БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (КР)

Источник фосфора в биосфере — главным образом апатит, встречающийся во всех магматических породах. В превращениях фосфора ( рис. 4 ) большую роль играет живое вещество. Организмы извлекают фосфор из почв, водных растворов. Фосфор входит в состав белков, нуклеиновых кислот, лецитинов, фитина и др. органических соединений; особенно много фосфора в костях животных. С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в донные отложения. Он концентрируется в виде морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, гуано, что создаёт условия для образования богатых фосфором пород, которые, в свою очередь, служат источниками фосфора в биогенном цикле.

Круговорот серы также тесно связан с живым веществом. Сера в виде трёхокиси (SO 3), двуокиси (SO 2), сероводорода (H 2S) и главным образом элементарной серы выбрасывается вулканами. Кроме того, в природе имеются в большом количестве различные сульфиды металлов: железа, свинца, цинка и др. Сульфидная сера окисляется в биосфере при участии многочисленных микроорганизмов до сульфатной серы (SO'' 4) почв и водоёмов. 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 с участием микроорганизмов образуется сероводород, который далее 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 — залежи гипса. В свою очередь, сульфиды и гипс вновь подвергаются разрушению, и сера возобновляет свою миграцию. В целом всё вещество литосферы интенсивно подвергается превращениям, участвуя в так называемом малом и большом К. в. Под влиянием лучей Солнца, кислорода, углекислого газа, воды, живого вещества происходит разрушение вещества поверхности Земли. Продукты разрушения уносятся ветром или, будучи растворены в воде, сбрасываются в моря и океаны, где они осаждаются, откладываются на дне, уплотняются, цементируются, образуют слоистые осадочные породы, а затем под влиянием давления превращаются в кристаллические сланцы. Так, ежегодно выносится реками около 2,7·10 9 т вещества. Этот К. в. на Земле называют малым ( см. рис. 5 ).

В большом К. в. участвуют кристаллические сланцы и др. породы, образующиеся в процессе малого К. в. В результате дальнейшего погружения они попадают в магматическую область Земли, подвергаются действию давления и высокой температуры, переплавляются и в виде изверженных магматических пород могут быть вновь вынесены на поверхность Земли. Изучение К. в. на Земле имеет не только познавательное значение, но и представляет глубокий практический интерес. Воздействие человека на природные процессы становится всё значительнее. Последствия этого воздействия стали сравнимы с результатами геологических процессов: в биосфере возникают новые пути миграции веществ и энергии, появляются многие тысячи химических соединений, прежде ей не свойственных. Создаются новые водные бассейны; тем самым меняется круговорот воды. В руках человека концентрируются огромные запасы металлов, фосфатов, серы, синтезируются колоссальные количества азотсодержащих веществ для удобрения полей и т. д. Меняется обычный ход геохимических процессов. Глубокое изучение всех природных превращений веществ на Земле — необходимое условие рационального воздействия человека на среду его обитания и изменения природных условий в желаемом для него направлении (см. Охрана природы , Природопользование ).

Лит.: Вернадский В. И., Очерки геохимии, 4 изд., М.— Свердловск, 1934; Ферсман А. Е., Геохимия, т. 1—4, Л., 1933—39; Виноградов А. П., Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах, М., 1950; его же. Введение в геохимию океана, М., 1967; Вильямс В. Р., Собр. соч., т. 6, М., 1951; Borchert H., Zur Geochemie des Kohlenstoffs, «Geochimica et Cosmochimica acta», 1951, v. 2, № 1; Rankama К., Sanama Th. G., Geochemistry, Chi., 1950.

А. П. Виноградов.

Рис. 2. Схема круговорота углерода. Содержание углерода дано в г/см 2 поверхности Земли. Обмен углерода дан в g (1·10 -6 г ) на 1 см 2 поверхности Земли в год.

Рис. 3. Схема круговорота азота.

Рис. 4. Схема круговорота фосфора.

Рис. 5. Схема малого круговорота веществ на Земле.

Рис. 1. Схема круговорота воды. Содержание воды дано в кг/см 2 в год на поверхности Земли. Испарение и выпадение осадков дано в г/см 2 в год на поверхность океана или континента соответственно.

Круговоро'т воды'на Земле, непрерывное перемещение воды на Земле (в её атмосфере, гидросфере и земной коре), сопровождающееся её фазовыми превращениями и имеющее более или менее выраженный циклический характер. К. в. состоит из испарения воды с подстилающей поверхности, переноса её с места испарения воздушными течениями, конденсации водяного пара и выпадения осадков и перемещения вод в водоёмах, по поверхности суши и внутри земной коры (подробнее см. Влагооборот ). Основная масса воды испаряется с поверхности Мирового океана и на неё же выпадает, меньше переносится воздушными течениями с океана на сушу. Вынос влаги, испарившейся с поверхности суши, воздушными массами в океан незначителен. Количественно К. в. характеризуется водным балансом . В зависимости от места испарения воды и выпадения осадков, а также от путей её переноса различают малый круговорот: море (океан) ® атмосфера ® море (океан) и большой круговорот: океан ® атмосфера ® суша ® океан. На континентах влага многократно испаряется, переносится в атмосфере, конденсируется, вновь выпадает в виде осадков и вновь испаряется. Этот комплекс процессов называется внутриматериковым круговоротом. Для замкнутых межгорных котловин характерен внутренний круговорот влаги. К. в. на Земле — часть общего комплекса процессов круговорота веществ на Земле,