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环磷的作用是什么(磷循环的意义)

更新:2022-10-27 22:21编辑:bebe归类:两性养生人气:68

磷循环的意义

磷的循环同样离不开植物。与氮不同的是,磷的运动主要是在土壤和水中进行的。

在生物系统的作用下,无机磷首先转化为三磷酸腺苷和二磷酸腺苷之类的化合物,这些化合物形成时所释放的能量,支持着生物体内的所有生物化学过程(譬如,离开磷,蛋白质就无法合成,尽管蛋白质本身并不含磷)。

在死亡生物体组织被破坏的过程中,由于土壤细菌还原者的作用,磷又以无机磷的形式重新返回原有介质。

磷在自然界中的循环是从土壤向水中运动,并在水里以沉淀的形式变为河床或海床沉积。

据不同作者的资料,磷在水底沉积中的含量,可能是该元素在水中浓度的100甚至10000倍。

实验证明,吸附过程加速了磷由水中向沉积物的转移,而且在水底沉积层内的所有吸附剂中,对磷作用最大的是淤泥沉积层。

有一种观点认为,磷循环的非封闭性质,迟早会造成一种威胁生物系统和人类自身安宁的局面。

磷循环是什么循环

海水中磷含量为0.11.0(微克磷/升),总溶解磷为16.74±2.95。海水有机磷主要有二甲基硫(DMS)系统若干化合物、生活污水中含有机磷的污染物和参与海洋生物地球化学过程的磷物质等。它是海水磷循环的一个重要环节。

磷元素在海洋水体中的主要存在形式有溶解性的无机磷和有机磷,非溶解性的悬浮性颗粒磷:溶解性无机磷主要为磷酸盐,包括多磷酸盐和胶态无机磷;溶解性有机磷主要为胶态有机磷;悬浮性颗粒磷主要有悬浮性粒状有机磷和泥沙粘土颗粒胶体吸附的磷两种存在体。

磷循环概念

由于岩石风化等作用,磷被释放出来,通过降水成为磷酸盐,被植物直接从土壤或水中吸收,合成自身所需物质,然后通过植食动物和肉食动物在生态系统中循环,同时经过排泄物和动植物残体的分解作用,又成为无机离子,回到环境中,再次被植物吸收,继续循环。

在陆地生态系统中,部分含磷有机物被细菌分解为磷酸盐,回到土壤中重新被植物利用;部分在循环中被分解者合成为微生物体的组成部分;还有一些则随水进入海洋和湖泊,在水中进行水域生态系统中的磷循环,一部分磷以钙盐的形式沉积在深海,由于磷不具有挥发性,它没有再次回到陆地的有效途径,所以磷循环是不完全的循环。

影响磷循环的因素

气中通常没有磷,磷是随着水循环,由陆地到海洋,而磷从海洋返回到陆地则是比较困难的,因此磷循环是不完全循环。磷循环是典型的沉积型循环。磷的主要贮库是岩石和天然的磷酸盐沉积。由于风化、侵蚀和淋洗作用,磷从岩石和天然沉积中被释放出来,供植物

吸收利用,再通过食物链传递给动物和微生物。动植物残体被微生物分解后还原为无机磷,其中一部分被植物吸收利用,构成循环,另一部分则流入江河湖泊和海洋。进入水体的磷可为动植物吸收利用,动植物排出的磷一部分沉积于浅层水底,一部分沉积于深层水底。以钙盐形式沉积于深海中的磷将长期沉积,暂时退出磷循环

磷循环的特点

答案仅供参考。应该是循环水中磷含量过高所致。磷含量过高会引起藻类植物的生长,水体富营养化。

磷元素的循环

N、P元素含量正常情况下来源于自然的元素循环过程,但是人类的活动会大大的影响两种元素的正常循环或在某一处的含量.举个例子,氮元素主要存在于有机物、蛋白质、维生素中,磷元素是构成细胞膜和一些酶的元素,而生物体的脱落皮肤、毛发含有丰富氮、磷元素、食物残渣、生活垃圾、大粪、小粪等等,食物、代谢物什么的和生命有关的东西都富含这些元素,肯定有偷排或者管理不严格的情况.人多的地方N、P含量高出人少的“世外桃源”高几十倍很正常了吧.另外污染物从别处迁移过来也是个因素.就像上游的脏水流到下游

