КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА.

Углерод находится в природе как в свободном состоянии, так и в виде

Многочисленных соединений. Свободный углерод встречается в виде алмаза и

Графита.

Соединения углерода очень распространены. Кроме ископаемого угля, в недрах

Земли находятся большие скопления нефти, представляющей сложную смесь

Различных углеродсодержащих соединений, преимущественно углеводородов.

Кроме того растительные и животные организмы состоят из веществ, в

Образовании которых главное участие принимает углерод.

Углекислый газ поглощается растениями-продуцентами и в процессе

Фотосинтеза преобразуется в углеводы, белки, липиды и другие органические

Соединения. Эти вещества с пищей используют животные-консументы.

Одновременно с этим в природе происходит обратный процесс. Все живые

Организмы дышат, выделяя углекислый газ, который поступает в атмосферу.

Мертвые растительные и животные остатки и экскременты животных разлагаются

(минерализуются) микроорганизмами-редуцентами. Конечный продукт

Минерализации - углекислый газ - выделяется из почвы или водоемов в

Атмосферу. Часть углерода накапливается в почве в виде органических

Соединений.

Углерод поступает в атмосферу также с

Выхлопными газами автомашин, с дымовыми выбросами заводов и фабрик.

В процессе круговорота углерода в биосфере образуются энергетические

Ресурсы - нефть, каменный уголь, горючие газы, торф, древесина, которые

Широко используются человеком. Все эти вещества произведены

Фотосинтезирующими растениями за разное время. Возраст лесов - десятки и

Сотни лет; торфяников - тысячи лет; угля, нефти, газов - сотни миллионов

Лет. Следует учитывать, что древесина и торф - восполнимые ресурсы, т. е.

Воспроизводящиеся за относительно короткие промежутки времени, а нефть,

Горючий газ и уголь - ресурсы невосполнимые.

КРУГОВОРОТ АЗОТА.

Большая часть азота находится в природе в свободном состоянии. Неорганические соединения азота не встречаются в природе в больших

Количествах, если не считать натриевую селитру NaNO3, образующую мощные

Пласты на побережье Тихого океана в Чили. Почва содержит незначительные

Количества азота, преимущественно в виде солей азотной кислоты. Но в виде

Сложных органических соединений - белков - азот входит в состав всех живых

Организмов.

Азот - незаменимый элемент. Он входит в состав белков, и нуклеиновых

Кислот. Круговорот азота тесно связан с круговоротом углерода. Частично

Азот поступает из атмосферы благодаря образованию оксида азота (IV) из

Азота и кислорода под действием электрических разрядов во время гроз.

Однако основная масса азота поступает в воду и почву благодаря фиксации

Азота воздуха живыми организмами.

Самые эффективные фиксаторы азота - клубеньковые бактерии, живущие в корнях бобовых растений. Азот из разнообразных источников поступает к корням растений, поглощается ими и транспортируется в стебли и листья, где в процессе биосинтеза строятся белки.

Белки растений служат основой азотного питания животных. После отмирания

Организмов белки под действием бактерий и грибов разлагаются с выделением

Аммиака. Аммиак частично потребляется растениями, а частично используется

Бактериями-редуцентами. В результате процессов жизнедеятельности некоторых

Бактерий аммиак превращается в нитраты. Нитраты, как и аммонийные ионы,

Потребляются растениями и микроорганизмами. Часть нитратов под действием

Особой группы бактерий восстанавливается до элементарного азота, который

Выделяется в атмосферу. Так замыкается круговорот азота в природе.

КРУГОВОРОТ ФОСФОРА

Вследствие

Легкой окисляемости фосфор в свободном состоянии в природе не

Встречается. Из природных соединений фосфора самым важным является

Ортофосфат кальция, который в виде минерала фосфорита иногда образует

Большие залежи. Богатейшие месторождения фосфоритов находятся в Южном

Казахстане в горах Каратау. Фосфор, как и азот, необходим для всех живых

существ, так как он входит в состав некоторых белков как растительного,

Так и животного происхождения. В растениях фосфор содержится главным

Образом в белках семян, в животных организмах - в белках молока, крови,

Мозговой и нервной тканей. В виде кислотного остатка фосфорной кислоты

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот - сложных органических

Полимерных соединений, принимающих непосредственное участие в процессах

передачи наследственных свойств живой клетки. Сырьем для получения

Фосфора и его соединений служат фосфориты и апатиты. Природный фосфорит

Или апатит измельчают, смешивают с песком и углем и накаливают в печах с

Помощью электрического тока без доступа воздуха всех живых организмах.

Основной источник его - горные породы (главным образом изверже-

ные). Представлен он в основном апатитом и фторапатитом. В осадочных породах это обычно вивианит, вавелит, фосфорит. С образованием биосферы высвобождение фосфора из горных пород усилилось, в результате произошло значительное перераспределение его. В превращениях фосфора

Большую роль играет живое вещество. Организмы усваивают фосфор из почв,

Водных растворов. Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, и

Других органически соединений.

Особенно много фосфора в костях животных. С гибелью

Организмов фосфор возвращается в почву он концентрируется в виде

Морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, что создает условия для

Образования богатых фосфором пород, которые в свою очередь служат

Источником фосфора в биогенном цикле.

КРУГОВОРОТ СЕРЫ.

Сера встречается в природе как в свободном состоянии (самородная сера), так

И в различных соединениях. Очень распространены соединения серы с

Различными металлами. Из соединений серы в природе распространены также

Сульфаты, главным образом, кальция и магния. Наконец, соединения серы

Содержаться в организмах растений и животных.

Сера широко используется в народном хозяйстве. В виде серного цвета серу

Используют для уничтожения некоторых вредителей растений. Она применяется

Также для приготовления спичек, ультрамарина (синяя краска), сероуглерода и

Ряда других веществ.

Круговорот серы происходит в атмосфере и литосфере. Поступление серы в

Атмосферу происходит в виде сульфатов, серного ангидрида и серы из

Литосферы при вулканических извержениях, в виде сероводорода за счет

Распада пирита (FeS2 ) и органических соединений. Антропогенным источником

Поступления серы в атмосферу являются тепловые электростанции и другие

Объекты, где происходит сжигание угля, нефти и других углеводородов, а

Поступление серы в литосферу, в частности в почву, происходит с удобрениями

И органическими соединениями. Перенос соединений серы в атмосфере

Осуществляется воздушными потоками, а выпадение на земную поверхность либо

В виде пыли, либо с атмосферными осадками в виде дождя (кислотные дожди) и

Снега. На поверхности Земли в почве и водоемах происходит связывание

Сульфатных и сульфитных соединений серы кальцием с образованием гипса

(CaSO4). Помимо этого происходит захоронение серы в осадочных породах с

Органическими остатками растительного и животного происхождения, из которых

В дальнейшем происходит образование угля и нефти. В почве изменение

Соединений серы происходит с участием сульфобактерий использующих

Сульфатные соединения и выделяющих сероводород, который поступая в

Атмосферу и окисляясь снова переходит в сульфаты. Кроме этого сероводород в

Почве может восстанавливаться до серы, которая денитрифицирующими

Бактериями окисляется до сульфатов.