stringtranslate.com

Круговорот фосфора

Круговорот фосфора

Круговорот фосфора — это биогеохимический цикл , включающий движение фосфора через литосферу , гидросферу и биосферу . В отличие от многих других биогеохимических циклов, атмосфера не играет значительной роли в движении фосфора, поскольку фосфор и материалы на основе фосфора не переходят в газообразную фазу легко, [1] поскольку основной источник газообразного фосфора, фосфин , производится только в изолированных и особых условиях. [2] Поэтому круговорот фосфора в первую очередь изучается путем изучения движения ортофосфата (PO 4 ) 3- , формы фосфора, которая чаще всего встречается в окружающей среде, через наземные и водные экосистемы. [3]

Живым организмам для их правильного функционирования требуется фосфор , жизненно важный компонент ДНК , РНК , АТФ и т. д. [4] Фосфор также входит в состав фосфолипидов, присутствующих в клеточных мембранах . Растения усваивают фосфор в виде фосфата и включают его в органические соединения . У животных неорганический фосфор в форме апатита ( Ca5 (PO4 ) 3 ( OH,F) ) также является ключевым компонентом костей , зубов ( зубной эмали ) и т. д. [5] На суше фосфор постепенно становится менее доступным для растений в течение тысяч лет, поскольку он медленно теряется в стоках . Низкая концентрация фосфора в почвах снижает рост растений и замедляет рост почвенных микробов, как показано в исследованиях почвенной микробной биомассы . Почвенные микроорганизмы действуют как поглотители и источники доступного фосфора в биогеохимическом цикле. Краткосрочное преобразование фосфора является химическим, биологическим или микробиологическим. Однако в долгосрочном глобальном цикле основной перенос обусловлен тектоническим движением в течение геологического времени и выветриванием фосфатсодержащих пород, таких как апатит . [6] Кроме того, фосфор имеет тенденцию быть ограничивающим питательным веществом в водных экосистемах . [7] Однако, поскольку фосфор попадает в водные экосистемы, он может привести к перепроизводству в форме эвтрофикации , что может произойти как в пресноводной, так и в соленой воде. [8] [9] [10]

Человеческая деятельность вызвала серьезные изменения в глобальном цикле фосфора, в первую очередь за счет добычи и последующей трансформации фосфорных минералов для использования в удобрениях и промышленных продуктах. Некоторое количество фосфора также теряется в виде сточных вод в процессе добычи полезных ископаемых и промышленных процессов.

Фосфор в окружающей среде

Круговорот фосфора на суше
Водный цикл фосфора

Экологическая функция

Фосфор является необходимым питательным веществом для растений и животных. Фосфор является ограничивающим питательным веществом для водных организмов. Фосфор входит в состав важных молекул, поддерживающих жизнь, которые очень распространены в биосфере. Фосфор попадает в атмосферу в очень небольших количествах, когда пыль, содержащая фосфор, растворяется в дождевой воде и морских брызгах, но этот элемент в основном остается на суше и в минералах горных пород и почвы. Фосфаты, которые содержатся в удобрениях, сточных водах и моющих средствах, могут вызывать загрязнение озер и ручьев. Чрезмерное обогащение фосфатом как в пресных, так и в прибрежных морских водах может привести к массовому цветению водорослей . В пресной воде гибель и разложение этих цветущих водорослей приводит к эвтрофикации . Примером этого является Канадская экспериментальная озерная зона.

Цветение водорослей в пресной воде обычно вызвано избытком фосфора, тогда как цветение водорослей в соленой воде, как правило, происходит при добавлении избытка азота. [11] Однако эвтрофикация может быть вызвана резким повышением содержания фосфора как в пресной, так и в соленой воде. [11] [12] [10]

Фосфор чаще всего встречается в природе в составе ортофосфатного иона (PO4 ) 3− , состоящего из атома P и 4 атомов кислорода. На суше большая часть фосфора содержится в горных породах и минералах. Богатые фосфором отложения обычно образуются в океане или из гуано, и со временем геологические процессы приносят океанические отложения на сушу. Выветривание горных пород и минералов высвобождает фосфор в растворимой форме, где он поглощается растениями и преобразуется в органические соединения. Затем растения могут потребляться травоядными животными , и фосфор либо включается в их ткани, либо выделяется. После смерти животное или растение разлагается, и фосфор возвращается в почву, где большая часть фосфора преобразуется в нерастворимые соединения. Сток может уносить небольшую часть фосфора обратно в океан . Обычно со временем (тысячи лет) почвы становятся дефицитными по фосфору, что приводит к регрессу экосистемы. [13]