磷循环是完全的循环

生物地化循环可分为三大类型,即水循环、气体型循环( gaseous cycles )和沉积型循环( sedimentary cycles )。

在气体型循环中,物质的主要储存库是大气和海洋,其循环与大气和海洋密切相联,具有明显的全球性,循环性能最为完善。

凡属于气体型循环的物质,其分子或某些化合物常以气体形式参与循环过程,属于这类的物质有氧、二氧化碳、氮、氯、溴和氟等。

参与沉积型循环的物质,其分子或化合物绝无气体形态,这些物质主要是通过岩石的风化和沉积物的分解转变为可被生态系统利用的营养物质,而海底沉积物转化为岩石圈成分则是一个缓慢的、单向的物质移动过程,时间要以数千年计。

这些沉积型循环物质的主要储存库是土壤、沉积物和岩石,而无气体形态,因此这类物质循环的全球性不如气体型循环表现得那么明显,循环性能一般也很不完善。

属于沉积型循环的物质有磷、钙、钾、钠、镁、铁、锰、碘、铜、硅等,其中磷是较典型的沉积型循环物质,它从岩石中释放出来,最终又沉积在海底并转化为新的岩石。

气体型循环和沉积型循环虽然各有特点,但都受到能流的驱动,并都依赖于水的循环。

磷循环的主要过程

 磷酸是制取各种工业和农业用磷制品的基础原料,目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。二者相比较,湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低,但是质量较差,且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求,目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法,我国湿法磷酸主要用于生产农业用化肥。热法磷酸的工艺特点是产品质量好,但价格较贵,而且属高能耗技术,电力能源在热法磷酸总的制造链中权重达60%。随着能源短缺日趋严重,电价节节攀升,热法磷酸的价格也随之上涨,造成以其为原料的磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力。在这种形势下,磷酸工业不断改进生产工艺,以期降低能耗和生产成本。  热法磷酸采用两步燃烧水合技术  热法磷酸工艺即以电热法生产的黄磷为原料,经过燃烧水合而制成含量85%的磷酸。对于热法磷酸生产中热能的回收利用,20世纪50年代以前美国进行过试验研究,但未取得很大的进展,更未实现工业化生产。80年代后期,德国有较大规模的该类装置投入运行。近年我国云南省也有一套规模较小的装置投入试运行。  带有热能回收装置的热法磷酸生产工艺通常采用两步法,即磷的燃烧和P2O5的水合分别在两个设备内进行。其中,P2O5水合设备与传统的水化塔相似;燃磷设备内设置换热管,以回收磷的燃烧热并副产蒸汽。燃磷设备的技术关键在于如何既防止换热管被高温P2O5气体腐蚀,又能提供良好的传热条件。各国专利技术都是通过控制工艺条件,使换热管表面形成一层特殊的磷化物来加以保护。原德国赫司特集团对其一步法7万t/aH3PO4装置进行了改造,即在原燃烧水化塔前面增设一个塔,专供燃磷使用,原有的燃烧水化塔则改为单纯的水化塔,两塔的顶部以管道相连接,把燃磷塔产生的含磷气体导入水化塔进行水化。磷燃烧塔内钢管表面没有任何防腐衬里,而是通过控制工艺条件,来防止钢管被腐蚀。  我国云南省化工研究院与清华大学工程力学系合作,对热法磷酸的热能回收利用进行了研究。他们采用两步法,即磷的燃烧和P2O5的水化分别在两个塔内进行。实际上燃磷塔也是热能回收装置,相当于一台余热锅炉,回收的热能用来生产0.8MPa的蒸汽。其中热能回收装置采用膜式换热器结构,以提高热能的回收效率并满足磷燃烧所需要的空间。该工艺已于2001年通过云南省科技厅验收鉴定,首套1.5万t/a热法磷酸装置的热能回收工业化装置于2006年在重庆川东化工(集团)有限公司投入运行。  