Étapes du cycle de l'eau dans la biosphère. Cycle biogéochimique de l'eau dans la biosphère, dessinez un schéma et expliquez

FSBEI HPE "Université technique d'État de Saratov nommée d'après Gagarine Yu. A."

Département "Ecologie"

Travail de cours
au sujet de la doctrine de la biosphère
sur le thème : "Le cycle de l'eau dans la biosphère"

Effectué :
étudiant du groupe EKL-41
Azizova M.N.

Vérifié:
______________________________ _____ k. b. D., professeur agrégé Belyachenko A.A.
Membres de la Commission :
______________________________ ____ c. b. D., professeur agrégé Abrosimova O.V.

Diriger département _______________________ d. b. D., prof. Tikhomirova E. I.

Saratov 2012

introduction
On sait que le corps humain est composé à près de 65 % d'eau. L'eau fait partie des tissus, sans elle le fonctionnement normal du corps, la mise en œuvre du processus métabolique, le maintien de l'équilibre thermique, l'élimination des produits métaboliques, etc. sont impossibles sans elle.
La perte d'une grande quantité d'eau par le corps est dangereuse pour la vie humaine. Dans les régions chaudes sans eau, une personne peut mourir en 5 à 7 jours, et sans nourriture, en présence d'eau, une personne peut vivre longtemps. Même dans les zones froides, pour maintenir des performances normales, une personne a besoin d'environ 1,5 à 2,5 litres d'eau par jour.
Si la quantité d'eau qu'une personne perd atteint 10% du poids corporel par jour, une diminution significative de la capacité de travail se produit, et si elle atteint 25%, cela entraîne généralement la mort. Cependant, même avec une grande perte d'eau, tous les processus perturbés dans le corps sont rapidement restaurés si le corps est réapprovisionné en eau à la normale.
Usage domestique. Nourriture et boisson : eau utilisée pour la boisson, la cuisine, la glace, les boissons, les aliments en conserve, etc. produits alimentaires n'est qu'une petite partie de son large éventail d'applications. Cependant, cela nécessite le respect de la norme de qualité de l'eau potable.
Applications industrielles. L'utilisation de l'eau dans l'industrie dépend de la nature et du volume de l'industrie dans une région donnée. Il peut s'agir de systèmes de refroidissement et de chauffage, de production alimentaire, de traitement des déchets, etc.
Le manque d'humidité sert de facteur limitant qui détermine les limites de la vie et sa distribution zonale. Avec un manque d'eau, les animaux et les plantes développent des adaptations pour son extraction et sa préservation.

Informations générales sur l'eau

L'eau est le jus de la vie. Cette définition a été donnée à l'eau par Léonard de Vinci.
La vie est née dans l'eau, sans eau l'existence n'est pas possible du tout - ni les plantes, ni les animaux, ni les gens. L'académicien Fersman a qualifié l'eau de "minéral le plus important sur terre, sans lequel il n'y a pas de vie".
L'eau est la plus grande valeur non seulement pour les habitants du désert, mais aussi pour chaque personne. Un proverbe oriental dit : « là où il y a de l'eau, il y a de la vie. Là où l'eau s'arrête, la terre s'arrête là."
Toute matière vivante sur notre planète est constituée aux 2/3 d'eau. La vie est possible sans air (organismes anaérobies), sans eau elle ne l'est pas. Pas étonnant que l'académicien Vernadsky ait cru que « l'eau et la matière vivante sont des parties génétiquement liées de l'organisation de la croûte terrestre », et le physiologiste allemand Emile Dubois a écrit : « La vie est de l'eau animée. Une personne ne peut pas vivre même 3 jours sans eau. L'eau représente 60% de la masse d'une personne à l'âge de 50 ans. La majeure partie de l'eau, environ 70%, est concentrée à l'intérieur des cellules, et 30% est de l'eau extracellulaire, qui se divise en deux parties : une plus petite partie, environ 7%, est constituée de sang et de lymphe (c'est un filtre sanguin), et la plupart sont des cellules de lavage interstitielles. La nutrition et le développement du corps sont impossibles sans eau. Pour la vie, il est nécessaire que les nutriments pénètrent dans la circulation sanguine, qui les transporte dans tout le corps. Il a également été démontré que le sang lui-même contient de grandes quantités d'eau. Dans chaque organe de notre corps, dans chaque cellule vivante, il y a des transformations de certaines substances en d'autres. À partir des aliments qui pénètrent dans le corps, des substances complexes sont produites qui sont nécessaires à son fonctionnement normal. Toutes ces transformations ne sont possibles que lorsque diverses substances du corps sont en solution. C'est pourquoi il y a tant d'eau dans notre corps.
Parmi les nombreuses propriétés bénéfiques de l'eau, la plus importante est peut-être sa capacité à étancher votre soif. « L'eau... est du sang vivant qui crée la vie là où elle n'a jamais existé » (AA Karpinsky). Une personne ressent très rapidement un déséquilibre de l'équilibre hydrique. Si la quantité d'eau dans le corps humain diminue de 1 à 2 % (0,5 à 1 l) par rapport à la norme, la personne a soif ; avec une diminution de 5-8% (2-3 litres), sa peau se ride, sa bouche se dessèche, la conscience s'assombrit, des hallucinations peuvent apparaître ; la perte de 10% d'humidité (~ 5 l) provoque un trouble de l'appareil mental, une violation du réflexe de déglutition; avec une perte de 14-15% (7-8 litres), une personne meurt. En parlant des merveilleuses propriétés de l'eau et de son caractère indispensable dans un organisme vivant, on ne peut que s'attarder sur la remarquable capacité de l'organisme lui-même à réguler l'équilibre hydrique.
Comme vous le savez, une personne consomme normalement 2,5 litres d'eau par jour. Cette eau est vitale pour l'existence humaine - elle dissout les nutriments pour leur pénétration dans la cellule, participe aux processus chimiques lors de la digestion, évacue également les déchets et quitte le corps par les reins et la peau, emportant avec elle des substances nocives. Si la consommation d'eau dans le corps a cessé, elle continue d'être excrétée par les reins et la peau. Dans le même temps, le sang s'épaissit constamment. Afin d'arrêter son épaississement supplémentaire, il est nécessaire d'induire une sensation de soif dans le "leadership" du corps. Le sang condensé, atteignant le cerveau, irrite le centre qui régule l'équilibre eau-sel, de là un signal est envoyé au cortex cérébral avec le contenu suivant : « Cher propriétaire ! Je dois boire de l'eau." S'il n'y a aucun moyen d'étancher votre soif, un signal est envoyé du centre nommé ci-dessus à une petite glande située sous le cerveau (glande pituitaire). En réponse à un signal "d'en haut", l'hypophyse sécrète une hormone qui est délivrée aux reins par le sang et leur ordonne de réduire l'excrétion d'eau dans les urines afin d'économiser de l'argent. Cet état du corps permet de gagner le temps nécessaire pour trouver de l'eau. Ainsi, il est évident que l'activité vitale du corps humain est étroitement liée à l'eau.
2. Le cycle de l'eau dans la biosphère

Fig 2. Cycle de l'eau dans la biosphère.