Основные водоемы в водных системах

В пресноводных экосистемах существует четыре основных пула фосфора : растворенный неорганический фосфор (DIP), растворенный органический фосфор (DOP), твердые частицы неорганического фосфора (PIP) и твердые частицы органического фосфора (POP). Растворенный материал определяется как вещества, которые проходят через фильтр 0,45 мкм . [14] DIP состоит в основном из ортофосфата (PO4 3- ) и полифосфата, в то время как DOP состоит из ДНК и фосфопротеинов . Твердые частицы - это вещества, которые улавливаются фильтром 0,45 мкм и не проходят. POP состоит как из живых, так и из мертвых организмов, в то время как PIP в основном состоит из гидроксиапатита , Ca5 ( PO4 ) 3OH . [ 14] Неорганический фосфор поступает в форме легко растворимого ортофосфата . Твердые частицы органического фосфора встречаются в виде суспензии в живой и мертвой протоплазме и нерастворимы. Растворенный органический фосфор образуется из твердых частиц органического фосфора путем выделения и разложения и является растворимым.

Биологическая функция

Основное биологическое значение фосфатов заключается в том, что они являются компонентом нуклеотидов , которые служат хранилищем энергии внутри клеток ( АТФ ) или, будучи связанными вместе, образуют нуклеиновые кислоты ДНК и РНК . Двойная спираль нашей ДНК возможна только благодаря фосфатному эфирному мостику, который связывает спираль. Помимо создания биомолекул, фосфор также содержится в костях и эмали зубов млекопитающих, прочность которых обусловлена ​​фосфатом кальция в форме гидроксиапатита . Он также содержится в экзоскелете насекомых и фосфолипидах (встречающихся во всех биологических мембранах ). [15] Он также выполняет функцию буферного агента, поддерживая кислотно-щелочной гомеостаз в организме человека. [16]

Круговорот фосфора

Фосфаты быстро перемещаются через растения и животных; однако процессы, которые перемещают их через почву или океан, очень медленные, что делает фосфорный цикл в целом одним из самых медленных биогеохимических циклов. [17] [18]

Глобальный круговорот фосфора включает четыре основных процесса:

(i) тектоническое поднятие и воздействие на поверхность фосфорсодержащих пород, таких как апатит ; [19]
(ii) физическая эрозия, а также химическое и биологическое выветривание фосфорсодержащих пород, приводящее к поступлению растворенного и дисперсного фосфора в почвы, [20] озера и реки;
(iii) речной и подземный перенос фосфора в различные озера и сток в океан;
(iv) осаждение твердых частиц фосфора (например, фосфора, связанного с органическими веществами и оксидными/карбонатными минералами) и, в конечном итоге, захоронение в морских отложениях (этот процесс может также происходить в озерах и реках). [21]

В наземных системах биодоступный P («реактивный P») в основном поступает из выветривания фосфорсодержащих пород. Наиболее распространенным первичным фосфорным минералом в земной коре является апатит , который может растворяться природными кислотами, вырабатываемыми почвенными микробами и грибами, или другими химическими реакциями выветривания и физической эрозией. [22] Растворенный фосфор биодоступен для наземных организмов и растений и возвращается в почву после их распада. Удержание фосфора почвенными минералами (например, адсорбция на оксигидроксидах железа и алюминия в кислых почвах и осаждение на кальците в нейтральных и известковых почвах) обычно рассматривается как наиболее важный процесс в контроле биодоступности наземного P в минеральной почве. [23] Этот процесс может привести к низкому уровню концентраций растворенного фосфора в почвенном растворе. Различные физиологические стратегии используются растениями и микроорганизмами для получения фосфора из этого низкого уровня концентрации фосфора. [24]

