Баланс серы в литосфере, млн.Т ( )
Кислотные дожди – слабая серная кислота.
Человек узнал серу при разработке серных месторождений (FeS, CuS, пирит).
Серу постоянно выталкивают, выбрасывают вулканы.
Самородная сера есть в вулканах, на их поверхностях, в потоках( S).
ФОСФОР
Легкий элемент активен.
На внешней оболочке 5 элементов.
Рядом с C меняет валентность. При ее смене теряет энергию с потерей электронов или поглощает ее с приобретением электронов подобно углероду.
Фосфор ведет себя как переносчик электронов в живом процессе.
На настоящий момент известно около 200 минералов фосфора.
Главный из них – апатит(фосфорит), имеет разнообразие облика. В переводе на русский язык «обманит».
В структуре молекулы при ее устойчивости есть свободные «графы», поэтому он легко включает в кристаллическую решетку разные соединения (не как физическую примесь, а как атомно-молекулярную «добавку»), но до определенной степени:
Устойчивость делает фосфор «сложным» для биосферы (достать P из апатита крайне трудно), а биосфере он чрезвычайно необходим.
Содержание фосфора:
Кларк |
0.1 % |
В базальтах |
0.14 % |
В гранитах |
0.07 % |
В сухой биомассе наземных организмов |
0.2 % |
В сухой биомассе морских организмов |
1.1 % |
В биомассе |
|
Граниты когда-то прошли осадочный процесс и были образованы из первичного вещества (хондрит). При переходе хондритного вещества в гранит в процессе восстановления фосфор ушел в биосферу.
Можно
допустить:
- восстановленный фосфор. Химически
возможно, но не в природе ( за исключением
наличия данного соединения в организмах).
Фосфор сидит в море. Фосфор не бывает газом!
Мигрирует в жидкой фазе и в биогенной.
Фосфора очень много, но он несъедобен, поэтому в биосфера живет в постоянном дефиците фосфора.
Миграция в наземных экосистемах
При разрушении вымывается апатит, движется в реках.
90% фосфора находится в твердой фазе.
В озерах: стратификация (расслоение) по температурам.
На поверхности – бактерии и растения, которые съедают фосфор. Затем они погибают и оседают. Как итог: обогащение осадка и обеднение поверхности.
Озерные отложения богаты фосфором, и их зачастую вычерпывают для использования в качестве удобрений. (суперфосфат) в озерах фосфор находится в виде органических соединений. Малейшее увеличение концентрации фосфора в воде – мгновенное увеличение биомасыы.
В лесах фосфор есть (почвы не вымываются), привноса фосфора практически нет.
В полях- дефицит фосфора (следует добавлять фосфорные удобрения).
Круговорот фосфора в океане
Температура
воды глубже 300 м составляет
( туда стекает тяжелая вода). Фосфатные
соединения растворимы в холодной воде
(+давление
повышение растворимости). В холодных
морях больше биомассы, чем в тропических.
( больше кислорода, фосфора, питательных
веществ).
В открытом океане живые организмы умирая опускают фосфор на глубину, где он способен раствориться в холодных водах.
В приповерхностных теплых водах весь фосфор концентрируется в биомассе.
В некоторых участках холодные воды поднимаются на поверхность(к мелководью в частности), в силу чего в мелководье возможно отложение фосфорных соединений.
Месторождение фосфоритов. Рядом с г.Воскресенск
Глобальный цикл фосфора.
Отношение
=
Атмосфера обеспечивает распределение фосфора в виде твердой фазы. Над сушей фосфора больше, чем над океаном (пыль).
Содержание фосфора:
-
Суша:
Почвы (мертвый фосфор)
Биота (подвижный фосфор)
Океан:
В растворе
Биота
Детрит (осадок)
(Есть возможность вернуться в цикл)
Поток (суша океан)
Раньше
Сейчас
Смысл круговорота фосфора – его миграция с суши в океан. За счет антропогенного фактора поток суша океан увеличился (вовлечено дополнительно фосфора.
Цикл фосфора открытый: фосфор поступает из месторождений и уходит в океан. Но, в отличие от углеродного, этот круговорот закрыт от человека ( углерод проходит через нас).
Двойная весна средних широт, связанная с фосфором.
Зимой в бассейнах накапливается фосфор в холодной воде. Но т.к. мало солнца и света, фосфор находится в растворе. Весной светло и тепло. Воды богаты фосфором. Происходит взрыв жизни. Постепенно фосфор съедают, и он оказывается в холодных водах на глубине.
Осенью холодает. Верхние горизонты остывают и перемешиваются с придонным слоем вод, богатым фосфором – происходит новый взрыв жизни.