La biosphère est l'enveloppe extérieure de notre planète, les processus les plus importants s'y déroulent, l'une de ses principales géosphères. La circulation des substances dans la biosphère a été et reste l'objet d'une attention particulière des scientifiques depuis de nombreux siècles. Grâce à la circulation des substances, un échange chimique global se forme pour toute vie sur Terre, soutenant l'activité vitale de chaque espèce, prise séparément.

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Deux gyres

Il existe deux cycles principaux :

1. géologique, aussi appelé grand,
2. biologique, il est petit.

La géologie est d'importance mondiale, car elle fait circuler des substances entre les ressources en eau de la Terre et les terres de la planète. Il assure la circulation mondiale de l'eau, connue de chaque écolier : précipitations, évaporation, précipitations, c'est-à-dire un certain schéma.

Le facteur de formation du système ici est l'eau dans tous ses états d'agrégation. Le cycle complet de cette action permet de réaliser l'origine des organismes, leur développement, leur reproduction et leur évolution. L'algorithme d'un grand cycle de renouvellement des substances, en plus de saturer les terres en humidité, prévoit la formation d'autres phénomènes naturels: la formation de roches sédimentaires, de minéraux, de laves magmatiques et de minéraux.

Le cycle biologique est l'échange constant de substances entre les organismes vivants et les composants des composants naturels. Cela se passe ainsi : les organismes vivants reçoivent des flux d'énergie, puis, en passant par le processus de décomposition de la matière organique, l'énergie pénètre à nouveau dans les éléments de l'environnement.

Le cycle de la matière organique est directement responsable des échanges de substances entre les représentants de la flore, de la faune, des micro-organismes, des roches du sol, etc. Le cycle biologique est assuré à différents niveaux de l'écosystème, formant une sorte de renouvellement réactions chimiques et diverses transformations de l'énergie dans la biosphère. Un tel schéma a été formé il y a plusieurs millénaires et a fonctionné tout ce temps sur le même mode.

Éléments principaux

Il existe de nombreux éléments chimiques dans la nature, cependant, il n'y en a pas autant nécessaires à la nature vivante. Il y a quatre éléments principaux :

1. oxygène,
2. hydrogène,
3. carbone,
4. azote.

La quantité de ces substances occupe plus de la moitié de l'ensemble du cycle biologique des substances dans la nature. Il y a aussi des éléments importants, mais utilisés dans des volumes beaucoup plus petits. Ce sont le phosphore, le soufre, le fer et quelques autres.

Les cycles biogéochimiques sont subdivisés en deux actions aussi importantes que la production d'énergie solaire par le Soleil et de chlorophylle par les plantes vertes. Les éléments chimiques, cependant, ont des points de contact inévitables avec les éléments biogéochimiques et, en cours de route, complètent cette procédure.

Carbone

Cette élément chimique- le composant le plus important de chaque cellule, organisme ou micro-organisme vivant. Les composés organiques du carbone peuvent être appelés en toute sécurité le composant principal de la possibilité du cours et du développement de la vie.

Dans la nature, ce gaz se trouve dans les couches atmosphériques et, en partie, dans l'hydrosphère. C'est à partir d'eux que le carbone alimente toutes les plantes, les algues et certains micro-organismes.

La libération de gaz se produit par la respiration et l'activité vitale des organismes vivants. De plus, la quantité de carbone dans la biosphère est également reconstituée à partir des couches du sol, grâce aux échanges gazeux effectués par les systèmes racinaires des plantes, les résidus en décomposition et d'autres groupes d'organismes.

Le concept de biosphère et de circulation biologique ne peut être imaginé sans échange de carbone. Il existe un approvisionnement substantiel de cet élément chimique sur Terre et on le trouve dans certaines roches sédimentaires, des organismes inanimés et des fossiles.

Les apports de carbone sont possibles à partir des roches calcaires souterraines, qui peuvent être exposées lors de l'exploitation minière ou de l'érosion accidentelle des sols.

Le renouvellement du carbone dans la biosphère se produit par la méthode du passage répété dans les systèmes respiratoires des organismes vivants et de l'accumulation dans les facteurs abiotiques de l'écosystème.

Phosphore

Le phosphore, en tant que composant de la biosphère, n'est pas aussi précieux sous sa forme pure que dans de nombreux composés organiques. Certaines d'entre elles sont vitales : il s'agit tout d'abord des cellules à ADN, RKH et ATP. Le schéma du cycle du phosphore est basé précisément sur le composé orthophosphorique, car ce type de substance est le mieux absorbé.

La rotation du phosphore dans la biosphère, grosso modo, se compose de deux parties :

1. la partie aquatique de la planète - du traitement par le plancton primitif au dépôt sous forme de squelettes de poissons marins,
2. environnement terrestre - ici, il est le plus concentré sous forme d'éléments du sol.

Le phosphore est à la base d'un minéral aussi célèbre que l'apatite. Le développement de mines avec des minéraux contenant du phosphore est très populaire, mais cette circonstance ne soutient pas du tout le cycle du phosphore dans la biosphère, mais, au contraire, épuise ses réserves.

Azote

L'élément chimique Azote est présent sur la planète en quantités rares. Son contenu approximatif, dans tous les éléments vivants, n'est que d'environ deux pour cent. Mais sans elle, la vie sur la planète n'est pas possible.

Certains types de bactéries jouent un rôle déterminant dans le cycle de l'azote dans la biosphère. Une large participation est attribuée ici aux microorganismes fixateurs d'azote et ammonifiants. Leur participation à cet algorithme est si importante que si certains représentants de ces espèces ne le deviennent pas, la probabilité de la vie sur Terre sera remise en question.

Le point ici est que cet élément sous sa forme moléculaire, tel qu'il apparaît dans les couches atmosphériques, ne peut pas être assimilé par les plantes. Par conséquent, afin d'assurer la circulation de l'azote dans la biosphère, il doit être transformé en ammoniac ou en ammonium. Le schéma de traitement de l'azote est donc totalement dépendant de l'activité des bactéries.