Почвенный фосфор обычно переносится в реки и озера, а затем может быть либо захоронен в озерных отложениях, либо перенесен в океан через речной сток. Атмосферное осаждение фосфора является еще одним важным источником морского фосфора в океане. [25] В поверхностной морской воде растворенный неорганический фосфор, в основном ортофосфат (PO 4 3- ), усваивается фитопланктоном и преобразуется в органические фосфорные соединения. [21] [25] Лизис клеток фитопланктона высвобождает клеточный растворенный неорганический и органический фосфор в окружающую среду. Некоторые из органических фосфорных соединений могут гидролизоваться ферментами, синтезируемыми бактериями и фитопланктоном, и впоследствии усваиваться. [25] Подавляющее большинство фосфора реминерализуется в толще воды, и примерно 1% связанного фосфора, переносимого в глубокое море падающими частицами, удаляется из океанического резервуара путем захоронения в отложениях. [25] Ряд диагенетических процессов обогащают концентрацию фосфора в поровой воде осадка, что приводит к заметному обратному потоку фосфора из бентоса в вышележащие придонные воды. Эти процессы включают

(i) микробное дыхание органического вещества в отложениях,
(ii) микробное восстановление и растворение (оксигидр)оксидов железа и марганца с последующим высвобождением связанного фосфора, что связывает фосфорный цикл с циклом железа , [26] и
(iii) абиотическое восстановление (оксигидр)оксидов железа сероводородом и высвобождение фосфора, связанного с железом. [21]

Кроме того,

(iv) фосфат, связанный с карбонатом кальция и
(v) преобразование фосфора, связанного с оксидом железа, в вивианит играет решающую роль в захоронении фосфора в морских отложениях. [27] [28]

Эти процессы аналогичны круговороту фосфора в озерах и реках.

Хотя ортофосфат (PO 4 3- ), доминирующий неорганический вид фосфора в природе, находится в состоянии окисления (P5+), некоторые микроорганизмы могут использовать фосфонат и фосфит (степень окисления P3+) в качестве источника фосфора, окисляя его до ортофосфата. [29] В последнее время быстрое производство и высвобождение восстановленных фосфорных соединений предоставило новые подсказки о роли восстановленного фосфора как недостающего звена в океаническом фосфоре. [30]

Фосфатные минералы

Доступность фосфора в экосистеме ограничена скоростью его высвобождения во время выветривания. Высвобождение фосфора из растворения апатита является ключевым фактором контроля продуктивности экосистемы. [31] Основной минерал со значительным содержанием фосфора, апатит [Ca 5 (PO 4 ) 3 OH], подвергается карбонизации . [17] [32]

Мало этого высвобождаемого фосфора усваивается биотой, поскольку он в основном реагирует с другими минералами почвы. Это приводит к тому, что фосфор становится недоступным для организмов на поздней стадии выветривания и развития почвы, поскольку он будет осаждаться в горных породах. Доступный фосфор находится в биогеохимическом цикле в верхнем профиле почвы, в то время как фосфор, обнаруженный на более низких глубинах, в основном участвует в геохимических реакциях со вторичными минералами. Рост растений зависит от быстрого поглощения корнями фосфора, высвобождаемого из мертвого органического вещества в биохимическом цикле. Поставки фосфора для роста растений ограничены. Фосфаты быстро перемещаются через растения и животных; однако процессы, которые перемещают их через почву или океан, очень медленные, что делает фосфорный цикл в целом одним из самых медленных биогеохимических циклов. [17] [18]

Низкомолекулярные (НМ) органические кислоты встречаются в почвах. Они возникают в результате деятельности различных микроорганизмов в почвах или могут выделяться из корней живых растений. Некоторые из этих органических кислот способны образовывать стабильные органометаллические комплексы с различными ионами металлов, обнаруженными в почвенных растворах. В результате эти процессы могут приводить к высвобождению неорганического фосфора, связанного с алюминием, железом и кальцием в почвенных минералах. Производство и высвобождение щавелевой кислоты микоризными грибами объясняет их важность в поддержании и снабжении растений фосфором. [17] [33 ]

Доступность органического фосфора для поддержки роста микроорганизмов, растений и животных зависит от скорости их распада с образованием свободного фосфата. Существуют различные ферменты, такие как фосфатазы , нуклеазы и фитазы, участвующие в распаде. Некоторые из абиотических путей в изученной среде - это гидролитические реакции и фотолитические реакции. Ферментативный гидролиз органического фосфора является важным этапом в биогеохимическом цикле фосфора, включая фосфорное питание растений и микроорганизмов и перенос органического фосфора из почвы в водоемы. [34] Многие организмы зависят от фосфора, полученного из почвы, для своего фосфорного питания. [35]

