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
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
Bioge nni rechovi ni eleme nti abo bioge ni vid grec bios zhittya genos narodzhennya rechovini sho najbilsh aktivno berut uchast v zhittyediyalnosti vodnih organizmiv Do nih nalezhat mineralni spoluki azotu NH4 NO2 NO3 fosforu N2PO4 HPO2 4 PO3 4 kremniyu HSiO3 SiO2 3 zaliza Fe2 Fe3 i spoluki deyakih mikroelementiv Biogenna rechovina stvoryuyetsya v rezultati zhittyediyalnosti organizmiv napriklad richkovij rak za 20 rokiv zhittya skidaye 50 panciriv Vona podilyayetsya na neobiogennu rechovinu utvorenu isnuyuchoyu u danij moment zhivoyu rechovinoyu i paleobiogennu rechovinu sho zbereglasya v skladi girskih porid zhittya peretvorene na kamin Krim togo ne zatihaye interes do problemi biogennoyi rechovini pozazemnogo pohodzhennya Onovlennya vsiyeyi zhivoyi rechovini biosferi Zemli zdijsnyuyetsya v serednomu za 8 rokiv Pri comu rechovina nazemnih roslin fitomasa sushi onovlyuyetsya priblizno za 14 rokiv V okeani cirkulyaciya rechovini vidbuvayetsya u bagato raziv shvidshe vsya masa zhivoyi rechovini onovlyuyetsya za 33 dni v toj chas yak fitomasa okeanu kozhen den Proces povnoyi zmini vod v gidrosferi zdijsnyuyetsya za 2800 rokiv V atmosferi zmina kisnyu vidbuvayetsya za kilka tisyach rokiv a vuglekislogo gazu za 6 3 roku Ci cifri pokazuyut sho geohimichnij efekt diyalnosti zhivoyi rechovini v biosferi proyavlyayetsya ne tilki protyagom geologichnogo chasu miljoni i milyardi rokiv ale yasno virazhenij navit v mezhah chasu istorichnogo tisyachi rokiv i menshe V zalezhnosti vid zajmanoyi ploshi V I Vernadskij rozriznyav plivki zhittya prostezhuyutsya na velicheznih prostorah planktonni biocenozi poverhni okeanu i zgushennya zhittya bilsh lokalni skupchennya napriklad Sargasove more vpershe opisane H Kolumbom 21 zhovtnya 1492 r SkladVmist him elementiv v organizmah v mg na 100 g suhoyi rechovini por dani za Bowen 1966 VRE Him element Roslini Tvarini Bakteriyi morski nazemni morski nazemni C 34500 45400 40000 46500 54000 O 47000 41000 40000 18600 23000 N 1500 3000 7500 10000 9600 N 4100 5500 5200 7000 7400 Sa 1000 1800 150 2000 20 8500 510 Mg 520 320 500 100 700 Na 3300 120 400 4800 400 460 K 5200 1400 500 3000 740 11500 R 350 230 400 1800 1700 4400 3000 S 1200 340 500 1900 500 530 S1 470 200 500 9000 280 230 Si 150 2000 20 500 7 100 12 600 18 Fe 70 14 40 16 25 Si 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 lt 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 lt 0 02 Se 0 08 0 02 0 17 V 0 2 0 16 0 014 0 2 0 015 V 12 5 2 5 0 05 Al 6 50 0 05 400 1 5 0 4 10 Be 0 0001 lt 0 01 0 00003 Ba 3 1 4 0 02 0 3 0 0002 0 075 Li 0 5 0 01 0 1 lt 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 lt 0 02 Ga 0 05 0 006 0 05 lt 0 0006 As 3 0 02 0 0005 0 03 lt 0 02 Aya 0 025 0 006 0 3 1 1 0 0006 Au 0 0012 lt 0 00005 0 00003 0 000023 Hg 0 003 0 0002 0 0015 0 0008 0 0046 Zr lt 2 0 064 0 01 0 1 lt 0 03 Sn 0 1 lt 0 03 0 02 2 lt 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 lt 0 04 lt 0 001 0 004 0 004 Vmist him elementiv v organizmi ssavciv VRE Vmist elementiv u na suhu rechovinu poryadok velichin Grupi elementiv I II III nezaminni rol malo vivchena rol nevidoma 101 10 O S N N Sa 10 10 1 R K S1 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 RaPotraplyannya v navkolishnye seredovisheU prirodni vodi biogeni potraplyayut golovnim chinom v rezultati procesiv zhittyediyalnosti i posmertnogo rozpadu vodnih tvarin i roslinnih organizmiv proces regeneraciyi biogennih elementiv z richkovim stokom atmosfernimi opadami i z riznomanitnimi vidami stichnih vod Koncentraciya biogennih rechovin v prirodnih vodah zazvichaj nevelika i zminyuyetsya protyagom roku vidpovidno intensivnosti harchuvannya nimi fotosintezuyuchih organizmiv Velika kilkist biogennih rechovin osoblivo spoluk N i R vnosyatsya z komunalno gospodarskimi silskogospodarskimi ta promislovimi stichnimi vodami vnaslidok chogo yih koncentraciya znachno zbilshuyetsya v zabrudnenih richkah i vodojmah Pidvisheni koncentraciyi biogennih rechovin u vodi spriyaye pidvishennyu biologichnoyi produktivnosti vodnih ob yektiv sho ye prichinoyu evtrofuvannya Biogenni rechovini Nezabrudneni riki Zabrudneni riki nitrati mlg l do 0 1 bilshe 1 0 nitriti do 0 01 bilshe 0 1 amonij 0 01 0 1 bilshe 1 0 sloluki fosforu 0 001 0 01 do 0 1 0 5 bilshe 1 0 zalizo 0 1 10 kremnij 1 5 Div takozhAbiogenna rechovina Biogenni girski porodi Biogenni vidkladiDzherelaVREPosilannyaBiogenni elementi navch metod posib uklad O G Lanovenko O O Ostapishina Herson PP Vishemirskij V S 2013 S 17 Evtrofuvannya vodojm navch metod posib uklad O G Lanovenko O O Ostapishina Herson PP Vishemirskij V S 2013 S 74 PrimitkiLapo A V Sledy bylyh biosfer ili rasskaz o tom kak ustroena biosfera i chto ostalos ot biosfer geologicheskogo proshlogo 2 e izd M Znanie 1987 208 s Ce nezavershena stattya z ekologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi