Зовнішні та внутрішні фактори біогенної міграції хімічних елементів

Концентраційні функції.

Таким чином, гумусові кислоти завдяки особливостям молекулярної будови активно впливають на міграцію й акумуляцію хімічних елементів у ґрунті й природних водах.

У комплексних сполуках іони металів розташовуються в аніонній частині гумусової молекули й у складі карбоксильної і фенольної груп при заміщенні в них протонів. В аніонній частині вони міцно закріплені, тоді як у функціональних групах здатні до дисоціації.

Про будову фульвокислот відомо значно менше, вони мають у порівнянні з гуміновими кислотами більше число карбоксильних і фенолгідроксильних груп

Фульвокислоти і їхньої солі добре розчиняються у воді, розчини мають сильнокислу реакцію (рн 2,6-2,8). Фульвокислоти мають більш високу здатність до комплексоутворюваня з іонами полівалентних металів у порівнянні з гуміновими кислотами, залишаючись у той же час більше рухливими.

За деяким даними, швидкість розчинення сполук важких металів із ГК вище, ніж аналогічних комплексних утворень із ФК. Проте, комплексні сполуки фульвокислот з металами активно мігрують у природних водах у таких фізико-хімічних умовах, у яких вільні катіони металів випадають в осад. Селективне з’єднання розсіяних металів з водорозчинними компонентами гумусу або з нерухливими гелями гумінових кислот має дуже важливе значення для залучення металів у міграційні потоки або, навпаки, виведення їх із циклів міграції й закріплення в ґрунті.

Концентраційні функції проявляються в здатності живих організмів накопичувати в своєму тілі хімічні елементи, поглинені вибірково з розсіяного стану з навколишнього середовища.

Жива речовина – сукупність організмів, яку можна виразити через масу та хімічний склад.

Саме маса та хімічний склад живої речовини дають можливість порівнювати живу речовину із інертними складовими гідросфери, атмосфери та літосфери.

Умовою порівняння є наявність даних про:

1) об`єм живої речовини або її масу;

2) вміст елементів у живій речовині;

3) селективність біологічного накопичення елементів різними організмами; 4) інтенсивність біологічного накопичення;

5) напрям масообміну речовин та енергії, що відображає їх кругообіг між компонентами довкілля.

Для розуміння процесів міграції та розподілу елементів використовуються фактори, що обумовлюють хімічний склад живої речовини:

- хімічний склад тіл живої речовини;

- хімічний склад компонентів довкілля;

Елементарна одиниця живої речовини - клітина, в якій виявлено за окремими даними 104 елементи із періодичної системи Менделєєва.

Елементи входять до складу 2-х груп сполук – неорганічних (у клітині 85-90%) - вода, яка обумовлює можливість всіх фізіологічних процесів, солі - у дісоційованому стані катіони Na⁺, K⁺,Ca²⁺, Mg²⁺ та аніони – HPO₄^-, H₂PO₄^-, Cl^-, HCO₃ ^-, вміст яких збалансований та органічних (в клітині 7-10%) - білки, вуглеводи, жири, нуклеїнові кислоти, вітаміни, гормони.

Існує три варіанти для відображення хімічного складу будь-якої речовини або біологічного об'єкту:

1) сира біомаса; 2) суха біомаса; 3) зола або мінеральний залишок.

- Визначити хімічний склад сирої біомаси живої речовини методично не просто. Причина цього полягає у варіації органічних складових живої речовини, що ускладнює їх порівняння між собою та, відповідно, із складом речовини косної (інертної).

- Для зручності порівняння хімічного складу різних організмів або видів організмів використовують розрахунки вмісту елементів на абсолютно суху органічну речовину.

Суху органічну речовину отримують при висушуванні до постійної маси - коли органічна речовина зневоднена. Методично цього досягають при температурі 102-105⁰C, коли отримують умовно суху біомасу, що не має води, а вуглець знижується на 50%.

- Хімічний склад золи найближче до хімічного складу земної кори. Тому і порівняння їх методологічно визначається найдостовірнішим.

У кожному організмі обов`язково присутня певна кількість хімічних елементів, які при повному руйнуванні організму (випаровування води та спалювання органічної речовини до CO₂ з вилученням O, H, N) утворюють мінеральний залишок – золу, що складається з зольних елементів. (Зольність рослин у середньому для розрахунків приймається 5%.)

Дата добавления: 2014-01-04