БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ

, биогеохимические круговороты веществ, обмен в-вом и энергией между разл. компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятельностью организмов и носящий циклич. характер. Основы представлений о биогеохим. цикличности заложены В. И. Вернадским в учении о биосфере и трудах по биогеохимии. В земледелии круговороты важнейших элементов питания р-ний (кальций, фосфор, калий и др.) изучены Д. Н. Прянишниковым и его школой. Установлено, что Б. ц. незамкнуты. Часть в-ва всегда выходит из совр. биосферного цикла длительностью от десятков и сотен до неск. тысяч лет в геол. цикл, продолжительность к-рого миллионы лет. За всю историю развития биосферы (3,5—3,8 млрд. лет) в результате неполной (95—98%) обратимости Б. ц. образовались кислород и азот в атмосфере, месторождения углей, горючих сланцев, известняков (цикл углерода), диатомитов, трепелов, опок (цикл кремния), фосфоритов (цикл фосфора), бокситов (цикл алюминия) и др. полезных ископаемых в земной коре. Движущей силой Б. ц. служат потоки энергии солнца (более широко — космоса) и деятельность живого в-ва (всей совокупности организмов), приводящие к перемещению огромных масс хим. элементов, концентрированию и перераспределению аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии. Сложившаяся в ходе развития биосферы направленность планетарных и региональных Б. ц. привела к созданию устойчивого биогеохим. т. н. “нормального фона”, характерного для той или иной местности. Этот фон различается для определ. регионов биосферы, в пределах к-рых по недостатку или избытку определ. хим. элементов выделяются естеств. геохим. аномалии — биогеохим. провинции, с к-рыми связаны эндемические болезни с.-х. ж-ных. С биогеохим. цикличностью углерода, кислорода, водорода, натрия, фосфора, серы, кальция, магния, калия и др. биогенных элементов связано формирование биомассы культурных р-ний и гумусового горизонта почвы. Для восполнения выносимых с урожаем элементов питания и поддержания нормального функционирования биосферы, особенно её почвенного покрова на с.-х. угодьях, необходимо систематич. научно обоснованное внесение минер. и органич. удобрений. Неправильное, несвоевременное или чрезмерное внесение удобрений становится одним из мощных факторов загрязнения окружающей среды. Особую опасность для с.-х. ж-ных и человека представляют нарушения Б. ц. азота, фосфора и тяжёлых металлов (свинец, цинк, кадмий, ртуть и др.). Так, при высоких дозах внесения азотных удобрений (100—250 кг/га) возможны тяжёлые и даже смертельные заболевания метгемоглобинемией (“синюшностью”), связанной с токсич. концентрацией нитратного азота (св. 95 мг/л NO₃) в воде. Выбросы окислов азота пром. предприятиями и сверхзвуковыми самолётами могут стать причиной разрушения озонового экрана, предохраняющего всё живое от губительного действия ультрафиолетовой радиации. Неправильное применение и хранение фосфорных удобрений приводят к увеличению содержания фосфатов в почвах, их вымыванию и загрязнению и эвтрофированию водоёмов , последующему накоплению фосфора в продуктах питания. Для восстановления и поддержания сбалансированной цикличности важнейших биогенных элементов рекомендуется система агромелиоративных мероприятий и малоотходных технологий пром. произ-ва (см. Охрана природы).

• Вернадский В. И., Биосфера, М., 1967; Ковда В. А., Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком, М., 1976.