Le schéma du cycle du carbone dans la biosphère joue également un rôle important dans le cycle de l'azote dans l'écosystème - ces deux cycles sont étroitement liés.

Les processus modernes de production d'engrais et d'autres facteurs industriels ont un impact énorme sur la teneur en azote atmosphérique - dans certaines régions, sa quantité est plusieurs fois dépassée.

Oxygène

Dans la biosphère, il y a une circulation constante de substances et la transformation de l'énergie d'un type à un autre. Le cycle le plus important à cet égard est la fonction de la photosynthèse. C'est la photosynthèse qui fournit à l'espace aérien de l'oxygène libre, capable d'ozoniser certaines couches de l'atmosphère.

L'oxygène est également libéré par les molécules d'eau au cours du cycle de l'eau dans la biosphère. Cependant, ce facteur abiotique de la présence de cet élément est négligeable par rapport à la quantité que les plantes produisent.

Le cycle de l'oxygène dans la biosphère est un processus long, mais très intense. Si l'on prend tout le volume de cet élément chimique dans l'atmosphère, alors son cycle complet depuis la décomposition de la matière organique jusqu'à la libération de la plante lors de la photosynthèse dure environ deux mille ans ! Ce cycle n'a pas d'interruptions, il se produit quotidiennement, annuellement, pendant de nombreux millénaires.

De nos jours, dans le processus du métabolisme, une quantité importante d'oxygène libre est liée aux émissions industrielles, aux gaz d'échappement des transports et à d'autres facteurs polluant l'atmosphère.

L'eau

Il est difficile d'imaginer le concept de la biosphère et la circulation biologique des substances sans un composé chimique aussi important que l'eau. Il n'est probablement pas nécessaire d'expliquer pourquoi. Le schéma de circulation de l'eau est omniprésent : tous les organismes vivants sont constitués aux trois quarts d'eau. Les plantes en ont besoin pour la photosynthèse, ce qui entraîne la libération d'oxygène. La respiration produit également de l'eau. Si nous évaluons brièvement toute l'histoire de la vie et du développement de notre planète, alors le cycle complet de l'eau dans la biosphère, de la décomposition au néoplasme, a été dépassé des milliers de fois.

Puisque dans la biosphère il y a une circulation constante de substances et la transformation de l'énergie de l'une à l'autre, c'est la transformation de l'eau qui est inextricablement liée à presque tous les autres cycles et virages de la nature.

Soufre

Le soufre, en tant qu'élément chimique, joue un rôle important dans la construction de la structure correcte d'une molécule de protéine. Le cycle du soufre est dû à de nombreux types de protozoaires, ou plutôt de bactéries. Les bactéries aérobies oxydent le soufre contenu dans la matière organique en sulfates, puis d'autres types de bactéries complètent le processus d'oxydation en soufre élémentaire. Le schéma simplifié, qui peut être utilisé pour décrire le cycle du soufre dans la biosphère, ressemble à des processus continus d'oxydation et de réduction.

Dans le processus de circulation des substances dans la biosphère, l'accumulation de résidus de soufre dans l'océan mondial se produit. Les sources de cet élément chimique sont les eaux de ruissellement des rivières, qui transportent le soufre par les courants d'eau des sols et des pentes des montagnes. Libéré des eaux fluviales et souterraines sous forme de sulfure d'hydrogène, le soufre pénètre partiellement dans l'atmosphère et de là, étant inclus dans le cycle des substances, revient sous forme d'eau de pluie.

Les sulfates de soufre, certains types de déchets combustibles et des émissions similaires entraînent inévitablement une augmentation des niveaux de dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Les conséquences sont désastreuses : pluies acides, maladies respiratoires, destruction de la végétation et autres. La transformation du soufre, initialement destinée au fonctionnement normal de l'écosystème, se transforme aujourd'hui en une arme de destruction du vivant.

Le fer

Le fer pur est très rare dans la nature. Fondamentalement, par exemple, il peut être trouvé dans les restes de météorites. En soi, ce métal est mou et malléable, mais à l'air libre, il réagit instantanément avec l'oxygène et forme des oxydes et des oxydes. Par conséquent, le principal type de substance ferrifère est le minerai de fer.

On sait que la circulation des substances dans la biosphère s'effectue sous la forme de divers composés, dont le fer a également un cycle de circulation actif dans la nature. Ferrum pénètre dans les couches du sol ou dans l'océan mondial à partir de roches ou avec des cendres volcaniques.

Dans la nature vivante, le fer joue un rôle important ; sans lui, le processus de photosynthèse ne se produit pas et la chlorophylle ne se forme pas. Dans les organismes vivants, le fer est utilisé pour former l'hémoglobine. Après avoir établi son cycle, il pénètre dans le sol sous forme de résidus organiques.

Il existe également un cycle marin du fer dans la biosphère. Son principe de base est similaire à celui du sol. Certains types d'organismes oxydent le fer; l'énergie est utilisée ici, et après la fin du cycle de vie, le métal se dépose dans les profondeurs de l'eau sous forme de minerai.

Bactéries, organismes participant aux cycles naturels de l'écosystème

La circulation des substances et de l'énergie dans la biosphère est un processus continu qui assure la vie sur Terre avec son travail ininterrompu. Les bases de ce cycle sont familières même aux écoliers : les plantes, se nourrissant de dioxyde de carbone, émettent de l'oxygène, les animaux et les humains inhalent de l'oxygène, laissant le dioxyde de carbone comme produit du processus respiratoire. Le travail des bactéries et des champignons est de traiter les restes d'organismes vivants, les transformant de la matière organique en substances minérales, qui sont finalement assimilées par les plantes.

Quelle est la fonction de la circulation biologique des substances ? La réponse est simple : puisque l'offre d'éléments chimiques et minéraux sur la planète, bien que vaste, est encore limitée. C'est précisément le processus cyclique de transformations et de renouvellement de tous les composants importants de la biosphère qui est nécessaire. Le concept de biosphère et de métabolisme biologique définit la durée éternelle des processus vitaux sur Terre.

Il est à noter que les micro-organismes jouent un rôle très important dans ce domaine. Par exemple, le cycle du phosphore est impossible sans bactéries nitrifiantes, les processus oxydatifs du fer ne fonctionnent pas sans bactéries du fer. Les bactéries nodulaires jouent un rôle important dans le renouvellement naturel de l'azote - sans elles, un tel cycle s'arrêterait tout simplement. Dans le cycle des substances de la biosphère, les moisissures sont une sorte d'ordonnées, décomposant les résidus organiques en constituants minéraux.

