Круговорот фосфора.
Источником фосфора (F) в окружающей среде служат главным образом горные породы и древние осадки, которые в процессе гидрологического цикла высвобождаются в результате их эрозии и выщелачивания. Часть образовавшегося фосфора используется в биологических системах, другая, большая, выносится в океаны со стоками вод, где фосфор захоранивается в донных осадках. На рис. представлена схема круговорота фосфора, в котором участвуют и осадки фосфора, которые залегают на небольшой глубине, и различные виды организмов, обитающие на дне моря, рыбы и, наконец, птицы, возвращающие фосфор на сушу вместе с экскрементами. Наряду с этим часть фосфора выпадает из круговорота, другая часть используется в качестве удобрений, но большая его часть в конце концов захоранивается в глубоководных океанических осадках. Такой ход событий рано или поздно, впрочем не в ближайшем будущем, приведет к дефициту фосфора в окружающей среде. Источник фосфора в биосфере - главным образом апатит, встречающийся во всех магматических породах. В превращениях фосфора большую роль играет живое вещество. Организмы извлекают фосфор из почв, водных растворов. Фосфор входит в состав белков и других органических соединений. Особенно много фосфора в костях животных. С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в донные отложения. Он концентрируется в виде донных отложений костей рыб, гуано (залежей помета птиц, питающихся рыбой), что создает условия для образования богатых фосфором пород, которые в свою очередь, служат источником фосфора в биогенном цикле. Фосфор усваивается растениями из почвы в форме растворимых фосфатов (Рис.13.8).
Рис. 13.8 Круговорот фосфора в природе
Растения при участии фосфора синтезируют различные органические вещества и тем самым включают его в круговорот.
Затем органические фосфаты вместе с трупами, отходами и выделениями живых существ возвращаются в землю, где снова подвергаются воздействию микроорганизмов и превращаются в минеральные фосфаты, готовые к употреблению зелёными растениями и другими автотрофами.
В водные экосистемы фосфор приносится текучими водами. Реки исправно обогащают океаны фосфатами.
Фитопланктон, синтезируя фосфор содержащие органические вещества, включают его в трофические цепи. Далее часть фосфора возвращается на сушу с помощью рыбоядных существ.
Часть мёртвой органики оседает на дно. Органический фосфор, осевший на небольшой глубине, может быть возвращён в круговорот после минерализации.
Фосфаты, отложенные на больших глубинах, выключаются из биосферы.
Антропогенная деятельность активно изменяет круговорот фосфата. Проявляется это на локальном уровне:
производство минеральных удобрений;
производство детергентов.
Детергент (лат. detergeo — «стираю») — вещество или смесь, помогающее отмывать что-либо от грязи, моющее средство.
Наиболее распространены три вида детергентов: мыло, стиральный порошок и шампуни.
В состав детергентов могут входить:
Поверхностно-активные вещества, то есть вещества, уменьшающие поверхнстное натяжение воды и способствующие тем самым проникновению воды в поры и между волокнами.
Отдушка, то есть ароматическая добавка.
Энзимы, то есть биологические ферменты, переваривающие белковые загрязнения.
Абразивы, чтобы отполировывать поверхность.
Вещества, изменяющие pH или влияющие на работу и стабильность других компонентов, кислоты для очистки от ржавчины или щелочи для разрушения органических соединений.
Водные смягчители, противодействующие эффекту ионов «жёсткости» на других компонентах.
Материалы, не являющиеся поверхностно-активными, которые удерживают грязь во взвешенном состоянии.
Компоненты, противодействующие вспениванию.
Компоненты, увеличивающие или уменьшающие вязкость раствора, или удерживающие другие компоненты в растворённом состоянии.
Окислители (хлорные и кислородные) для отбеливания, дезинфекции и разрушения органических соединений.
Компоненты, которые затрагивают эстетические свойства, например, синька, оптические отбеливатели, смягчители ткани, цвета, духи, и т. д.
Ингибиторы коррозии, противодействующие ржавлению отмываемой поверхности и стиральных машин.
Компоненты, уменьшающие вред для кожи.
Консерванты, предотвращающие порчу других компонентов.
Легенда гласит, что латинское слово лат. sapo (мыло) произошло от названия горы Сапо в древнем Риме, где совершались жертвоприношения богам. Животный жир, выделяющийся при сжигании жертвы, скапливался и смешивался с древесной золой костра. Полученная масса смывалась дождем в глинистый грунт берега реки Тибр, где жители стирали белье и, естественно, наблюдательность человека не упустила того факта, что благодаря этой смеси одежда отстирывалась гораздо легче.