нарушенной. Этому способствовали производство фосфорных удобрений и широкое их применение в сельском хозяйстве, получение в промышленных масштабах различных фосфорсодержащих препаратов, производство продовольствия и кормов, развитие рыбного промысла, добыча морских моллюсков и водорослей. Эти действия прямым образом отразились на круговороте фосфора и привели к перераспределению содержания фосфатов на суше и в гидросфере. Наблюдается также крайне неравномерная концентрация фосфора на земной поверхности. Его больше в местах развития сельского хозяйства, где происходит малообратимая аккумуляция органических соединений фосфора. Эрозия почв, смыв удобрений, органических отходов и экскрементов поверхностными водами, сбросы канализационных стоков приводят к сильнейшему фосфорному загрязнению рек, озер и прибрежных областей Мирового океана. Происходит фосфатизация почв, рек, водоемов суши, прибрежных участков морей, особенно в области дельт, заливов и эстуариев.

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.

Круговорот свинца

Несмотря на то что свинца в земной коре содержится всего 0,0016%, он присутствует во всех компонентах природной среды. Важнейшим в круговороте свинца является его атмосферно-гидросферный перенос. Находящийся в атмосфере свинец вместе с пылью осаждается атмосферными осадками и начинает концентрироваться в почвах. Растения получают свинец из почв, природных вод и атмосферных выпадений, а животные — при потреблении растений и воды. В организм человека свинец попадает вместе с пищей, водой и пылью.

Основными источниками загрязнения биосферы свинцом являются разнообразные двигатели, выхлопные газы которых содержат тетраэтилсвинец, теплоэнергетические установки, сжигающие каменный уголь, горнодобывающая, металлургическая и химическая промышленность. Значительное количество свинца вносится в почву сточными водами.

У жителей промышленно развитых стран содержание свинца в организме в несколько раз больше, чем у жителей аграрных стран, а у горожан выше, чем у сельских жителей. Увеличение концентрации свинца в природных средах приводит к необратимым процессам в костях и печени людей.

Биосфера — это область распространения живого вещества. В ее истории имеются важнейшие рубежи, свидетельствующие о влиянии на ее развитие и эволюцию различных геосферных факторов. Живое вещество обладает весьма своеобразными экологическими функциями

Важное геоэкологическое значение имеют энергетическая, газовая, почвенно-элювиальная, водоочистная, водорегулирующая, концентрационная, транспортная и деструктивная функции. Биосфера многолика в результате исключительно огромного таксономического разнообразия

Каждый организм или группа организмов в силу своих физиологических особенностей и условий существования способны служить инструментом индикации загрязненности природной среды. В биосфере существует круговорот веществ, которому предшествует геологический круговорот, подготовляющий вещества для жизнедеятельности организмов. Более низкий уровень биосферного круговорота составляет биологический круговорот. В природе существуют круговороты углерода, азота, фосфора, серы, ртути, свинца и других химических элементов и соединений.

Слайд 14 Таким образом, с энергетической точки зрения круговорот азота

либо поставляют ее за счет энергонасыщенных соединений. В процессе круговорота

азот переводится из органической в неорганическую форму в результате деятельности нескольких видов бактерий. С их помощью азот атмосферы переходит в легко усваиваемые растениями формы. Эти растения поедаются животными. Продукты жизнедеятельности последних также с помощью бактерий разлагаются до аммиака, а затем другими микроорганизмами связываются до нитратов и нитритов. Другими словами, азот постоянно поступает в атмосферу и снова включается в круговорот за счет деятельности азотфиксирующих бактерий и зеленых водорослей, а также образования азота при атмосферных электроразрядах (молниях).

История открытия

Изучение глобальных природных циклов началось в первой половине XIX века. В 1809 году знаменитый французский естествоиспытатель Ламарк кратко описал концепцию биосферы.

В середине XIX столетия известные химики Буссенго и Либих сформулировали основные принципы круговорота веществ. В 1875 году австрийский геолог Зюсс впервые ввел в научный обиход термин «биосфера».

Основоположником учения о биосфере и биогеохимических циклах считается выдающийся российский ученый Владимир Вернадский. Он первый указал на неразрывную связь между живой и неживой природой и оценил ключевую роль организмов в преобразовании облика планеты.

Ученый предположил, что биологический оборот вещества – это главный фактор миграции химических элементов.

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.

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.

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

Понятие и краткое описание, схема

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.

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.