Chaque classe d'organismes qui habitent la planète joue son rôle important dans le traitement de certains éléments chimiques, contribue au concept de la biosphère et de la circulation biologique. L'exemple le plus primitif de la hiérarchie du monde animal est la chaîne alimentaire, cependant, les organismes vivants ont beaucoup plus de fonctions, et le résultat est plus global.

Chaque organisme, en fait, est un composant d'un biosystème. Pour que la circulation des substances dans la biosphère fonctionne de manière cyclique et correcte, il est important de maintenir un équilibre entre la quantité de matière entrant dans la biosphère et la quantité que les micro-organismes peuvent traiter. Malheureusement, à chaque cycle ultérieur de circulation dans la nature, ce processus est de plus en plus perturbé en raison de l'intervention humaine. Les problèmes environnementaux deviennent des problèmes écosystémiques mondiaux et les moyens de les résoudre sont financièrement coûteux, encore plus coûteux si nous les évaluons du côté du passage des processus naturels naturels.

Bilan énergétique de la biosphère- le rapport entre l'énergie absorbée et rayonnée. Elle est déterminée par l'arrivée de l'énergie du Soleil et des rayons cosmiques, qui est assimilée par les plantes lors de la photosynthèse, une partie est convertie en d'autres types d'énergie et une autre partie est dissipée dans l'espace.

Le cycle dans la biosphère- processus répétitifs de transformations et de déplacements spatiaux de substances, qui ont un certain mouvement vers l'avant, exprimé dans les différences qualitatives et quantitatives des cycles individuels.

Il existe deux types de circulation :

grande(géologique) (le renouvellement de la matière dure de plusieurs milliers à plusieurs millions d'années, y compris des processus tels que le cycle de l'eau et la dénudation des terres. La dénudation des terres consiste en l'élimination totale de la matière terrestre (52 990 millions de tonnes / an), l'apport total de sur terre (4043 millions de tonnes / an) et s'élève à 48947 millions de tonnes / an. Les interférences anthropiques entraînent une accélération de la dénudation, conduisant par exemple à des tremblements de terre dans les zones de réservoirs construits dans des régions sismiquement actives)

petit(biotique) (la circulation de la matière se produit au niveau de la biogéocénose ou du cycle biogéochimique)

3. La circulation des éléments chimiques les plus importants de la biosphère : carbone, azote, phosphore, oxygène.

Carbone dans la biosphère, il est souvent représenté par la forme la plus mobile - C0 2. La source est l'activité volcanique associée au dégazage séculaire du manteau et des couches inférieures de la croûte terrestre.

La migration du C0 2 dans la biosphère terrestre se déroule de deux manières :

1ère voie est posé dans son absorption dans le processus de photosynthèse avec la formation de substances organiques et leur enfouissement ultérieur dans la lithosphère sous forme de tourbe, charbon, schiste, matière organique dispersée, roches sédimentaires. Ainsi, à des époques géologiques lointaines il y a des centaines de millions d'années, une partie importante de la matière organique photosynthétique n'était utilisée ni par les consommateurs ni par les décomposeurs, mais était accumulée et progressivement enfouie sous divers sédiments minéraux. Étant dans les roches depuis des millions d'années, ces détritus sous l'influence de t et P élevés (le processus de métamorphisation) se sont transformés en pétrole, gaz naturel et charbon (selon la matière source, la durée et les conditions de séjour dans les roches) . Désormais, en quantité limitée, ce combustible fossile est extrait pour répondre aux besoins énergétiques, et en le brûlant, en un sens, ils complètent le cycle du carbone.

Par 2ème voie la migration de C s'effectue par la création d'un système carbonaté dans différents réservoirs, où le CO 2 se transforme en H 2 CO 3 , HCO 3 1-, CO 3 2-. Ensuite, à l'aide du calcium dissous dans l'eau, la précipitation des carbonates de CaCO 3 se produit de manière biogénique et abiogénique. Des couches épaisses de calcaire apparaissent. Parallèlement à ce grand cycle du carbone, il existe également un certain nombre de petits cycles du carbone à la surface des terres et dans l'océan. Dans les terres où existent des plantes, le CO 2 de l'atmosphère est absorbé par la photosynthèse dans jour... La nuit, une partie est rejetée par les plantes dans le milieu extérieur. Avec la mort des plantes et des animaux à la surface, la matière organique est oxydée avec formation de CO2. Une place particulière dans la circulation moderne des substances est occupée par la combustion massive de substances organiques et une augmentation progressive de la teneur en CO 2 dans l'atmosphère, associée à la croissance de la production industrielle et des transports.

Azote.

Lors de la décomposition des matières organiques, une partie importante de l'azote qu'elles contiennent se transforme en NH 4 qui, sous l'influence des bactéries triifiantes vivant dans le sol, s'oxyde en acide nitrique. Il réagit avec les carbonates du sol (par exemple, CaCO 3) et forme des nitrates :

2HN0 3 + CaCO 3 Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 0

Une partie de l'azote est toujours libérée lors de la pourriture sous forme libre dans l'atmosphère. De l'azote libre est également libéré lors de la combustion de matière organique, lors de la combustion de bois, de charbon, de tourbe. De plus, il existe des bactéries qui, avec un accès insuffisant à l'air, peuvent prélever de l'O 2 sur les nitrates, les détruisant en libérant de l'azote libre. L'activité de ces bactéries dénitrifiantes conduit au fait qu'une partie de l'azote de la forme disponible pour les plantes vertes (nitrates) passe sous la forme inaccessible (azote libre). Ainsi, tout l'azote qui faisait partie des plantes mortes ne retourne pas au sol; une partie s'en détache peu à peu sous une forme libre. La perte continue de composés azotés minéraux aurait dû conduire depuis longtemps à l'arrêt complet de la vie sur Terre, s'il n'y avait pas eu de processus de remplacement de la perte d'azote dans la nature. Ces processus comprennent tout d'abord les décharges électriques se produisant dans l'atmosphère, dans lesquelles se forme toujours une certaine quantité d'oxydes d'azote ; ces derniers donnent de l'acide nitrique avec l'eau, se transformant en nitrates dans le sol. Une autre source de composés azotés dans le sol est l'activité vitale des azotobactéries, capables d'assimiler l'azote atmosphérique. Certaines de ces bactéries se déposent sur les racines des légumineuses, provoquant la formation de renflements caractéristiques, appelés « nodules ». En assimilant l'azote atmosphérique, les bactéries nodulaires le transforment en composés azotés et les plantes, à leur tour, convertissent ces derniers en protéines et autres substances complexes. Ainsi, dans la nature, il existe un cycle continu de l'azote. Cependant, chaque année, les champs sont récoltés avec les parties les plus riches en protéines des plantes, comme les céréales. Par conséquent, il est nécessaire d'appliquer des engrais au sol pour compenser la perte d'éléments nutritifs importants pour les plantes.

