Общие сведения о круговороте второстепенных элементов
Помимо воды и кислорода, азота и углерода, фосфора и серы в экосистемах происходит процесс циркуляции и многих других веществ. Нехарактерные для живых тканей вещества, как правило, не обладают естественными циклами круговорота в экосистемах либо характеризуются очень слабым круговоротом, вследствие чего они способны к накоплению в тканях живых организмов.
Наравне с жизненно важными элементами, в биосфере наблюдается миграция и второстепенных между организмами и их средой обитания, хотя последние и не представляют никакой ценности для живых организмов. Большая часть данных элементов принимает участие в общем осадочном цикле, а некоторые из них поступают в атмосферу. Как правило, основная часть второстепенных элементов поступает в биосферу в результате антропогенной деятельности. К ним относятся пестициды, диоксины и многие другие соединения, а также тяжёлые металлы (ртуть, кадмий, медь, цинк, свинец и др.), интенсивность антропогенного вовлечения которых в естественный круговорот значительно увеличилась.
Большинство элементов, не имеющих отношение к биогенным, способны концентрироваться в определенных тканях живых организмов, в том числе и человека, за счёт химического сходства с определенным жизненно важными элементами. Чрезмерное накопление таких веществ может пагубно отразиться на состоянии данного живого организма.
Круговорот стронция-90 и цезия-137
Примером круговорота второстепенных элементов может служить радиоактивный стронций-90, существовавший в природе, однако из-за малого периода полураспада к определённому моменту времени полностью исчезнувший в биосфере, и вновь появившийся после того, как началось искусственное расщепление атома. По химическим свойствам стронций подобен кальцию, в связи с чем при попадании в организм животных и человека он накапливается в костях. Радиоактивный стронций-90 крайне опасен для человека и животных за счёт того, что в организме он становится вторичным источником внутреннего облучения, приводящему к лучевой болезни.
Что касается цезия-137, то по своим свойствам он схож с также незаменимым в организме калием, в связи с чем с лёгкостью циркулирует по трофическим цепям. Как и стронций-90, накапливаясь в организме человека и животных он приводит к их облучению и, как следствие, ранней гибели.
Круговорот ртути
Ещё одним примером природного элемента, мало влияющего на организмы живых существ до наступления индустриальной эры в связи с малой концентрацией и подвижностью в природе, является ртуть.
Антропогенная деятельность образовала два новых потока ртути - её добычу и выбросы, что в свою очередь привело к увеличению количества ртути, мигрирующей в педосферу и гидросферу и, как результат, - более тесный контакт с живыми организм.
Как и в случае многих других элементов, важную роль в круговороте ртути играют микроорганизмы, превращая нерастворимые её формы в растворимую (метилртуть), являющуюся очень подвижной и ядовитой.
Круговорот пестицидов
Как и большинство второстепенных элементов, вовлечение в круговорот пестицидов произошло в результате антропогенной деятельности. Исходя из условий применения, определенная часть пестицидов испаряется и переносится на значительные расстояния в виде аэрозолей, однако более 90% всех пестицидов попадает в почву. Под воздействием водно-эрозионных процессов значительная часть внесенных пестицидов попадает в гидрографическую сеть, в последствии аккумулируясь в живых организмах.
Пестициды, аккумулируемые растениями, после их разложения возвращаются в биогеохимические циклы.
Следует отметить, что в круговороте принимают участие лишь пестициды, имеющие большой период распада.
