Российский Государственный Университет нефти и газа имени И.М. Губкина РЕФЕРАТ На тему Круговорот кислорода, углерода, азота, фосфора и серы в биосфере Выполнил студент группы АИ-96-7 Гринберг Яков Москва, 1999 Содержание 1. Круговорот кислорода 2. Круговорот углерода 3. Круговорот азота 4. Круговорот фосфора 5. Круговорот серы 6. Литература КРУГОВОРОТ КИСЛОРОДА Кислород является наиболее распространенным элементом на Земле. В морской воде содержится 85,82 кислорода, в атмосферном воздухе 23,15 по весу или 20,93 по объему, а в земной коре 47,2 по весу. Такая концентрация кислорода в атмосфере поддерживается постоянной благодаря процессу фотосинтеза.
В этом процессе зеленые растения под действием солнечного света превращают диоксид углерода и воду в углеводы и кислород. Главная масса кислорода находится в связанном состоянии количество молекулярного кислорода в атмосфере оценивается в 1,5 1015 m, что составляет всего лишь 0,01 от общего содержания кислорода в земной коре. В жизни природы кислород имеет исключительное значение.
Кислород и его соединения незаменимы для поддержания жизни. Они играют важнейшую роль в процессах обмена веществ и дыхании. Кислород входит в состав белков, жиров, углеводов, из которых построены организмы в человеческом организме, например, содержится около 65 кислорода. Большинство организмов получают энергию, необходимую для выполнения их жизненных функций, за счет окисления тех или иных веществ с помощью кислорода.
Убыль кислорода в атмосфере в результате процессов дыхания, гниения и горения возмещается кислородом, выделяющимся при фотосинтезе. Вырубка лесов, эрозия почв, различные горные выработки на поверхности уменьшают общую массу фотосинтеза и снижают круговорот на значительных территориях. Наряду с этим, мощным источником кислорода является, по-видимому, фотохимическое разложение водяного пара в верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца.
Таким образом, в природе непрерывно совершается
Круговорот кислорода, поддерживающий постоянство состава атмосферного воздуха. Кроме описанного выше круговорота кислорода в несвязанном виде, этот элемент совершает еще и важнейший круговорот, входя в состав воды. Круговорот воды H2O заключается в испарении воды с поверхности суши и моря, переносе ее воздушными массами и ветрами, конденсации паров и последующее выпадение осадков в виде дождя, снега, града, тумана.
Каменный уголь содержит до 90 углерода. В конечном счете, органическая масса в результате дыхания, гниения и г... Кроме того, существуют бактерии, которые при недостаточном доступе воз... Таким образом, далеко не весь азот, входивший в состав погибших растен... Например, в Таиланде используются листья лейкаены как органическое удо...
Круговорот фосфора Источником фосфора биосферы является главным образом апатит, встречающийся во всех магматических породах. В превращениях фосфора большую роль играет живое вещество. Организмы извлекают фосфор из почв, водных растворов. Усвоение фосфора растениями во многом зависит от кислотности почвы. Фосфор входит в многочисленные соединения в организмах белки, нуклеиновые кислоты, костная ткань, лецитины, фитин и другие соединения особенно много фосфора входит в состав костей. Фосфор жизненно необходим животным в процессах обмена веществ для накопления энергии.
С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в илы морей. Он концентрируется в виде морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, что создает условия для создания богатых фосфором пород, которые в свою очередь являются источником фосфора в биогенном цикле.
Содержание фосфора в земной коре составляет 810-20 по весу. В свободном состоянии фосфор в природе не встречается вследствие его легкой окисляемости.
В земной коре он находится в виде минералов фторапатит, хлорапатит, вивианит и др которые входят в состав природных фосфатов апатитов и фосфоритов. Фосфор имеет исключительное значение для жизни животных и растений. Так как растения уносят из почвы значительное количество фосфора, а естественное пополнение фосфорными соединениями почвы крайне незначительно, то внесение в почву фосфорных удобрений является одним из важнейших мероприятий по повышению урожайности. Ежегодно в мире добывают приблизительно 125 млн. т. фосфатной руды. Большая ее часть расходуется на производство фосфатных удобрений.
КРУГОВОРОТ СЕРЫ Круговорот серы также тесно связан с живым веществом. Сера в виде SO2, SO3, H2S и элементарной серы выбрасывается вулканами в атмосферу. С другой стороны, в природе в большом количестве известны различные сульфиды металлов железа, свинца, цинка и др. Сульфидная сера окисляется в биосфере при участи многочисленных микроорганизмов до сульфатной серы SO42 почв и водоемов.
Сульфаты поглощаются растениями. В организмах сера входит в состав аминокислот и белков, а у растений, кроме того в состав эфирных масел и т.д. Процессы разрушения остатков организмов в почвах и в илах морей сопровождаются очень сложными превращениями серы. При разрушении белков при участии микроорганизмов образуется сероводород. Далее сероводород окисляется либо до элементарной серы, либо до сульфатов. В этом процессе участвуют разнообразные микроорганизмы, создающие многочисленные промежуточные соединения серы. Известны месторождения серы биогенного происхождения.
Сероводород может вновь образовать вторичные сульфиды, а сульфатная сера создает гипс. В свою очередь сульфиды и гипс вновь подвергаются разрушению, и сера возобновляет свою миграцию. ЛИТЕРАТУРА 1. БСЭ, 1953 2. Стадницкий, Родионов. Экология 3. М. Фримантл Химия в действии 4. Г. Рудзидис, Ф.Фельдман Химия 7-11.