Phosphore fait partie des gènes et des molécules qui transportent l'énergie dans les cellules. Dans divers minéraux, P est contenu sous forme de phosphatation inorganique (PO 4 3-). Les phosphates sont solubles dans l'eau mais non volatils. Les plantes absorbent le PO 4 3- d'une solution aqueuse et incluent le phosphore dans divers composés organiques, où il apparaît sous la forme de ce qu'on appelle. phosphate organique. P passe le long des chaînes alimentaires des plantes à tous les autres organismes de l'écosystème. A chaque transition, il y a une forte probabilité d'oxydation du composé P contenu dans le processus de respiration cellulaire pour obtenir de l'énergie organique. Lorsque cela se produit, le phosphate dans l'urine ou son analogue retourne dans l'environnement, après quoi il peut être à nouveau absorbé par les plantes et démarrer un nouveau cycle. Contrairement, par exemple, au CO 2 qui, partout où il est rejeté dans l'atmosphère, y est librement transporté par les courants d'air jusqu'à ce qu'il soit à nouveau absorbé par les plantes, le phosphore n'a pas de phase gazeuse et, par conséquent, il n'y a pas de « retour libre ». à l'atmosphère. En pénétrant dans les plans d'eau, le phosphore sature et parfois les écosystèmes sursaturés. Il n'y a essentiellement aucun moyen de revenir en arrière. Quelque chose peut retourner à terre avec l'aide d'oiseaux piscivores, mais c'est une très petite partie du total, qui finit également près de la côte. Les gisements de phosphate océanique s'élèvent au-dessus de la surface de l'eau au fil du temps en raison de processus géologiques, mais cela se produit sur des millions d'années.

Oxygène. L'oxygène est le gaz le plus réactif. Au sein de la biosphère, il y a un échange rapide d'oxygène environnemental avec les organismes vivants ou leurs restes après la mort.

L'oxygène occupe la deuxième place après l'azote dans la composition de l'atmosphère terrestre. La forme dominante d'oxygène dans l'atmosphère est la molécule d'O2. Le cycle de l'oxygène dans la biosphère est très compliqué, car il entre dans de nombreux composés chimiques des mondes minéral et organique.

L'oxygène libre dans l'atmosphère terrestre moderne est un sous-produit du processus de photosynthèse des plantes vertes et sa quantité totale reflète l'équilibre entre la production d'oxygène et les processus d'oxydation et de décomposition de diverses substances. Un moment est venu dans l'histoire de la biosphère terrestre où la quantité d'oxygène libre a atteint un certain niveau et a été équilibrée de telle manière que la quantité d'oxygène libérée est devenue égale à la quantité d'oxygène absorbée.

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Dans la biosphère, comme dans tout écosystème, le cycle du carbone, de l'azote, de l'hydrogène, de l'oxygène, du phosphore, du soufre et d'autres substances est constamment effectué. Le dioxyde de carbone est absorbé par les plantes, les producteurs et, au cours de la photosynthèse, est converti en glucides, protéines, lipides et autres composés organiques. Ces substances sont utilisées avec les aliments par les consommateurs d'animaux. En même temps, le processus inverse se déroule dans la nature. Tous les organismes vivants respirent en émettant du CO2 qui est rejeté dans l'atmosphère. Les résidus végétaux et animaux morts et les excréments animaux sont décomposés par des micro-organismes-réducteurs. Le CO2 est libéré dans l'atmosphère. Une partie du carbone s'accumule dans le sol sous forme de composés organiques. Au cours du cycle du carbone dans la biosphère, des ressources énergétiques se forment : pétrole, charbon, gaz combustibles, tourbe et bois.

Cycle du carbone:

Lorsque les plantes et les animaux se décomposent, l'azote est libéré sous forme d'ammoniac. Les bactéries nitrifiantes transforment l'ammoniac en sels d'acide nitreux et nitrique, qui sont assimilés par les plantes. Certaines bactéries fixatrices d'azote sont capables d'assimiler l'azote atmosphérique. Cela ferme le cycle de l'azote dans la nature.

Cycle de l'azote :

Cycle de l'oxygène :

Le cycle de l'eau:

Le cycle du soufre

Du fait de la circulation des substances dans la biosphère, il y a une migration biogénique continue des éléments : les éléments chimiques nécessaires à la vie des plantes et des animaux passent de l'environnement à l'organisme ; lors de la décomposition des organismes, ces éléments retournent à l'environnement, d'où ils pénètrent dans l'organisme. La base de la biosphère - le cycle de la matière organique, réalisé avec la participation de tous les organismes habitant la biosphère, s'appelle le cycle biotique.

Le cycle de l'eau dans la nature (cycle hydrologique) est le processus de mouvement cyclique de l'eau dans la biosphère terrestre. Se compose d'évaporation, de condensation et de précipitation.

Les mers perdent plus d'eau à cause de l'évaporation qu'elles n'en reçoivent avec les précipitations, sur terre la situation est inverse. L'eau circule en continu autour du globe, alors que sa quantité totale reste inchangée.

Les trois quarts de la surface terrestre sont recouverts d'eau. La coquille aqueuse de la Terre s'appelle l'hydrosphère. La plupart est eau salée mers et océans, et moins - eau douce des lacs, rivières, glaciers, eaux souterraines et vapeur d'eau.

Sur terre, l'eau existe sous trois états d'agrégation : liquide, solide et gazeux. L'existence d'organismes vivants est impossible sans eau. Dans tout organisme, l'eau est un milieu dans lequel se déroulent des réactions chimiques, sans lequel les organismes vivants ne peuvent vivre. L'eau est la substance la plus précieuse et la plus essentielle à la vie des organismes vivants.

L'échange constant d'humidité entre l'hydrosphère, l'atmosphère et la surface de la terre, constitué des processus d'évaporation, du mouvement de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, de sa condensation dans l'atmosphère, des précipitations et du ruissellement, s'appelle le cycle de l'eau dans la nature. Les précipitations atmosphériques s'évaporent en partie, forment en partie des drains et des réservoirs temporaires et permanents, en partie - s'infiltrent dans le sol et forment des eaux souterraines.

