Біогенні речовини

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Біоге́нні речови́ни (елеме́нти) або біоге́ни (від грец. bios — життя, genos — народження) — речовини, що найбільш активно беруть участь в життєдіяльності водних організмів. До них відносяться мінеральні сполуки азоту (NH4+, NO2−, NO3−), фосфору2PO4−, HPO2−4, PO3−4), кремнію (HSiO3−, SiO2−3), заліза (Fe2+, Fe3+) і сполуки деяких мікроелементів.

Біогенна речовина створюється в результаті життєдіяльності організмів (наприклад, річковий рак за 20 років життя скидає 50 панцирів). Вона поділяється на необіогенну речовину, утворену існуючою у даний момент живою речовиною, і палеобіогенну речовину, що збереглася в складі гірських порід («життя, перетворене на камінь»). Крім того, не затихає інтерес до проблеми біогенної речовини позаземного походження.

Оновлення всієї живої речовини біосфери Землі здійснюється в середньому за 8 років. При цьому речовина наземних рослин (фітомаса суші) оновлюється приблизно за 14 років. В океані циркуляція речовини відбувається у багато разів швидше: вся маса живої речовини оновлюється за 33 дні, в той час як фітомаса океану — кожен день. Процес повної зміни вод в гідросфері здійснюється за 2800 років. В атмосфері зміна кисню відбувається за кілька тисяч років, а вуглекислого газу — за 6,3 року. Ці цифри показують, що геохімічний ефект діяльності живої речовини в біосфері проявляється не тільки протягом геологічного часу (мільйони і мільярди років), але ясно виражений навіть в межах часу історичного (тисячі років і менше[1].

В залежності від займаної площі В. І. Вернадський розрізняв плівки життя (простежуються на величезних просторах — планктонні біоценози поверхності океану) і згущення життя (більш локальні скупчення — наприклад, Саргасове море, вперше описане Х. Колумбом 21 жовтня 1492 р.).

Склад[ред.ред. код]

Вміст хім. елементів в організмах, в мг на 100 г сухої речовини (пор. дані; за Bowen, 1966), ВРЕ

Хім. елемент

Рослини

Тварини

Бактерії

морські

наземні

морські

наземні

С

34500

45400

40000

46500

54000

О

47000

41000

40000

18600

23000

N

1500

3000

7500

10000

9600

Н

4100

5500

5200

7000

7400

Са

1000

1800

150-2000

20-8500

510

Mg

520

320

500

100

700

Na

3300

120

400-4800

400

460

К

5200

1400

500-3000

740

11500

Р

350

230

400-1800

1700-4400

3000

S

1200

340

500-1900

500

530

С1

470

200

500-9000

280

230

Si

150-2000

20-500

7-100

12-600

18

Fe

70

14

40

16

25

Си

1

1,4

0,4-5

0,24

4,2

Zn

15

10

0,6-150

16

 

Cd

0,04

0,06

0,015-0,3

<0,05

 

Sr

26-140

2,6

2-50

1,4

 

F

0,45

0,05-4

0,2

15-50

 

Br

74

1,5

6-100

0,6

 

I

3-150

0,042

0,1 - 15

0,043

 

Mn

5,3

63

0,1-6

0,02

3

Co

0,07

0,05

0,05-0,5

0,003

 

Ni

0,3

0,3

0,04 - 2,5

0,08

 

Cr

0,1

0,023

0,02-0,1

0,0075

 

Mo

0,045

0,09

0,06-0,25

<0,02

 

Se

0,08

0,02

--

0,17

 

V

0,2

0,16

0,014-0,2

0,015

 

В

12

5

2-5

0,05

 

Al

6

50(0,05-400)

1,5

0,4-10

 

Be

0,0001

<0,01

 

 

0,00003-

 

Ba

3

1,4

0,02-0,3

-0,0002 0,075

 

Li

0,5

0,01

0,1

<0,002

 

Rb

0,74

2

2

1,7

 

Cs

0,007

0,02

-

0,0064

 

Ti

1,2-8

0,1

0,02-2

<0,02

 

Ga

0,05

0,006

0,05

<0,0006

 

As

3

0,02

0,0005-0,03

<0.02

 

Ая

0,025

0,006

0,3-1,1

0,0006(?)

 

Au

0,0012

<0, 00005 -

0,00003-

0,000023(?)

 

Hg

0,003

-0,0002 0,0015

- 0,0008

0,0046

 

Zr

=<2

0,064

0,01-0,1

<0,03

 

Sn

0,1

<0,03

0,02-2

<0.015

 

Sb

-

0,006

0,02

0,0006

 

La

1

0,0085

0,01

0,00001

 

W

0,0035

0,007

0,00005--0,005

(?)

 

Pb

0,84

0,27

0,05

0,2

 

Bi

-

0,006

0,004-0,03

0,0004

 

U

-

0,0038

-

0,0013

 

Hf

<0,04

<0,001

-

0,004

 

Вміст хім. елементів в організмі ссавців, ВРЕ

Вміст елементів у %

на суху речовину (порядок величин) 
  
 

Групи елементів

I

II

III

незамінні

роль мало вивчена

роль невідома

101 - 10°

О, С, Н,

N, Са

 

 

 

10° - 10-1

Р, К, С1,

S, Na

 

 

 

10-1 - 10-2

Mg

 

 

 

10-2 - 10-3

Zn, Fe

Sr

 

10-3 - 10-4

Си

Cd, Br

Li, Cs

10-3- 10-5

I

F

Sn

10-4 - 10-5

Mn, V

B, Si

Al, Ba,

Cr

10-4 - 10-6

Mo

 

 

Rb

10-4 - 10-6

 

 

Be

Ag

10-5 - 10-6 
  
 

 

Co 
  
 

 

Ni 
  
 

 

Ga, Ce,

As

Hg, Pb,

Bi, Ti

10-5 - 10-7

Se

 

 

Sb, U

10-6 - 10-7

 

 

 

 

Th

10-11 - 10-12

 

 

 

 

Ra

Потрапляння в навколишнє середовище[ред.ред. код]

У природні води біогени потрапляють головним чином в результаті процесів життєдіяльності і посмертного розпаду водних тварин і рослинних організмів (процес регенерації біогенних елементів), з річковим стоком, атмосферними опадами і з різноманітними видами стічних вод. Концентрація біогенних речовин в природних водах зазвичай невелика і змінюється протягом року відповідно інтенсивності харчування ними фотосинтезуючих організмів.

Велика кількість біогенних речовин (особливо сполук N і Р) вносяться з комунально-господарськими, сільськогосподарськими та промисловими стічними водами, внаслідок чого їх концентрація значно збільшується в забруднених річках і водоймах. Підвищені концентрації біогенних речовин у воді сприяє підвищенню біологічної продуктивності водних об'єктів, що є причиною евтрофування.

Біогенні речовини Незабруднені ріки Забруднені ріки
нітрати млг/л до 0,1 більше 1,0
нітрити до 0,01 більше 0,1
амоній 0,01—0,1 більше 1,0
слолуки фосфору 0,001—0,01 до 0,1—0,5 більше 1,0
залізо 0,1—10 -
кремній 1—5 -

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Лапо А. В. Следы былых биосфер, или рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологического прошлого. 2-е изд. — М.: Знание, 1987. — 208 с.
Екологія Це незавершена стаття з екології.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.