Глобальный круговорот фосфора

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирская Государственная Геодезическая Академия»

Кафедра экологии и природопользования

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему: «Глобальный круговорот фосфора»

 

Выполнила:                                                                                   Проверил:

ст.3 курса гр.Э-31                                                                         Черновский Л.А.

Панфёрова Н.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск, 2013

Содержание:

Введение 

1. Фосфор в природе
2. Глобальный круговорот фосфора

Заключение 

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Я выбрала фосфор как объект изучения его круговорота потому, что считаю, что его глобальный цикл отличается от циклов других жизненно важных для живых организмов веществ.

Цели: расширить объем своих знаний в изучении глобальных круговоротов веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности всех организмов планеты.

Задачи: емко и наглядно отразить сущность геологического цикла фосфора, его особенности и значение для человека и планеты в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Фосфор в природе 

Фосфор  играет огромную роль в организме животных и растений. Он участвует в обмене веществ, делении клеток, размножении, передаче наследственных свойств и в других сложнейших процессах, происходящих в растении. Он входит в состав сложных белков (нуклеопротеидов), нуклеиновых кислот, , ферментов, витаминов, фитина (запасной формы органического фосфора) и других биологически активных веществ. Значительное количество фосфора содержится в растениях в минеральной и органической формах. Минеральные соединения фосфора находятся в виде ортофосфорной кислоты, которая используется растением, прежде всего, в процессах превращения углеводов. Эти процессы влияют на накопление сахара в сахарной свекле, крахмала в клубнях картофеля и т. д.

Фосфор – относительно редкий элемент. По данным академика  А.Е.Ферсмана, его весовой кларк (процентное содержание элемента в земле) равен всего 0,12%. К тому же фосфор – элемент, редко накапливающийся в больших количествах, и потому его относят к числу рассеянных.

В свободном виде в природе  по причине своей очень сильной  окисляемости он не встречается, но входит в состав многих минералов и множества  органических веществ. Большинство  минералов, содержащих фосфор, являются редкими. Наиболее важные минералы (природные  фосфаты) – апатит, вивианит, а также  осадочная горная порода фосфорит, состоящая из мелкокристаллического  или аморфного фосфата кальция  с примесью некоторых других веществ.

Несмотря на свою малую  распространенность и разбросанность, фосфор, однако, имеет исключительно  важное значение в жизни растительных и животных организмов. Относительное количество фосфора, требуемое живым организмам, гораздо выше, чем относительное содержание его в тех источниках, откуда организмы черпают необходимые им элементы. То есть дефицит фосфора в большей степени ограничивает продуктивность в том или ином районе, чем дефицит любого другого вещества, за исключением воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Глобальный круговорот фосфора 

Круговорот фосфора по структуре несколько проще круговорота азота, поскольку фосфор встречается лишь в немногих химических формах. Особенностью круговорота фосфора является то, что в нем отсутствует газообразная фаза.

Еще одной особенностью данного  цикла является то, что резервуаром фосфора служит не атмосфера, как в случае с другими жизненно важными элементами, а горные породы и другие отложения, образовавшиеся в прошлые геологические эпохи. Породы эти постепенно подвергаются эрозии, высвобождая фосфаты в экосистемы, но большое количество фосфатов попадает в море, отлагаясь частично в мелководных осадках, а частично теряясь в глубоководных.

Рассмотрим круговорот фосфора подробнее. 

Под влиянием жизнедеятельности  микроорганизмов, почвенных кислот, а также кислот, выделяемых корнями  растений, апатиты, как источник всех фосфорных соединений в природе, постепенно подвергаются выветриванию и вовлекаются в биохимический  круговорот, который в отличие  от круговорота азота, углерода, кислорода  и серы ограничивается лишь био-, гидро- и литосферой и не захватывает атмосферы.

Разрушаясь и подвергаясь  эрозии, фосфор поступает в почву, оттуда используется растениями, но поглощается  ими только из растворенных фосфатов в виде анионов фосфорной кислоты. Поэтому питание фосфором растений возможно лишь при наличии в почвенном  растворе солей фосфорной кислоты, например Са(Н₂РО₄)₂, СаНРО₄, К₂НРО₄ и др. Скапливается он главным образом в продуктовых частях – семенах, плодах. Наиболее богаты фосфором бобовые растения, а бедны им овощи.

Из растений фосфор вместе с пищей попадает в организм животных и человека.

Деятельность организмов-редуцентов снова возвращает его в почву. Часть соединений фосфора смывается дождями в реки, а оттуда - в моря и океаны и используется водорослями. Но, в конце концов, в составе мертвого органического вещества он оседает на дно и снова включается в состав горных пород.

Фосфоритовые залежи есть во многих странах. Наиболее известны месторождения в Северной Африке (Египет, Тунис, Алжир, Марокко), в США (Флорида). В России месторождения  фосфоритов распространены на Урале, в  Поволжье, Московской, Кировской, Смоленской, Брянской, Ленинградской и других областях.

Более наглядно фосфор продемонстрирован  на рисунке:

 

 

 

 

 

 

Заключение 

Значение фосфора, следовательно, и его круговорота, очень велико для жизни живых организмов. Фосфор является необходимым компонентом нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), выполняющих в биосистемах функции, связанные с записью, хранением и чтением информации о строении организма.

Но не меньшую роль фосфор играет и в жизни человека. Человек  энергично вмешивается в процесс его круговорота, как и в природные круговороты других элементов (кислорода, азота, серы, калия и др.). Фосфор нужен человеку для многих целей: большое количество его поглощает спичечная отрасль промышленности. Лучшие сорта нержавеющей стали получаются благодаря процессу фосфатирования – покрытия тонким слоем фосфатов, стойких против атмосферной коррозии. Аналогичной обработке часто подвергаются изделия из цинка, алюминия и их сплавов. Соединения фосфора идут на изготовление многих лекарственных веществ.

Главный же потребитель фосфатов – сельское хозяйство. Фосфор играет важную роль в жизни плодовых и ягодных культур, значительно повышает засухо- и морозоустойчивость растений, ускоряет созревания плодов, тем самым повышая плодородие почвы и увеличивая урожайность.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. А.А. Горелов. «Структура и функции экосистем». Экология. 1998г.
2. Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998
3. http://him.1september.ru/ - «Все для учителя химии»