Il existe plusieurs types de cycles de l'eau dans la nature :

1. Grand cycle ou cycle mondial - la vapeur d'eau formée au-dessus de la surface des océans est transportée par les vents vers les continents, y tombe sous forme de précipitations et retourne à l'océan sous forme de ruissellement. Dans ce processus, la qualité de l'eau change : lors de l'évaporation, l'eau de mer salée se transforme en eau douce et l'eau polluée est purifiée.

2. Petit cycle ou cycle océanique - la vapeur d'eau formée au-dessus de la surface de l'océan se condense et retombe sous forme de précipitations dans l'océan.

3. Circulation intracontinentale - l'eau qui s'est évaporée à la surface du sol tombe à nouveau sur le sol sous forme de précipitations atmosphériques.

À la fin, les précipitations en cours de mouvement atteignent à nouveau l'océan mondial.

Propriétés F-X l'eau

1. La tension superficielle est le degré d'adhérence des molécules d'eau les unes aux autres. Les composés organiques et inorganiques se dissolvent dans les milieux liquides contenant de l'eau, de sorte que la tension superficielle de l'eau que nous consommons est d'une grande importance. Tout fluide dans le corps contient de l'eau et, d'une manière ou d'une autre, participe aux réactions. L'eau dans le corps joue le rôle de solvant, fournit un système de transport et sert d'habitat à nos cellules. Par conséquent, plus la tension superficielle est faible, plus le pouvoir dissolvant de l'eau est élevé, plus la meilleure eau remplit ses fonctions principales. Y compris le rôle du système de transport. La tension superficielle détermine la mouillabilité de l'eau et ses propriétés de dissolution. Plus la tension superficielle est faible, plus les propriétés de dissolution sont élevées, plus la fluidité est élevée. Les trois quantités - tension superficielle, fluidité et pouvoir de dissolution - sont liées.

2. Équilibre acido-basique de l'eau. Médias vivants de base (sang, lymphe, salive, liquide intercellulaire, liquide cérébro-spinal et autres) ont une réaction légèrement alcaline. Lorsqu'ils passent du côté acide, les processus biochimiques changent, le corps s'acidifie. Cela conduit au développement de maladies.

3. Potentiel redox de l'eau. C'est la capacité de l'eau à entrer dans des réactions biochimiques. Elle est déterminée par la présence d'électrons libres dans l'eau. C'est très indicateur important pour le corps humain.

4. Dureté de l'eau - présence de divers sels.

5. La température de l'eau détermine la vitesse des réactions biochimiques.

6. Minéralisation de l'eau. La présence de macro et microéléments dans l'eau est nécessaire à l'activité vitale du corps humain. Les fluides corporels sont des électrolytes qui sont reconstitués en minéraux, y compris l'eau.

7. Ecologie de l'eau - pollution chimique et pollution biogénique. La pureté de l'eau est la présence d'impuretés, de bactéries, de sels de métaux lourds, de chlore, etc.

8. La structure de l'eau. L'eau est un cristal liquide. Les dipôles des molécules d'eau sont orientés dans l'espace d'une certaine manière, se connectant pour former des conglomérats structurels. Cela permet au liquide de former un environnement d'information bioénergétique unique. Lorsque l'eau est à l'état de cristal solide (glace), le réseau moléculaire est orienté de manière rigide. La fusion brise les liaisons moléculaires structurelles rigides. Et une partie des molécules, étant libérées, forme un milieu liquide. Dans le corps, tous les fluides sont structurés d'une manière spéciale.

9. Information mémoire de l'eau. En raison de la structure du cristal, les informations émanant du champ biologique sont enregistrées. C'est l'une des propriétés très importantes de l'eau, qui est d'une grande importance pour tous les êtres vivants.

10. Khado - énergie des vagues de l'eau.

2. L'importance biologique de l'eau

L'eau comme solvant. L'eau est un excellent solvant pour les substances polaires. Ceux-ci comprennent des composés ioniques, tels que des sels, dans lesquels des particules chargées (ions) se dissocient dans l'eau lorsque la substance se dissout, ainsi que certains composés non ioniques, tels que des sucres et des alcools simples, dans lesquels des groupes chargés (polaires) (-OH ) sont présents dans la molécule ...

Lorsqu'une substance se dissout, ses molécules ou ses ions peuvent se déplacer plus librement et, par conséquent, sa réactivité augmente. Pour cette raison, la plupart des réactions chimiques dans la cellule ont lieu dans des solutions aqueuses. Les substances non polaires, telles que les lipides, ne se mélangent pas avec l'eau et peuvent donc séparer les solutions aqueuses dans des compartiments séparés, tout comme les membranes les séparent. Les parties non polaires des molécules sont repoussées par l'eau et, en sa présence, sont attirées les unes vers les autres, comme cela arrive, par exemple, lorsque des gouttelettes d'huile se fondent en gouttelettes plus grosses ; en d'autres termes, les molécules non polaires sont hydrophobes. De telles interactions hydrophobes jouent un rôle important pour assurer la stabilité des membranes, ainsi que de nombreuses molécules de protéines, acides nucléiques et autres structures subcellulaires.

Les propriétés de solvant inhérentes de l'eau signifient également que l'eau sert de milieu de transport pour diverses substances. Il remplit ce rôle dans le sang, dans les systèmes lymphatique et excréteur, dans le tube digestif et dans le phloème et le xylème des plantes.

Capacité calorifique élevée. La chaleur spécifique de l'eau est la quantité de chaleur en joules nécessaire pour élever la température de 1 kg d'eau de 1°C. L'eau a une capacité calorifique élevée (4,184 J/g). Cela signifie qu'une augmentation significative de l'énergie thermique n'entraîne qu'une augmentation relativement faible de sa température. Ce phénomène s'explique par le fait qu'une partie importante de cette énergie est dépensée pour rompre les liaisons hydrogène, qui limitent la mobilité des molécules d'eau.

La capacité calorifique élevée de l'eau minimise les changements de température qui s'y produisent. Pour cette raison, les processus biochimiques se déroulent dans une plage de températures plus petite, à un rythme plus constant, et le danger de perturber ces processus à cause d'écarts de température soudains ne les menace pas tellement. L'eau sert d'habitat à de nombreuses cellules et organismes, ce qui se caractérise par une constance des conditions assez importante.