Эвтрофикация

Круговорот азота и фосфора в водно-болотных угодьях


Эвтрофикация — это когда воды обогащаются питательными веществами, которые приводят к структурным изменениям в водной экосистеме, таким как цветение водорослей, дезоксигенация, сокращение видов рыб. Это происходит естественным образом, так как по мере старения озер они становятся более продуктивными из-за увеличения основных ограничивающих реагентов, таких как азот и фосфор. [36] Например, фосфор может попадать в озера, где он будет накапливаться в отложениях и биосфере. Он также может быть переработан из отложений и водной системы, что позволяет ему оставаться в окружающей среде. [37] Антропогенные эффекты также могут вызывать попадание фосфора в водные экосистемы, как это видно в дренажных водах и стоках с удобренных почв на сельскохозяйственных землях. [38] Кроме того, эродированные почвы, которые могут быть вызваны вырубкой лесов и урбанизацией, могут привести к добавлению большего количества фосфора и азота в эти водные экосистемы. [39] Все это увеличивает количество фосфора, которое попадает в цикл, что привело к чрезмерному потреблению питательных веществ в пресноводных системах, вызывая резкий рост популяций водорослей. Когда эти водоросли умирают, их гниение истощает воду кислородом и может отравить ее. Оба эти эффекта приводят к увеличению смертности растений и животных, поскольку растения поглощают, а животные пьют ядовитую воду. [40]

Эвтрофикация фосфора в соленой воде

Цветение водорослей (бирюзовые водоросли) в Черном море

Океанические экосистемы собирают фосфор из многих источников, но в основном он поступает в результате выветривания горных пород, содержащих фосфор, которые затем переносятся в океаны в растворенном виде речным стоком. [41] Из-за резкого роста добычи фосфора, по оценкам, люди увеличили чистые запасы фосфора в почве и океанических системах на 75%. [42] Это увеличение фосфора привело к большей эвтрофикации в океанских водах, поскольку цветение фитопланктона вызвало резкий сдвиг в бескислородных условиях, наблюдаемых как в Мексиканском заливе [43], так и в Балтийском море . [44] Некоторые исследования показывают, что когда бескислородные условия возникают из-за эвтрофикации из-за избытка фосфора, это создает положительную обратную связь, которая высвобождает больше фосфора из океанических запасов, усугубляя проблему. [45] Это может создать самоподдерживающийся цикл океанической аноксии, где постоянное восстановление фосфора продолжает стабилизировать эвтрофный рост. [45] Изучаются попытки смягчить эту проблему с помощью биологических подходов. Один из таких подходов включает использование фосфораккумулирующих организмов, таких как Candidatus accumulibacter phosphatis , которые способны эффективно хранить фосфор в форме фосфата в морских экосистемах. [46] По сути, это изменило бы то, как в настоящее время существует фосфорный цикл в морских экосистемах. В настоящее время наблюдается значительный приток фосфора из-за возросшего сельскохозяйственного использования и других промышленных применений, [45] таким образом, эти организмы теоретически могут хранить фосфор и удерживать его до тех пор, пока он не будет переработан в наземных экосистемах, которые потеряли бы этот избыток фосфора из-за стока. [46]

Водно-болотные угодья

Водно-болотные угодья часто применяются для решения проблемы эвтрофикации. Нитрат преобразуется в водно-болотных угодьях в свободный азот и выбрасывается в воздух. Фосфор адсорбируется почвами водно-болотных угодий, которые поглощаются растениями. Таким образом, водно-болотные угодья могут помочь снизить концентрацию азота и фосфора, чтобы смягчить эвтрофикацию. Однако почвы водно-болотных угодий могут удерживать только ограниченное количество фосфора. Для постоянного удаления фосфора необходимо добавлять больше новых почв в водно-болотные угодья из остатков стеблей растений, листьев, корневых остатков и неразлагаемых частей мертвых водорослей, бактерий, грибов и беспозвоночных. [38]

