Возврат веществ в кругооборот

Осадочные циклы

Наибольшее значение имеет в биосфере круговорот фосфора.

Круговорот фосфора. Фосфор – один из наиболее важных биогенных элементов. В биотический круговорот фосфор поступает в процессе разрушения протоплазмы организмов и постепенно переходит в фосфаты. Особенность биогеохимического цикла фосфора заключается в том, что, в отличие от азота и углекислого газа, резервным фондом его является не атмосфера, а горные породы и отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи.

Поступление фосфора в круговорот происходит в основном: в процессе эрозии фосфатных пород (в том числе, гуано) и вследствие минерализации продуктов жизнедеятельности и органических остатков растений и животных. Образующиеся фосфаты (РО₄ ^3-) поступают в наземные и водные экосистемы, где вновь могут потребляться растениями.

Потребляется фосфор растениями и животными для построения белков протоплазмы и в промышленном производстве удобрений и моющих средств.

Основные потери фосфора из круговорота происходят при сбросе промышленных, городских и сельскохозяйственных сточных вод в водоемы; при применении избыточных количеств фосфорных удобрений и фосфорсодержащих моющих средств.

Биогеохимический цикл ртути Hg – пример круговорота природного элемента, который почти не влиял на организмы до наступления индустриальной эры. Ртуть химически малоподвижна, а концентрации ее в природе невелики. Разработка месторождений и промышленное использование увеличили поток ртути в атмосферу. Соответственно увеличился и ее сток с поверхностными водами. Увеличение содержания ртути, как, впрочем, и других тяжелых металлов (кадмия, меди, цинка, хрома), в окружающей среде стало серьезной проблемой. В результате разработки отложений и увеличения выбросов ртути возрастает ее количество в почвах, воде, живых организмах. При этом микроорганизмы, участвующие в круговороте, превращают ее нерастворимые формы в растворимую, очень подвижную и очень ядовитую – метилртуть. Рыбы и моллюски накапливают метилртуть до концентраций, опасных для человека, использующего их в пищу.

Основные пути возвращения веществ в кругооборот.

Непосредственные выделения животных и человека без предварительного разложения бактериями.

Микробное разложение органических остатков – детрита – редуцентами. Бактерии и грибы – основные агенты регенерации элементов этим путем.

Возвращение веществ в круговорот благодаря жизнедеятельности организмов, живущих в симбиозе с растениями. Это могут быть бактерии, микроскопические грибы, водоросли, лишайники, другие растения.

Поступление в круговорот элементов и веществ в результате физических процессов, движимых солнечной энергией, т.е. в результате выветривания, эрозии, с потоками воды и т.д.

Поступление элементов в биохимические циклы, связанные с деятельностью человека и затратами энергии ископаемого топлива. Таким путем возвращаются в круговорот опресненная морская вода, биогенные элементы в виде удобрений, металлы, другие ценные вещества, извлекаемые из отходов, и т.д. На возврат веществ в круговорот всегда затрачивается энергия. Для первых трех путей энергия поступает из органических веществ, для четвертого – от Солнца, для пятого – от топлива.