Chaleur élevée de vaporisation. La chaleur latente de vaporisation est une mesure de la quantité d'énergie thermique qui doit être communiquée à un liquide pour sa transition en vapeur, c'est-à-dire pour vaincre les forces de cohésion moléculaire dans un liquide. L'évaporation de l'eau nécessite des quantités d'énergie assez importantes (2494 J/g). Cela est dû à l'existence de liaisons hydrogène entre les molécules d'eau. C'est pour cette raison que le point d'ébullition de l'eau - une substance avec de si petites molécules - est exceptionnellement élevé.

L'énergie nécessaire à l'évaporation des molécules d'eau provient de leur environnement. Ainsi, l'évaporation s'accompagne d'un refroidissement. Ce phénomène est utilisé chez les animaux qui transpirent, avec une dyspnée thermique chez les mammifères ou chez certains reptiles (par exemple, les crocodiles) qui s'assoient au soleil avec bouche ouverte; il peut également jouer un rôle important dans le refroidissement des feuilles qui transpirent.

Chaleur de fusion élevée. La chaleur latente de fusion est une mesure de l'énergie thermique nécessaire pour faire fondre un solide (glace). L'eau a besoin d'une quantité d'énergie relativement importante pour fondre (fondre). L'inverse est également vrai : lorsque l'eau gèle, elle doit dégager une grande quantité d'énergie thermique. Cela réduit la probabilité de congélation du contenu des cellules et de leur fluide environnant. Les cristaux de glace sont particulièrement nocifs pour les êtres vivants lorsqu'ils se forment à l'intérieur des cellules.

Densité et comportement de l'eau près du point de congélation. La densité de l'eau (maximum à + 4 ° ) diminue de +4 à 0 ° , donc la glace est plus légère que l'eau et ne coule pas dans l'eau. L'eau est la seule substance qui a une densité plus élevée à l'état liquide qu'à l'état solide, car la structure de la glace est plus lâche que la structure de l'eau liquide.

Comme la glace flotte dans l'eau, elle se forme lorsqu'elle gèle d'abord à sa surface et finalement seulement dans les couches inférieures. Si la congélation des étangs se déroulait dans l'ordre inverse, de bas en haut, alors dans les régions à climat tempéré ou froid, la vie dans les réservoirs d'eau douce ne pourrait pas exister du tout. Le fait que les couches d'eau, dont la température est descendue en dessous de 4°C, montent vers le haut, provoque un brassage de l'eau dans de grands réservoirs. Avec l'eau, les nutriments qu'elle contient circulent, grâce à quoi les réservoirs sont peuplés d'organismes vivants à une grande profondeur.

Après une série d'expériences, il a été constaté que l'eau liée à une température inférieure au point de congélation ne passe pas dans le réseau cristallin de la glace. Ceci est énergétiquement désavantageux, car l'eau est suffisamment étroitement liée aux régions hydrophiles des molécules dissoutes. Cela trouve une application en cryomédecine.

Tension superficielle et cohésion élevées. La cohésion est l'adhésion des molécules corps physique les uns avec les autres sous l'influence des forces d'attraction. Il y a une tension superficielle à la surface du liquide - le résultat des forces de cohésion agissant entre les molécules, dirigées vers l'intérieur. En raison de la tension superficielle, le liquide a tendance à prendre une forme telle que sa surface est minimale (idéalement, une forme de boule). De tous les liquides, l'eau a la tension superficielle la plus élevée (7,6 10-4 N/m). L'importante cohésion caractéristique des molécules d'eau joue un rôle important dans les cellules vivantes, ainsi que dans le mouvement de l'eau à travers les vaisseaux du xylème chez les plantes. De nombreux petits organismes bénéficient de la tension superficielle : elle leur permet de flotter ou de glisser à la surface de l'eau.

L'eau comme réactif. L'importance biologique de l'eau est également déterminée par le fait qu'elle est l'un des métabolites nécessaires, c'est-à-dire qu'elle participe aux réactions métaboliques. L'eau est utilisée, par exemple, comme source d'hydrogène dans le processus de photosynthèse, et participe également aux réactions d'hydrolyse.

L'eau circule en continu autour du globe, alors que sa quantité totale reste inchangée.

Le flux d'énergie est la quantité d'énergie transférée à travers une zone arbitraire par unité de temps. L'unité de mesure du flux d'énergie est le watt, qui est égal à un joule divisé par une seconde. Pyramides de flux d'énergie.

À chaque transition d'un niveau trophique à un autre au sein de la chaîne ou du réseau alimentaire, un travail est effectué et de l'énergie thermique est libérée dans l'environnement, et la quantité d'énergie de haute qualité utilisée par les organismes du niveau trophique suivant diminue. lors du passage d'un niveau trophique à un autre 90% de l'énergie est perdue et 10% est transférée au niveau suivant. Plus la chaîne alimentaire est longue, plus l'énergie utile est perdue. Par conséquent, la longueur de la chaîne alimentaire ne dépasse généralement pas 4 à 5 maillons.

Cycle de l'oxygène. Valeur biogénique de l'oxygène. Mécanismes biochimiques, anatomiques et physiologiques de l'utilisation de l'oxygène par les organismes. Fonds de réserve du cycle de l'oxygène, sources d'approvisionnement en oxygène de la biosphère.

CIRCULATION D'OXYGÈNE, l'échange d'oxygène entre l'atmosphère et les océans, entre les processus se produisant chez les animaux et les plantes, et la combustion chimique. La principale source de renouvellement de l'oxygène sur Terre est la PHOTOSYNTHESE, un processus dans les plantes qui produit de l'oxygène. L'oxygène dissous dans l'eau est absorbé par les formes de vie aquatique par la RESPIRATION, un processus vital pour toutes les formes de vie, à l'exception des bactéries anaérobies. Cet élément chimique a la propriété d'oxydation la plus élevée, formant de nombreux oxydes, à la fois avec des métaux et des non-métaux. C'est pourquoi de nombreux métaux et non-métaux ne se trouvent pas sous forme pure, mais uniquement sous forme de minerais, qui sont des oxydes divers dans leur composition. C'est l'élément le plus abondant de la Terre. Eau de mer en contient plus de 80 % et près de la moitié du poids de la croûte terrestre appartient à l'oxygène. Cette forte teneur en oxygène est rendue possible par la photosynthèse. Les plantes vertes, lorsqu'elles sont exposées au soleil, convertissent le dioxyde de carbone et l'eau en glucides et en oxygène. Son importance pour la vie sur Terre peut difficilement être surestimée. Tous les composés de cet élément et lui-même jouent un rôle énorme dans le métabolisme de tout organisme vivant, de l'unicellulaire au multicellulaire. Presque tous les organismes reçoivent de l'énergie pour leurs fonctions vitales en raison de la participation de l'oxygène aux processus d'oxydation. Si les processus de respiration, de combustion et de décomposition réduisent la quantité d'oxygène dans l'atmosphère, la photosynthèse des plantes vertes la reconstitue activement. Par conséquent, il est si important pour la Terre de préserver la surface disponible des espaces verts.