大型湿法磷酸进入工业级磷酸行业  湿法磷酸工艺即由磷矿石经过无机酸(主要是硫酸或盐酸)分解,先制得肥料用粗磷酸,再经各种步骤净化除杂,最后浓缩制成纯度与热法工艺相当的工业级磷酸。目前主要的净化方法有化学沉淀法、离子交换树脂法、结晶法、溶剂沉淀法和溶剂萃取法。溶剂萃取法具有所得产品纯度高、生产工艺和设备相对简单、能耗低、原料消耗少、生产能力大、分离效果好、回收率高、环境污染少、生产过程易于实现自动化与连续化,而且有利于资源的综合利用等优点,因而引起了广泛的关注。目前,溶剂萃取法已成为国外净化湿法磷酸的最有效方法之一,许多发达国家已正式采用溶剂萃取法生产工业级和食品级磷酸。  由于我国磷矿资源绝大部分是高杂质含量的中、低品位磷矿,给湿法磷酸净化带来困难。10多年来,我国许多科研单位开展了湿法磷酸净化的研究工作,但迄今尚未形成大规模工业化,究其原因主要是萃取剂价格昂贵、回收困难,造成生产成本过高。四川大学和贵州宏福实业开发有限公司合作开发了具有自主知识产权的湿法磷酸净化技术,该工艺包括预处理、脱硫、过滤分离、萃取、深脱硫、洗涤、反萃和浓缩等过程,工艺特点有:①在预处理阶段设置一个脱硫脱氟缓冲槽,在萃取槽和洗涤槽中间设置一个精脱硫除铁槽;②萃取、洗涤和反萃过程均在旋转振动筛板塔中进行;③在洗涤塔与反萃塔之间设置一个降乳化槽。该工艺磷酸净化率为70%~80%,磷的总得率99%,溶剂消耗量6kg/t。  窑法磷酸正式投入工业化运行  窑法磷酸工艺即在回转窑中用煤气加热低品位磷矿石粉,进行还原氧化反应,由循环酸吸收转窑窑气制备工业磷酸。我国窑法磷酸从1988年开始试验研究,2005年3月湖北三新磷酸有限公司先后对含磷25%、20%、18%、15%、12%、9%等品级的磷矿进行了小试和中试,取得了成功,磷的还原率达到90%。在此基础上,该公司又建成了1万t/a的工业磷酸CDK装置。  窑法磷酸新工艺的主要特点是:它可以使用高杂质含量的中低品位磷矿,生产出优质的高浓度磷酸;当磷矿中SiO2含量较高时,P2O5含量可低至17%;制得的磷酸质量和浓度可以达到或接近热法磷酸。另外,该工艺由于充分利用生产过程的化学反应热,显著降低了生产能耗。而且该工艺可以采用煤为燃料,使产品成本相对低廉。据估算,窑法磷酸产品成本介于热法和湿法磷酸之间。与湿法磷酸相比,它不受磷矿品位和杂质含量的限制,也不受硫资源的限制;与热法相比,它大大降低生产能耗,而且能够避免采用昂贵的电能。因此,该工艺十分符合我国的磷资源特点,有着很好的发展前景。  盐酸法制磷酸新工艺走出实验室  一直以来制约磷矿产业发展的瓶颈——中低品位矿利用技术难题终于被破解。武汉市化工研究院承担的湖北省科技攻关重点项目——盐酸分解中低品位磷矿制造工业磷酸新工艺(简称“盐酸法”)中试装置,于2006年8月底一次性试车成功,生产出的肥料级磷酸和工业级磷酸,质量达到国家标准。这意味着经过多年努力,“盐酸法”终于走出实验室,向工业化生产迈出一大步。  “盐酸法”可直接利用中低品位磷矿制造工业磷酸,不需要选矿,能节约大量电能、燃煤和硫资源。该法适用于任何品位的磷矿石,P2O5的总回收率可达93%以上。    建议现有热法磷酸工艺采用两步法,以回收热能,降低生产成本。湿法磷酸的精制技术需进一步提高,降低工业级湿法商品磷酸及磷酸盐的生产成本,并以精制湿法磷酸替代部分热法磷酸,特别是食品级磷酸。生产的方法很多的,要看生产条件,当地环境和现阶段的时市场供求

磷循环的途径

N、P元素含量正常情况下来源于自然的元素循环过程,但是人类的活动会大大的影响两种元素的正常循环或在某一处的含量.举个例子,氮元素主要存在于有机物、蛋白质、维生素中,磷元素是构成细胞膜和一些酶的元素,而生物体的脱落皮肤、毛发含有丰富氮、磷元素、食物残渣、生活垃圾、大粪、小粪等等,食物、代谢物什么的和生命有关的东西都富含这些元素,肯定有偷排或者管理不严格的情况.人多的地方N、P含量高出人少的“世外桃源”高几十倍很正常了吧.另外污染物从别处迁移过来也是个因素.就像上游的脏水流到下游.

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