Біоге́нні речови́ни (елеме́нти) або біоге́ни (від грец. bios — життя, genos — народження) — речовини, що найбільш активно беруть участь в життєдіяльності водних організмів. До них належать мінеральні сполуки азоту (NH4+, NO2−, NO3−), фосфору (Н2PO4−, 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.
В залежності від займаної площі В. І. Вернадський розрізняв плівки життя (простежуються на величезних просторах — планктонні біоценози поверхні океану) і згущення життя (більш локальні скупчення — наприклад, Саргасове море, вперше описане Х. Колумбом 21 жовтня 1492 р.).
Склад
Хім. елемент | Рослини | Тварини | Бактерії | ||
---|---|---|---|---|---|
морські | наземні | морські | наземні | ||
C | 34500 | 45400 | 40000 | 46500 | 54000 |
O | 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 | 0,004 |
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 | Cu | 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
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
- (Абіогенна речовина)
- Біогенні гірські породи
- (Біогенні відклади)
Джерела
Посилання
- Біогенні елементи // : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 17.
- Евтрофування водойм // : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 74.
Примітки
- 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.
![]() | Це незавершена стаття з екології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет