Circuitul oxigenului în natură

Caracterizarea generală a Oxigenului

Oxigenul este primul element din grupa a VI-a A se deosebește esențial de celelalte elemente atât în stare elementară cât și în combinații. În stare elementară oxigenul apare sub formă gazoasă ca , iar sulful și seleniu apar sub formă de cicluri de opt atomi sau sub formă de catene poliatomice; seleniu și telurul sunt semiconducători. Oxigenul formează cu toate elementele, cu excepția fluorului combinații în stare de oxidare -2; cu elementele vecine din perioadă poate forma legături π(p-p). Oxigenul poate forma cu restul elementelor din grupă combinații exoterme, în care acestea pot avea stare de oxidare maximă +6.

Oxigenul este elementul cel mai răspândit din învelișul gazos, lichid și solid al pământului fiind componente esențiale ale vieții. Se prezintă sub formă de gaz incolor, inodor, linchefiabil, solubil în apă. Se combină cu toate elementele cu excepția halogenilor și gazelor rare. Combinațiile binare ale oxigenului cu elementele din grupele principale I și II sunt substanțe ionice cu caracter bazic. Oxizii elementelor din grupa a III-a A, cu excepția borului sunt substanțe ionice cu caracter amfoter, ca de altfel și oxzii de Si, Ge, Sn, Pb și Bi. Oxizii nemetalelor sunt molecule covalente cu caracter acid. Proprietăți asemănătoare prezintă și hidoxizii corespunzători. Aceste combinații sunt tratate în cadrul fiecărui element chimic.

Generalități

Oxigenul reprezintă 21% din gazele prezente în atmosferă și 49% de pe Pământ. În funcţie de capacitatea organismelor de a folosi în respiraţie oxigen molecular liber sau inclus în substanţe organice acestea sunt grupate în aerobe (majoritatea plantelor şi animalelor pluricelulare şi unele monocelulare) şi anaerobe (unele microorganisme).

Putem cosidera concentrația oxigenului din aer ca fiind un factor care influiențează determinarea componenței specifice a comunitățiilor de organisme care populează solul și a comunitățiilor din ecosistemele de mare altitudine, datorită pe de o parte dificultățiilor de aerare a solului cel puțin în anumite perioade, sau pe de altă parte, reducerii presiunii atmosferice și conținutului în oxigen al atmosferei în straturilor superioare.

Cantitatea de oxigen și fluctuațiile acestea în timp și spațiu, cu caracter de regim și zgomot, reprezintă un important factor ecologic în cazul ecosistemelor acvatice, determinând componența specifică a biocenozelor în aceste ecosisteme, având un pronunțat caracter selectiv, care se concretizează în elaborarea unor mecanisme complexe de răspuns (morfologice, fiziologice și biochimice) ale populațiilor naturale și reprezintă alături de temperatură și salinitate, un principal factor care modulează în timp și spațiu intervenția populațiilor în desfășurarea funcțiilor ecosistemului.

Oxigenul este considerat un gaz cu solubilitate relativ scăzută în apă, solubilitate puternic influiențată de temperatură, salinitate și presiunea atmosgerică.

Fluctuația în timp și spațiua concentrației de oxigen dizolvat în apele naturale nu este determinată numai de variațiile factorilor menționați (salinitate, temperatură și presiune atmosferică) ci și de o serie de alți factori biotici și abiotici dintre care cei mai importanți sunt:

eliberarea oxigenului în procesul de fotosinteză, efectuat de macrofitele acvatice și de fitoplacton

consumul de oxigen de către toate populațiile de organisme din componența biocenozelor, incluse în ecosistemele acvatice (folosirea oxigenului ca ultimacceptor de electroni în procesul respirației)

adâncimea și stratificarea apei

mișcările apei (curgere, curenți, valuri, convenția termică)

încărcătura apei în substanță orgnică

încărcătura apei cu agenți puternic reductori

În pătura corespunzătoare zonei eufotice din ecosistemele de coastă, oceanul deschis sau mările interioare, concentrația oxigenului se apropie de valoarea la saturație.

Se poate evidenția o diferențiere în spațiu a diferitelor tipuri de ecosisteme acvatice (râuri, pâraie, bălți, ghioluri, lacuri, mări, etc.) care se caracterizează prin domenii particulare de fluctuații ale concentarației oxigenului, precum și o diferențiere spațială pe verticală în cadrul aceluiași ecosistem acvatic (lac, mare, ocean), fiecărui strat fiindu-i caracteristice anumite domenii de fluctuație a concentrației oxigenului.