Влияние человека

Внесение фосфорных удобрений
Фосфор в производстве навоза

Питательные вещества важны для роста и выживания живых организмов и, следовательно, необходимы для развития и поддержания здоровых экосистем. Люди оказали большое влияние на фосфорный цикл, добывая фосфатные породы. На протяжении тысячелетий фосфор в основном попадал в окружающую среду в результате выветривания фосфатсодержащих пород, что восполняло фосфор, обычно теряемый в окружающей среде через такие процессы, как сток, хотя и очень медленно и постепенно. [47] С 1840-х годов, когда технология добычи и извлечения фосфора стала более распространенной, в окружающую среду было добавлено около 110 тераграммов фосфора. [48] Эта тенденция, по-видимому, сохранится и в будущем, поскольку с 1900 по 2022 год количество добываемого фосфора во всем мире увеличилось в 72 раза, [49] с ожидаемым ежегодным приростом в 4%. [48] Большая часть этой добычи ведется для производства удобрений, которые могут использоваться в глобальном масштабе. Однако при тех темпах, с которыми люди ведут добычу, геологическая система не может быстро восстановить то, что было утрачено. [50] Таким образом, исследователи изучают способы лучшей переработки фосфора в окружающей среде, и одно из перспективных применений включает использование микроорганизмов. [46] [51] Независимо от этого, люди оказали глубокое влияние на цикл фосфора с широкомасштабными последствиями для продовольственной безопасности , эвтрофикации и общей доступности питательных веществ. [52]

