Кругообіг речовин

Визначення і загальна характеристика

КРУГОО́БІГ РЕЧОВИ́Н — процеси пере­творе­н­ня і пере­міще­н­ня речовин на Землі, що мають від­носно циклічний характер. У К. р. беруть участь хім. елементи та їхні сполуки, а також складніші асоціації речовин і організми. Серед процесів К. р. — випаровува­н­ня, пере­міще­н­ня та випа­да­н­ня у ви­гляді опадів води, вивітрюва­н­ня мате­рин. порід, обмін речовин між глибин. оболонками Землі та її поверх­нею, роз­чине­н­ня у воді продуктів руйнува­н­ня поверх­ні Землі, пере­міще­н­ня їх у моря й океани, від­кла­да­н­ня на дні й ут­воре­н­ня осад. порід.

Одним із найважливіших і на­ймас­штабніших процесів К. р. на Землі є біол. цикл кругообігу, тісно по­вʼязаний з пере­міще­н­ням та фіз.-хім. пере­творе­н­нями речовин у неживій природі. Він складається з процесів утворе­н­ня орган. речовини з елементів, що містяться в повітрі, ґрунті, воді, й подальшого роз­кла­да­н­ня цієї речовини, внаслідок чого елементи пере­ходять у мінерал. фор­му. В біо­геохімії ви­окремлюють біол. цикли різних хім. елементів (вуглецю, азоту, кисню, фосфору, сірки, заліза тощо). Важливе значе­н­ня для всіх біол. процесів на Землі має кругообіг вуг­лецю. Значна його кількість міс­титься у карбонатах та ін. поро­дах. Унаслідок їхнього роз­кла­да­н­ня під час диха­н­ня живих організмів, броді­н­ня, гни­т­тя орган. решток, спалюва­н­ня речовин орган. походже­н­ня атмо­сфера Землі поповнюється вуглекислим газом (СО₂), вуглець якого в процесі фото- й хемосинтезу асимілюється і входить до скла­ду рослин, а через них потрапляє в організм тварин. Під час диха­н­ня живих організмів та ін. за­значених вище процесів вуглець вивільняється і знову пере­ходить у ви­гляді вуглекислого газу в атмо­сферу або після загибелі організмів від­кладається у ви­гляді вуглецю орган. речовин і продуктів їхнього пере­творе­н­ня (вапняки, вугі­л­ля, нафта, горючі сланці, торф, гумус тощо).

Кругообіг вуглецю повʼя­заний з кругообігом кисню, який виділяється в атмо­сферу внаслі­док фотосинтезу, використовується в процесі диха­н­ня всіх ор­ганізмів, бере участь у руйнуван­ні земної поверх­ні тощо. Кругообіг азоту від­бувається завдяки діяльності азотфіксувал. мікроорганізмів та внаслідок його елек­трич. і фотохім. окисне­н­ня. Азот є у складі білків та їхніх похід­них, при роз­кла­дан­ні яких утво­рюється аміак. Його окисне­н­ня за участі нітрифікуючих бактерій спричиняє виникне­н­ня різних сполук, зокрема азот. кислоти та її солей. Біол. окисне­н­ня чи від­новле­н­ня азоту зумовлює утворе­н­ня аміач. або азотнокислих солей, які використовують рослини для формува­н­ня важливих орган. сполук. Результатом денітрифікації за участі бактерій є елементар. азот, що повертається в атмо­сферу. Важливу роль у процесах біол. К. р. ві­ді­грає кругообіг фосфору. В організмах він входить до складу білків, лецитинів, фітину та ін. сполук. Його джерелом є фосфорити й апатити. Рослин­ні організми засвоюють фосфор з ґрун­ту і вод­них роз­чинів. Під час роз­кла­да­н­ня орган. решток рослин та тварин він повертається у ґрунт і після низки пере­творень може бути знову викори­станий рослинами.

Рослин­ні організми за­лучають до К. р. сірку, що є у складі амінокислот і білків, магній, який входить до складу хло­рофілу, калій, кальцій, залізо, багато мікро­елементів, засвою­ючи їх у процесі жит­тєдіяльності та впливаючи на їхній заг. баланс на Землі. Великий вплив на К. р. має практ. діяльність людини, що зумовлює виникне­н­ня нових шляхів міграції речовин і енергії, створе­н­ня нових хім. сполук, викори­ста­н­ня знач. запасів корис. копалин тощо. К. р. є неодмін. умовою існуван­ня й роз­витку біо­сфери.

Літ.: Вернадский В. И. Химическое строение био­сферы Земли и ее окружения. Москва, 1965; Пере­льман А. И. Геохимия био­сферы. Москва, 1973; Одум Ю. Экология: В 2 т. / Пер. с англ. Москва, 1986; Білявський Г. О., Фурдуй P. С., Костіков І. Ю. Основи екологічних знань: Під­руч. К., 2000; Эко­логия: Учеб. Москва, 2001.

К. М. Ситник

Завантажити статтю