Биогеохимический цикл фосфора

Круговорот фосфора в природе отличается от циклов других элементов, так как газовая форма соединений фосфора (например, РН₃) не участвует в биогеохимическом цикле фосфора. Фосфор в виде фосфатных ионов (РО₄^3-) и (НРО₄^2-) является важным питательным элементом для растений и животных. Он входит в молекулы ДНК, несущих генетическую информацию, молекул АТФ и АДФ, запасающих необходимую для клеточного дыхания химическую энергию. Фосфор также входит в молекулы жиров, образующих клеточные мембраны, и в состав костей и зубов животных.

Рис. 7.6. Схема круговорота фосфора

Главная роль в цикле фосфора принадлежит живому веществу и таким процессам, как питание, размножение, передвижение. Для растений наиболее доступным является фосфор неспецифических органических соединений и гумуса, именно он играет главную роль в малом биологическом цикле (рис. 7.6).

В почвах и породах широко распространено явление фиксации фосфора. Фиксаторами фосфора являются гидрооксиды железа, марганца, алюминия. Миграция фосфора возможна за счет водной и ветровой эрозии. Цикл фосфора менее замкнут и менее обратим, чем циклы углерода и азота, а загрязнение окружающей среды фосфором особенно чувствительны.

Фосфор высвобождается при медленном разрушении фосфатных руд, растворяется почвенной влагой и поглощается корнями растений. Часть фосфора возвращается на сушу в виде гуано – обогащенной фосфором органической массы экскрементов питающихся рыбой птиц. Фосфатные соединения плохо растворяются в воде. Во многих почвах и водных экосистемах содержание фосфора является лимитирующим фактором роста растений.

Фосфатные удобрения являются важным звеном в получении урожаев сельскохозяйственных культур. Известные ныне запасы месторождений фосфатов, апатитов ограничены и истощатся примерно через 70 лет.Избыток фосфат-ионов способствует взрывному росту синезеленых водорослей, что нарушает жизненное равновесие в водных экосистемах. Увеличивается содержание фосфора в окружающей среде больших городов.