Dans chaque cycle, on distingue deux volets ou deux fonds :

Le fonds de réserve est une grande masse de substances se déplaçant lentement, principalement un composant non biologique;

Un fonds mobile, ou échangeable, est un fonds plus petit mais plus actif, qui se caractérise par un échange rapide entre les organismes et leur environnement immédiat. Pour la biosphère dans son ensemble, tous les cycles biogéochimiques sont divisés en cycles de substances gazeuses avec un fonds de réserve dans l'atmosphère ou l'hydrosphère (océan) et un cycle sédimentaire avec un fonds de réserve dans la terre.

Le cycle du soufre. L'importance biologique du soufre. Fonds de réserve de soufre. Processus microbiologiques dans le cycle du soufre. Transformation anthropique du cycle du soufre. Rejet de soufre dans l'atmosphère. Le problème de la pollution atmosphérique par les composés soufrés.

Le cycle du soufre englobe l'eau, le sol et l'atmosphère avec les précipitations. Le soufre est d'une grande importance biologique, car il fait partie des acides aminés, des protéines et d'autres composés organiques répandus dans la nature. Le soufre est présent dans tous les organismes.

Le soufre est chimiquement actif et se combine particulièrement facilement avec le chauffage avec presque tous les éléments. Le soufre entre dans l'atmosphère sous la forme :

Le sulfure d'hydrogène (H2S est un gaz incolore et hautement toxique) lors des éruptions volcaniques, lors de la décomposition de la matière organique dans les plaines inondées et les marécages ;

Le dioxyde de soufre (SO2 - un gaz asphyxiant incolore) provenant des éruptions volcaniques et les particules de sel de sulfate provenant des plus petites éclaboussures d'eau de mer.

Avec l'oxygène à des températures supérieures à 300°C, le soufre forme des oxydes : SO2 - dioxyde de soufre et SO3 - anhydride sulfurique. Ils se forment lors de la combustion du combustible dans les chaufferies et sont à l'origine de la formation de pluies acides.

Dans un grand cycle géologique, le soufre est transféré de l'océan aux continents avec les précipitations atmosphériques et retourne à l'océan avec le ruissellement. Dans le même temps, ses réserves dans l'atmosphère se reconstituent en raison de l'activité volcanique. Les principales réserves de soufre se trouvent dans le sol et les sédiments. Dans le fonds d'échange, le rôle principal appartient aux micro-organismes, dont certains sont des agents réducteurs, tandis que d'autres sont des agents oxydants.

Dans le petit cycle, les sulfates sont absorbés par les plantes, puis les animaux reçoivent du soufre à travers les chaînes alimentaires. Lorsque les restes d'organismes sont détruits, du sulfure d'hydrogène se forme, qui est ensuite oxydé en soufre élémentaire ou en sulfites, et s'évapore partiellement dans l'atmosphère.

Le soufre se caractérise par un vaste fonds de réserve dans la croûte terrestre et un plus petit dans l'atmosphère et l'hydrosphère.

Cycle du soufre : Environ un tiers de tous les composés soufrés et 99 % du dioxyde de soufre rejeté dans l'atmosphère sont d'origine anthropique. La combustion de charbon et de pétrole contenant du soufre pour produire de l'électricité représente environ les deux tiers de toutes les émissions anthropiques de dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Le tiers restant est libéré au cours de processus technologiques tels que le raffinage du pétrole, la fusion de métaux à partir de minerais de cuivre, de plomb et de zinc contenant du soufre.

Il existe trois sources principales d'émissions naturelles de soufre.

1. Processus de destruction de la biosphère. À l'aide de micro-organismes anaérobies (agissant sans la participation d'oxygène), divers processus de destruction de substances organiques se produisent. De ce fait, le soufre qu'ils contiennent forme des composés gazeux. Parallèlement, certaines bactéries anaérobies extraient l'oxygène des sulfates dissous dans les eaux naturelles, ce qui entraîne la formation de composés gazeux soufrés.3

À partir de ces substances, le sulfure d'hydrogène a d'abord été détecté dans l'atmosphère, puis, avec le développement d'instruments de mesure et de méthodes d'échantillonnage de l'air, il a été possible d'isoler un certain nombre de composés organiques soufrés gazeux. Les sources les plus importantes de ces gaz sont les marais, les zones de flux et de reflux près des côtes maritimes, les estuaires des rivières et certains sols contenant de grandes quantités de matière organique.

La surface de la mer peut également contenir des quantités importantes de sulfure d'hydrogène. Les algues participent à son apparition. On peut supposer que la libération de soufre par des moyens biologiques ne dépasse pas 30 à 40 millions de tonnes par an, ce qui représente environ 1/3 de la quantité totale de soufre libérée.

2. Activité volcanique. Lors d'une éruption volcanique, le sulfure d'hydrogène, les sulfates et le soufre élémentaire pénètrent dans l'atmosphère avec une grande quantité de dioxyde de soufre. Ces composés entrent principalement dans la couche inférieure - la troposphère, et avec des éruptions séparées de haute intensité, une augmentation de la concentration de composés soufrés est observée dans les couches supérieures - dans la stratosphère. Avec les éruptions volcaniques, environ 2 millions de tonnes de composés soufrés sont libérés dans l'atmosphère chaque année. Pour la troposphère, cette quantité est insignifiante par rapport aux excrétions biologiques, tandis que pour la stratosphère, les éruptions volcaniques sont la source la plus importante de soufre.

En raison de l'activité humaine, des quantités importantes de composés soufrés pénètrent dans l'atmosphère, principalement sous forme de dioxyde de soufre. Le charbon tiré dans les bâtiments et les centrales électriques occupe la première place parmi les sources de ces composés, représentant 70 % des émissions anthropiques. La teneur en soufre (plusieurs pour cent) du charbon est assez élevée (en particulier dans le lignite). Au cours du processus de combustion, le soufre se transforme en dioxyde de soufre et une partie du soufre reste dans les cendres à l'état solide. quatre