Другие процессы, связанные с человеком, могут оказывать пагубное воздействие на фосфорный цикл, например, повторное внесение жидкого свиного навоза в избытке для посевов. Внесение биосолидов также может увеличить доступный фосфор в почве. [53] В плохо дренированных почвах или в районах, где таяние снега может вызывать периодическое заболачивание, восстановительные условия могут быть достигнуты за 7–10 дней. Это вызывает резкое увеличение концентрации фосфора в растворе, и фосфор может выщелачиваться. Кроме того, восстановление почвы вызывает сдвиг фосфора из устойчивых в более лабильные формы. Это может в конечном итоге увеличить потенциальную возможность потери фосфора. Это вызывает особую озабоченность для экологически безопасного управления такими территориями, где утилизация сельскохозяйственных отходов уже стала проблемой. Предлагается учитывать режимы почвенной воды, используемые для утилизации органических отходов, при подготовке правил управления отходами. [54]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Schlesinger WH, Bernhardt ES (7 августа 2020 г.). Биогеохимия: анализ глобальных изменений (4-е изд.). Elsevier. стр. 501–504. ISBN 978-0-12-814608-8.
  2. ^ "Фосфин". Американское химическое общество . Получено 2024-04-14 .
  3. ^ "5.6 Фосфор | Мониторинг и оценка | Агентство по охране окружающей среды США". archive.epa.gov . Получено 14.04.2024 .
  4. ^ US EPA OW (9 июня 2023 г.). "Индикаторы: Фосфор" . Получено 12 марта 2024 г.
  5. ^ Foster BL, Tompkins KA, Rutherford RB, Zhang H, Chu EY, Fong H и др. (декабрь 2008 г.). «Фосфат: известные и потенциальные роли во время развития и регенерации зубов и поддерживающих структур». Birth Defects Res C. 84 ( 4): 281–314. doi :10.1002/bdrc.20136. PMC 4526155. PMID  19067423 . 
  6. ^ Schlesinger WH (2020). Биогеохимия: анализ глобальных изменений (4-е изд.). SanDiego: Elsevier. ISBN 978-0-12-814608-8.
  7. ^ Rabalais NN (1 марта 2002 г.). «Азот в водных экосистемах». Журнал окружающей среды человека . 31 (2): 102–112. Bibcode : 2002Ambio..31..102R. doi : 10.1579/0044-7447-31.2.102. PMID  12077998.
  8. ^ Schindler DW, Carpenter SR, Chapra SC, Hecky RE, Orihel DM (5 августа 2016 г.). «Сокращение фосфора для сдерживания эвтрофикации озер — это успех». Environmental Science & Technology . 50 (17): 8923–8929. Bibcode : 2016EnST...50.8923S. doi : 10.1021/acs.est.6b02204. PMID  27494041 — через ACS Publications.
  9. ^ Rabalais NN, Turner RE, Wiseman WJ (2002). «Гипоксия Мексиканского залива, также известная как «Мертвая зона»». Annual Review of Ecology and Systematics . 33 (1): 235–263. doi :10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150513. ISSN  0066-4162.
  10. ^ ab "Эвтрофикация". Baltic Sea Action Group . Получено 2024-04-14 .
  11. ^ ab "Эвтрофикация". www.soils.org . Американское общество почвоведов. Архивировано из оригинала 2014-04-16 . Получено 2014-04-14 .
  12. ^ Rabalais NN, Turner RE, Wiseman WJ (ноябрь 2002 г.). «Гипоксия Мексиканского залива, также известная как «Мертвая зона»». Annual Review of Ecology and Systematics . 33 (1): 235–263. doi :10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150513. ISSN  0066-4162.
  13. ^ Peltzer, DA, Wardle, DA, Allison, VJ, Baisden, WT, Bardgett, RD, Chadwick, OA, et al. (Ноябрь 2010 г.). «Понимание регресса экосистем». Ecological Monographs . 80 (4): 509–529. Bibcode : 2010EcoM...80..509P. doi : 10.1890/09-1552.1.
  14. ^ ab Wetzel R (2001). Лимнология: экосистемы озер и рек . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press.
  15. ^ "Цикл фосфора". enviroliteracy.org . Совет по экологической грамотности. Архивировано из оригинала 2006-11-08.
  16. ^ Voet D, Voet J (2003). Биохимия . стр. 607–608.
  17. ^ abcd Шлезингер В. (1991). Биогеохимия: анализ глобальных изменений .
  18. ^ ab Oelkers, EH, Valsami-Jones, E., Roncal-Herrero, T. (февраль 2008 г.). "Реакционная способность фосфатных минералов: от глобальных циклов к устойчивому развитию". Mineralogic Magazine . 72 (1): 337–40. Bibcode : 2008MinM...72..337O. doi : 10.1180/minmag.2008.072.1.337. S2CID  97795738.
