Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Июня 2014 в 15:06, реферат
«Биогеохимические циклы - круговорот химических веществ из неорганической природы через живые организмы обратно в неорганическую природу. Эта биогенная миграция атомов совершается с использованием солнечной энергии и энергии химических реакций и проявляется в процессе обмена веществ, росте и размножении организмов». [1]
Биогеохимический круговорот охватывает верхнюю часть литосферы, гидросферу и нижнюю часть атмосферы. Живые организмы способствуют замыканию круговоротов многих элементов; кроме того, нередко они на несколько порядков увеличивают скорость трансформации потребляемых веществ по сравнению со скоростью абиотического преобразования вещества.
Введение……………………………………………………………………………3
Цикл углерода……………………………………………………………………..3
Цикл азота………………………………………………………………………….4
Цикл фосфора……………………………………………………………….……..6
Цикл кремния……………………………………………………………….……..8
Цикл серы………………………………………………………………………....10
Заключение…………………………………………………………………..……12
Библиография………………………………………………………
Мощнейшим агентом разрушения горных пород являются водоросли, особенно диатомовые».[6]
Высвобожденный таким образом из силикатных минералов кремнезём усваивается бактериями, низшими растениями и посредством их преобразуется во вторичные минералы (глины, слюды, цеолиты и др.)
«После разложения остатков низшей растительности часть аморфного кремнезема усваивается высшими растениями. Другая часть его вымывается и, попадая в ручьи и реки, выносится в озера, моря и океаны…
В океанах, морях и озерах начинается самый мощный и масштабный цикл круговорота кремния. Осаждение растворенного в морской воде кремния происходит лишь биогенным путем. Об этом свидетельствуют современные морские и озерные отложения кремнезема, состоящие из остатков низших организмов (скелеты диатомей, спикулы губок и др.). Исключительно биогенное происхождение имеет и взвешенный в воде кремний». [6]
В океане диатомовые водоросли, радиолярии концентрируют в «телах» соединения кремния, строя из них свои покровы. После смерти эти организмы в массовых количествах опадают на дно, образуя там залежи соединений кремния в виде диатомового, глауконитового и радиоляриевого илов, яшмы, халцедона и т.д.
«Наиболее распространены в этих отложениях диатомовые осадки. Они составляют 70-75% всех кремнеземистых осадков и расположены в основном в холодных частях океана, ближе к его северным областям. В отложениях тропических и субтропических областей океанов преобладают скелеты радиолярий. Вместе с диатомовыми отложениями они составляют 98—99% всех кремнеземистых осадков Мирового океана».[6]
В придонном слое вода насыщена кремнием за счёт частичного растворения последнего.
Так же, как и в случае с соединениями фосфора, соединения кремния могут быть вынесены на поверхность и заново включены в биогеохимический круговорот за счёт восходящих токов воды, возникающих в районах апвеллингов.
2SO2 + O2 = 2SO3 ,
SO3 + H2O = H2SO4
Так, напрямую из атмосферы или со стоком рек соединения серы (в основном в виде сульфатов) поступают в океан. Кроме того, сера может поступать в океан и из гидротермальных источников на дне, но в виде самородной серы или сероводорода.
В биогенных процессах трансформации серы ведущую роль выполняют микроорганизмы, причём имеются как организмы, окисляющие серу, так и организмы, восстанавливающие её. Биогеохимический круговорот серы может отличаться большей замкнутостью, чем круговорот фосфора и кремния при наличии соответствующих организмов.
При этом цикл «окисление-восстановление» может происходить как между аэробной и анаэробной частями океана (где серу восстанавливают бактерии-сульфатредукторы и окисляют серобактерии), так и внутри анаэробной зоны (где серу восстанавливают бактерии-сульфатредукторы и окисляют фотосинтезирующие бактерии)
В водных экосистемах, куда с водой поступают растворенные сульфаты, активно развиваются сульфатредуцирующие бактерии, которые восстанавливают сульфаты до сероводорода. Данный процесс проходит в анаэробных условиях, что выполняется в плохо аэрируемых либо в эвтрофированных водоёмах. В водоёмах с достаточным количеством кислорода сульфатредуцирующие бактерии обитают в илах, где и происходит восстановление серы. Получившийся при этом сероводород переводит растворенные в воде соединения железа и других металлов в труднорастворимые сульфиды, которые аккумулируются в осадках морей и океанов. Сера этих сульфидов может быть высвобождена тио-бактериями и железобактериями в аэробных условиях:
Также в анаэробных условиях возможно окисление сероводорода до серы или сульфатов за счёт деятельности фотосинтезирущих бактерий при аноксигенном фотосинтезе. Так, для пурпурных фотосинтезирующих бактерий процесс выглядит так:
Остальная часть сероводорода либо уходит в атмосферу, либо окисляется в верхней, аэробной зоне (при наличии достаточного количества кислорода) химически или биологически. В аэробных зонах сероводород окисляется до элементарной серы или сульфатов бесцветными аэробными хемолитотрофными серобактериями, использующими неорганические соединения серы в качестве донора электронов.
При регрессии моря либо при погружении края литосферной плиты в мантию с последующей переплавкой горной породы и извержением вулкана сера в сульфидах может вновь попасть на земную поверхность, замкнув круговорот.
Информация о работе Биогеохимический круговорот в морях и океанах