Круговорот фосфора в природе

Фосфор является одним из важнейших биогенных элементов, так как входит в состав нуклеиновых кислот и веществ, обеспечивающих энергетический обмен и их взаимосвязь (АТФ, АДФ). Недостаток фосфора резко снижает продуктивность организмов (по характеру данного воздействия соединения фосфора уступают только влиянию воды).

В отличие от круговорота других элементов в природе, у фосфора роль газообразных веществ равна нулю (фосфин не стоек и легко окисляется кислородом воздуха, что может служить причиной пожаров, а также является причиной появления «блуждающих огней» на болотах — загорается метан, образующийся при гниении останков организмов в анаэробных условиях, а он всегда содержит примеси фосфина). Другой особенностью круговорота фосфора является то, что природные соединения этого элемента малорастворимы или практически нерастворимы. Наиболее распространенными и устойчивыми соединениями фосфора в природе являются ортофосфаты кальция или магния, которые практически нерастворимы в воде, но в водных растворах кислот эти вещества способны переходить в растворимые дигидрофосфаты, которые способны усваиваться растениями. Таким способом неорганические фосфаты попадают в растения, где из них получаются органические фосфорсодержащие вещества, играющие огромную роль в обмене веществ (углеводов, жиров), в энергетическом обмене.

Возникшие в растительных организмах органические фосфаты передаются в разные звенья цепи питания от растений к разным группам животных, за счет перемещения которых происходит миграция фосфора по планете. После отмирания растений и гибели животных часть органических соединений (как и в случае других химических элементов) переходит в осадочные породы и выбывает из круговорота веществ в природе на длительное время. Важно отметить роль продуктов жизнедеятельности (в частности животных, их экскрементов) в реализации процессов круговорота фосфора в природе.

В почве часть соединений фосфора может переходить в неусвояемую растениями форму, что делает процессы круговорота фосфора затрудненными.

Человек оказывает существенное влияние на круговорот фосфора в природе. Необходимость получения больших урожаев для решения продовольственной проблемы делает необходимым внесение в почву удобрений, обеспечивающих эти урожаи. В качестве удобрений используются относительно хорошо растворимые вещества (двойной суперфосфат), хорошо растворимые (аммофос), а также малорастворимые (гидрофосфат кальция или преципитат). Эти удобрения частично усваиваются растениями, а частично переходят в малоусваиваемые формы, что делает применение таких удобрений малоэффективным и вынуждает человека повышать расходы на получение продукции. Хорошо растворимые фосфорные удобрения, внесенные в избытке, могут вымываться и, попадая в водоемы вместе с азотными удобрениями, вызывать эвтрофикацию, отрицательно воздействуя на экологическую обстановку в водоемах.

Запасы фосфорных соединений, которые можно использовать в качестве сырья для получения фосфорных удобрений, ограничены и относятся к невозобновляемым полезным ископаемым. Их можно заменить на отходы животноводства (костная мука по составу близка к фосфоритам). В качестве сырья для фосфорных удобрений можно использовать томасшлаки, содержащие большое количество фосфатов.

Следует отметить, что в крупных населенных пунктах происходит практически полная аккумуляция соединений фосфора в виде фосфорсодержащих соединений, которые практически не возвращаются в естественный круговорот (бытовые отходы и шлаки и др.).

Рассмотрение вопросов, связанных с круговоротом фосфора в природе и других химических элементов, показывает, что на современном этапе развития цивилизации необходимы меры по нормализации процессов влияния деятельности человека на природные экологические процессы для того, чтобы снизить отрицательное воздействие антропогенных факторов на среду, окружающую человека. Только уменьшение негативного воздействия на природу сделает возможным нормальное существование человека на земном шаре, а это возможно лишь при правильной организации природоохранной деятельности.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.