  19. ^ Buendía C, Kleidon A, Porporato A (2010-06-25). «Роль тектонического поднятия, климата и растительности в долгосрочном цикле наземного фосфора». Biogeosciences . 7 (6): 2025–2038. Bibcode : 2010BGeo....7.2025B. doi : 10.5194/bg-7-2025-2010 . hdl : 11858/00-001M-0000-000E-D96B-A . ISSN  1726-4170.
  20. ^ Adediran GA, Tuyishime JM, Vantelon D, Klysubun W, Gustafsson JP (октябрь 2020 г.). «Фосфор в 2D: пространственно разрешенное распределение фосфора в двух шведских лесных почвах под влиянием выветривания апатита и оподзоливания». Geoderma . 376 : 114550. Bibcode :2020Geode.376k4550A. doi : 10.1016/j.geoderma.2020.114550 . ISSN  0016-7061.
  21. ^ abc Ruttenberg, KC (2014). «Глобальный цикл фосфора». Трактат по геохимии . Elsevier. стр. 499–558. doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00813-5. ISBN 978-0-08-098300-4.
  22. ^ Slomp, CP (2011). «Круговорот фосфора в эстуарных и прибрежных зонах». Трактат об эстуарной и прибрежной науке . Том 5. Elsevier. С. 201–229. doi :10.1016/b978-0-12-374711-2.00506-4. ISBN 978-0-08-087885-0.
  23. ^ Араи, И., Спаркс, Д.Л. (2007). «Динамика реакции фосфата в почвах и почвенных компонентах: многомасштабный подход». Advances in Agronomy . 94. Elsevier: 135–179. doi :10.1016/s0065-2113(06)94003-6. ISBN 978-0-12-374107-3.
  24. ^ Shen, J., Yuan, L., Zhang, J., Li, H., Bai, Z., Chen, X., et al. (Июль 2011 г.). «Динамика фосфора: от почвы к растению». Физиология растений . 156 (3): 997–1005. doi :10.1104/pp.111.175232. PMC 3135930. PMID  21571668 . 
  25. ^ abcd Paytan, A., McLaughlin, K. (февраль 2007 г.). «Океанский цикл фосфора». Chemical Reviews . 107 (2): 563–576. doi :10.1021/cr0503613. PMID  17256993. S2CID  1872341.
  26. ^ Burgin AJ, Yang WH, Hamilton SK, Silver WL (2011). «За пределами углерода и азота: как микробная энергетическая экономика связывает элементарные циклы в разнообразных экосистемах». Frontiers in Ecology and the Environment . 9 (1): 44–52. Bibcode : 2011FrEE....9...44B. doi : 10.1890/090227. hdl : 1808/21008 . ISSN  1540-9309.
  27. ^ Kraal, P., Dijkstra, N., Behrends, T., Slomp, CP (май 2017 г.). «Захоронение фосфора в осадках сульфидного глубоководного Черного моря: ключевые роли адсорбции карбонатом кальция и аутигенеза апатита». Geochimica et Cosmochimica Acta . 204 : 140–158. Bibcode : 2017GeCoA.204..140K. doi : 10.1016/j.gca.2017.01.042. hdl : 1874/347524 .
  28. ^ Деффорей, Д., Пэйтан, А. (2018). «Круговорот фосфора в морских отложениях: достижения и проблемы». Химическая геология . 477 : 1–11. Bibcode : 2018ChGeo.477....1D. doi : 10.1016/j.chemgeo.2017.12.002.
  29. ^ Фигероа, IA, Коутс, JD (2017). «Микробное окисление фосфита и его потенциальная роль в глобальных циклах фосфора и углерода». Достижения в прикладной микробиологии . 98 : 93–117. doi :10.1016/bs.aambs.2016.09.004. ISBN 978-0-12-812052-1. PMID  28189156.
  30. ^ Van Mooy BA , Krupke A, Dyhrman ST , Fredricks HF, Frischkorn KR, Ossolinski JE и др. (15 мая 2015 г.). «Основная роль восстановления планктонного фосфата в окислительно-восстановительном цикле морского фосфора». Science . 348 (6236): 783–785. Bibcode : 2015Sci...348..783V. doi : 10.1126/science.aaa8181 . PMID  25977548.
  31. ^ Schlesinger WH (2020). Биогеохимия: анализ глобальных изменений (4-е изд.). SanDiego: Elsevier. ISBN 978-0-12-814608-8.
  32. ^ Filippelli GM (2002). "Глобальный цикл фосфора". Обзоры по минералогии и геохимии . 48 (1): 391–425. Bibcode : 2002RvMG...48..391F. doi : 10.2138/rmg.2002.48.10.
  33. ^ Harrold SA, Tabatabai MA (июнь 2006 г.). «Выделение неорганического фосфора из почв низкомолекулярными органическими кислотами». Communications in Soil Science and Plant Analysis . 37 (9–10): 1233–45. Bibcode : 2006CSSPA..37.1233H. doi : 10.1080/00103620600623558. S2CID  84368363.
  34. ^ Тернер Б., Фроссар Э., Болдуин Д. (2005). Органический фосфор в окружающей среде . CABI Publishing. ISBN 978-0-85199-822-0.
  35. ^ Sawyer J, Creswell J, Tidman M. "Phosphorus Basics". Университет штата Айова . Получено 20 апреля 2024 г.
  36. ^ Yang Xe, Wu X, Hao Hl, He Zl (март 2008 г.). «Механизмы и оценка эвтрофикации воды». Журнал Чжэцзянского университета. Наука. B . 9 (3): 197–209. doi :10.1631/jzus.B0710626. ISSN  1673-1581. PMC 2266883 . PMID  18357622. 
