Главная >> Химия 9 класс. Кузнецова

 

 

 

 

Дополнительный материал к § 26—27

 

Круговорот фосфора в природе

    Вспомните, что называется экосистемой.
    Как осуществляется круговорот азота в природе?
    В каком виде фосфор встречается в природе и почему?

На долю фосфора приходится 0,08% массы земной коры. По распространению он занимает тринадцатое место среди других элементов. Природный фосфор, в отличие от подавляющего большинства элементов, не имеет изотопов. В ядерных реакциях синтезировано несколько короткоживущих радиоактивных изотопов фосфора. Наиболее долгоживущий из них 33Р имеет период полураспада 25 дней. Радиоактивные изотопы фосфора 30Р и другие используются в биологических исследованиях.

Фосфор, как и азот, входит в состав растительных и животных белков. Без фосфора нет жизни. Без него не вырастет и былинка. Растения накапливают фосфор и снабжают им животных, у которых он также является составной частью их белков. Он входит в состав нервных, мозговых, мышечных и костных тканей. Не случайно академик А.Е. Ферсман назвал фосфор «элементом жизни и мысли». В организме взрослого человека содержится примерно 600-900 г фосфора. Из продуктов питания особенно богат фосфором желток куриных яиц. Он необходим животным и человеку в процессах обмена веществ для накопления энергии.

В природе фосфор содержится в земной коре в виде химических соединений и минералов, главным образом в виде фосфатов Ca3(PO4)2. Такими минералами являются апатиты, фосфориты. Большая часть их расходуется на производство фосфорных удобрений. Таким образом, фосфор — довольно распространенный элемент Земли.

Соединения фосфора, как и соединения азота, постоянно претерпевают превращения, включаясь в круговорот. Круговорот фосфора в природе охватывает лишь литосферу и гидросферу, в отличие от круговорота азота. В основном движение фосфора происходит с суши в воду и далее в донные отложения. В наземных экосистемах фосфор совершает круговорот в качестве важной и необходимой составной части цитоплазмы живых организмов.

Суть круговорота фосфора заключена в том, что фосфор из фосфатных месторождений на суше и мелководных океанических осадков переходит к живым организмам сначала в качестве части минерального питания растений, через них — к животным, а затем обратно в минеральное состояние. Бактерии и другие микроорганизмы играют в круговороте фосфора не столь важную роль, как в круговороте азота. В упрощенном виде круговорот фосфора представлен на рисунке 46.

Круговорот фосфора в природе

Фосфор, а точнее его соли, высвобождаемые при медленном разрушении и выветривании горных пород (фосфорных руд), медленно растворяются почвенными растворами (фосфаты плохо растворимы в воде, но лучше растворяются в кислых растворах) и поглощаются корнями растений.

Животные и человек получают необходимый им фосфор, поедая растения, травоядных животных, рыбу и морепродукты. Значительная часть этого фосфора в виде экскрементов животных и продуктов разложения мертвых растений и животных минерализуется и вновь возвращается в почву, водоемы и в конечном счете попадает на дно океана в виде нерастворимых фосфатных осадочных пород. Часть же фосфора возвращается из океана на поверхность суши за счет производственного рыболовства и в виде гуано (помет) — обогащенной фосфором органической массы экскрементов птиц, питающихся рыбой (пеликаны, бакланы и др.). Цикл круговорота фосфора в природе не замкнут, и человек должен постоянно восполнять запасы фосфора в почве.

Вмешательство человека в круговорот фосфора сводится в основном к следующему:

  • добыча больших количеств фосфатных руд для производства минеральных удобрений и других продуктов;
  • внесение фосфорных удобрений в почву для выращивания сельскохозяйственных растений;
  • образование избытка фосфат-ионов в водоемах при попадании в них загрязненных сточных вод с животноводческих ферм и смытых с полей фосфорных удобрений, которые, как и нитрат-ионы или вместе с ними, способствуют взрывному росту синезеленых водорослей и других растений, нарушающих экологию водных экосистем.

    Рано или поздно положение в круговороте веществ в природе может стать тревожным, так как фосфор — это наиболее слабое звено в жизненной цепи, обеспечивающей существование человека.

    Творческие задания

    1. Подготовьте сообщение о превращении фосфора в почве и в водоемах в процессе его круговорота.

    2. Какие экологические проблемы, связанные с фосфором, могут возникнуть перед человечеством? Дайте им научное объяснение.

     

  •  

    Рейтинг@Mail.ru