Концентрационные

Концентрационные функции проявляются в способ-ности живых организмов накапливать химические эле-менты. Концентрация организмами химических эле-ментов для построения своих тел есть, по выражению В. И. Вернадского, «наиболее яркое проявление веще-ственного характера в явлениях жизни». Именно концен-трация создает совокупность живых организмов, т.е. живое вещество. В составе животных и растительных тканей находится большое количество химических эле-ментов, избирательно поглощаемых живым веществом из рассеянного состояния. Это приводит к резко выражен¬ной аккумуляции химических элементов в осадочных по¬родах и в гумусовых горизонтах почв. Скопление в оса¬дочных толщах углей, лигнитов, горючих сланцев, фосфо¬ритов, известняков начало проявляться лишь тогда, ког¬да жизнь на Земле достигла высокого уровня развития.

Все разнообразие концентрационных функций живо¬го вещества В. И. Вернадский свел к двум большим груп-пам: концентрационные функции I рода и концентра-ционные функции II рода.

Концентрационные функции I рода - живым веще-ством из окружающей среды захватываются те химичес-кие элементы, соединения которых встречаются в теле всех без исключения живых организмов (Н, С, N, О, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Fe - всего 14 элементов).

Концентрационные функции II рода - наблюдается концентрация определенных химических элементов, ко-торые могут в других живых организмах не встречать¬ся или находиться в низких пределах. Например, водо- росли-ламинарии накапливают в себе йод до 1 %, т. е. в количествах, в миллион раз превосходящих содержание этого элемента в окружающей среде. Столь же велика способность голотурий к накоплению ванадия.

Окислительно-восстановительные

В. И. Вернадский различал две противоположные био­геохимические функции этой группы. В природе они на­ходятся в известной корреляции и тесно связаны с ис­торией свободного кислорода.

а) окислительная - окисляются более бедные кисло­родом соединения (в почве, в коре выветривания, в гид­росфере): соли, закиси Fe, Mn, нитриты, дитионаты, H₂S, N₂ и т.д. Окислительная функция выполняется весьма древними по происхождению организмами - бактерия­ми, преимущественно гетеротрофами;

б) восстановительная - выражена для сульфатов при переходе их в H₂S, FeS, FeS_r Выполняется специфичес­кими бактериями и грибами, обуславливающими разви­тие реакций десульфирования, денитрификации, с обра­зованием сероводорода, окислов азота, сернистых метал­лов, метана, водорода.

Большинство известных и возможных окислительно-вос­становительных систем в почвах изучены недостаточно.

Н. Г. Зырин и Д.С. Орлов (1964) перечисляют окисли­тельно-восстановительные системы, которые чаще дру­гих встречаются в почвах: Fe⁺³ - Fe⁺²; C0₂-CH,; N0₃ - N0₂- NH₃; SO, - H₂S; P0₄ - PH₃; Mn⁺² - Mn⁺³ - Mn⁺⁴; Cu⁺ - Cu⁺²; Co⁺² - Со⁺³. Во многих случаях переход ионов в низковалентные формы способствует повышению их геохимической подвижности. Так, двухвалентные фор­мы ионов железа и марганца значительно более под­вижны, чем высоковалентные. Низко валентные соеди­нения азота и серы отличаются летучестью. Однако для урана, ванадия, молибдена, хрома наиболее растворимы­ми и геохимически подвижными являются высокова­лентные окисленные формы. Это приводит к суще­ственным различиям в почвенной и геохимической ис­тории элементов, обуславливая дифференциацию их во времени и пространстве.