  37. ^ Carpenter SR (июль 2005 г.). «Эвтрофикация водных экосистем: бистабильность и фосфор почвы» (PDF) . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (29): 10002–5. Bibcode :2005PNAS..10210002C. doi : 10.1073/pnas.0503959102 . PMC 1177388 . PMID  15972805. 
  38. ^ ab "Откуда берутся питательные вещества и как они вызывают энтрофикацию". Озера и водохранилища . 3. Программа ООН по окружающей среде.
  39. ^ Conley DJ, Paerl HW, Howarth RW, Boesch DF, Seitzinger SP, Havens KE и др. (февраль 2009 г.). «Экология. Контроль эвтрофикации: азот и фосфор». Science . 323 (5917): 1014–5. doi :10.1126/science.1167755. PMID  19229022. S2CID  28502866.
  40. ^ "The Effects: Dead Zones and Harmful Algal Blooming". Nutrient Pollution . United States Environmental Protection Agency. 12 March 2013. Получено 20 April 2024 .
  41. ^ Paytan A, McLaughlin K (2007). «Океанский цикл фосфора». Chemical Reviews . 107 (2): 563–576. doi :10.1021/cr0503613. ISSN  0009-2665. PMID  17256993.
  42. ^ Беннетт EM, Карпентер SR, Карако NF (2001). «Влияние человека на эродируемый фосфор и эвтрофикацию: глобальная перспектива: увеличивающееся накопление фосфора в почве угрожает рекам, озерам и прибрежным океанам эвтрофикацией». BioScience . 51 (3): 227–234. doi :10.1641/0006-3568(2001)051[0227:HIOEPA]2.0.CO;2 – через Elsevier Science Direct.
  43. ^ Rabalais NN, Turner RE, Wiseman WJ (2002). «Гипоксия Мексиканского залива, также известная как «Мертвая зона»». Annual Review of Ecology and Systematics . 33 (1): 235–263. doi :10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150513. ISSN  0066-4162.
  44. ^ "Эвтрофикация". Baltic Sea Action Group . Получено 2024-04-14 .
  45. ^ abc Watson AJ, Lenton TM, Mills BJ (2017-09-13). «Дезоксигенация океана, глобальный цикл фосфора и возможность крупномасштабной аноксии океана, вызванной деятельностью человека». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 375 (2102): 20160318. Bibcode :2017RSPTA.37560318W. doi :10.1098/rsta.2016.0318. ISSN  1364-503X. PMC 5559414 . PMID  28784709. 
  46. ^ abc Cakmak EK, Hartl M, Kisser J, Cetecioglu Z (2022). «Добыча фосфора из эвтрофной морской среды на пути к синей экономике: роль биотехнологий». Water Research . 219. Bibcode : 2022WatRe.21918505C. doi : 10.1016/j.watres.2022.118505 . PMID  35561625 – через Elsevier Science Direct.
  47. ^ Bouwman AF, Beusen AH, Billen G (2009). «Человеческое изменение глобального баланса азота и фосфора в почве за период 1970-2050 гг.». Глобальные биогеохимические циклы . 23 (4). Bibcode : 2009GBioC..23.0A04B. doi : 10.1029/2009GB003576 – через журналы AGU.
  48. ^ ab Yuan Z, Jiang S, Sheng H, Liu X, Hua H, Liu X и ​​др. (2018). «Возмущение глобального цикла фосфора человеком: изменения и последствия». Environmental Science & Technology . 52 (5): 2438–2450. Bibcode : 2018EnST...52.2438Y. doi : 10.1021/acs.est.7b03910. PMID  29402084 – через ACS Publications.
  49. ^ "Фосфатная порода - историческая статистика (серия данных 140) | Геологическая служба США". www.usgs.gov . Получено 14.04.2024 .
  50. ^ Vaccari DA (2009). «Фосфор: надвигающийся кризис». Scientific American . 300 (6): 54–59. Bibcode : 2009SciAm.300f..54V. doi : 10.1038/scientificamerican0609-54 (неактивен 1 ноября 2024 г.). ISSN  0036-8733. PMID  19485089.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  51. ^ Slocombe SP, Zúñiga-Burgos T, Chu L, Wood NJ, Camargo-Valero MA, Baker A (2020). «Исправление нарушенного цикла фосфора: очистка сточных вод полифосфатами микроводорослей». Frontiers in Plant Science . 11 : 982. doi : 10.3389/fpls.2020.00982 . ISSN  1664-462X. PMC 7339613. PMID 32695134  . 
  52. ^ «Решение глобальной проблемы фосфора обеспечит продовольственную безопасность и сократит загрязнение». ЮНЕП . 4 января 2021 г. Получено 14 апреля 2024 г.
  53. ^ Хоссейнпур А, Пашамохтари Х (июнь 2013 г.). «Влияние инкубации на свойства десорбции фосфора, доступность фосфора и соленость почв, измененных биосолидами». Environmental Earth Sciences . 69 (3): 899–908. Bibcode :2013EES....69..899H. doi :10.1007/s12665-012-1975-6. S2CID  140537340.
  54. ^ Ajmone-Marsan F, Côté D, Simard RR (апрель 2006 г.). «Превращения фосфора при восстановлении в почвах, долгое время унавоживаемых». Plant and Soil . 282 (1–2): 239–50. Bibcode : 2006PlSoi.282..239A. doi : 10.1007/s11104-005-5929-6. S2CID  23704883.

Внешние ссылки