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自然界的磷循環(huán)的基本過程
閱讀:6091 發(fā)布時(shí)間:2021-2-24 磷是包括微生物在內(nèi)的所有生命體中*的元素。在生物大分子核酸,、高能量化合物ATP,、以及生物體內(nèi)糖代謝的某些中間體中,都有磷的存在,。在自然界中,,磷的循環(huán)包括可溶性無機(jī)磷的同化、有機(jī)磷的礦化,、不溶性磷的溶解等,。可溶性的無機(jī)磷化物被微生物吸收后合成有機(jī)磷化物,,成為生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)組分(同化作用),。在土壤中,許多的細(xì)菌,、放線菌和霉菌等含有植酸酶和磷酸酶,,能夠?qū)⒑椎挠袡C(jī)物分解(異化作用),產(chǎn)生的無機(jī)磷化物可被植物吸收利用,。土壤中的磷酸或可溶性的磷酸鹽與土壤中的一些鹽基結(jié)合,,形成不溶性的磷酸鹽。在天然水體中,,大部分的磷存在于水下的沉積物中,。不過,生活在土壤和水體中的一些微生物,,通過代謝產(chǎn)生的硝酸,、硫酸和有機(jī)酸又可將不溶性的磷酸鹽溶解,從而使自然界中的磷素循環(huán)周而復(fù)始的不斷進(jìn)行,。應(yīng)當(dāng)指出,,如果人類活動(dòng)將含磷物質(zhì)大量排放到水環(huán)境中,可溶性磷酸鹽濃度過高會(huì)造成藍(lán)細(xì)菌及其它藻類大量增殖,即常說的富營養(yǎng)化作用,,從而破壞環(huán)境的生態(tài)平衡,。
大氣中通常沒有磷,磷是隨著水循環(huán),,由陸地到海洋,,而磷從海洋返回到陸地則是比較困難的,,因此磷循環(huán)是不*循環(huán),。磷循環(huán)是典型的沉積型循環(huán)。磷的主要貯庫是巖石和天然的磷酸鹽沉積,。由于風(fēng)化,、侵蝕和淋洗作用,磷從巖石和天然沉積中被釋放出來,,供植物吸收利用,,再通過食物鏈傳遞給動(dòng)物和微生物。動(dòng)植物殘?bào)w被微生物分解后還原為無機(jī)磷,,其中一部分被植物吸收利用,,構(gòu)成循環(huán),另一部分則流入江河湖泊和海洋,。進(jìn)入水體的磷可為動(dòng)植物吸收利用,,動(dòng)植物排出的磷一部分沉積于淺層水底,一部分沉積于深層水底,。以鈣鹽形式沉積于深海中的磷將長期沉積,,暫時(shí)退出磷循環(huán)
自然界的磷循環(huán)的基本過程是:巖石和土壤中的磷酸鹽由于風(fēng)化和淋溶作用進(jìn)入河流,然后輸入海洋并沉積于海底,,直到地質(zhì)活動(dòng)使它們暴露于水面,,再次參加循環(huán)。這一循環(huán)需若干萬 年才能完成,。磷循環(huán)的循環(huán)形式是磷肥被莊稼吸收---->人動(dòng)物吃莊稼----->人動(dòng)物死了埋在地里體內(nèi)的磷變成磷肥
在這一循環(huán)中,,存在兩個(gè)局部的小循環(huán),即陸地生態(tài)系統(tǒng)中的磷循環(huán)和水生生態(tài)系統(tǒng)中的磷循環(huán),。人類開采磷礦石,,制造和使用磷肥、農(nóng)藥和洗滌劑,,以及排放含磷的工業(yè)廢水和生活污水,,都對(duì)自然界的磷循環(huán)發(fā)生影響。自然界磷的分布,、磷的流動(dòng)和交換見表1和表2,。 陸地生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán) 巖石的風(fēng)化向土壤提供了磷。植物通過根系從土壤中吸收磷酸鹽。動(dòng)物以植物為食物而得到磷,。動(dòng),、植物死亡后,殘?bào)w分解,,磷又回到土壤中,。在未受人為干擾的陸地生態(tài)系統(tǒng)中,土壤和有機(jī)體之間幾乎是一個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng),,磷的損失是很少的磷灰石構(gòu)成了磷的巨大儲(chǔ)備庫,,而含磷灰石巖石的風(fēng)化,又將大量磷酸鹽轉(zhuǎn)交給了陸地上的生態(tài)系統(tǒng),。與水循環(huán)同時(shí)發(fā)生的則是大量磷酸鹽被淋洗并被帶入海洋,。在海洋中,它們使近海
岸水中的磷含量增加,,并供給浮游生物及其消費(fèi)者的需要,。而后,進(jìn)入食物鏈的磷將隨該食物鏈上死亡的生物尸體沉入海洋深處,,其中一部分將沉積在不深的泥沙中,,而且還將被海洋生態(tài)系統(tǒng)重新取回利用。埋藏于深處沉積巖中的磷酸鹽,,其中有很大一部分將凝結(jié)成磷酸鹽結(jié)核,,保存在深水之中。一些磷酸鹽還可能與SiO2 凝結(jié)在一起而轉(zhuǎn)變成硅藻的結(jié)皮沉積層,,這些沉積層組成了巨大的磷酸鹽礦床,。通過海鳥和人類的捕撈活動(dòng)可使一部分磷返回陸地。但從數(shù)量上比起來,,每年從巖層中溶解出來的以及從肥料中淋洗出來的磷酸鹽要少多了,。其余部分則將被埋存于深處的沉積物內(nèi)。
人類大量應(yīng)用磷,,會(huì)造成水體富營養(yǎng)化污染,,使水質(zhì)嚴(yán)重惡化,對(duì)生態(tài)平衡造破壞?,F(xiàn)在洗衣粉無磷化就是出于這方面的考慮,。人類活動(dòng)對(duì)磷循環(huán)的影響過量的有機(jī)磷的排放形成污染:如赤潮!