Геохимия биосферы
Биосферой называется та часть земного вещества, в состав которого входят растения, животные, почвы, а также осадки и осадочные горные породы, представляющие собой реликты биологической жизнедеятельности в прошлом. Область геохимии, занимающаяся процессами в биосфере, часто называется биогеохимией. Термин "биогеохимия" впервые был введен В. И. Вернадским. Область интересов биогеохимии часто перекрывает таковые многих других наук, таких как биохимия, физиология, экология, таксономия, микробиология и почвоведение. Граница биосферы на Земле гораздо менее четка, чем границы литосферы, гидросферы и атмосферы. Биосфера может быть подразделена на следующие три группы: 1) живая материя: растения, животные и микроорганизмы; 2) среда существования живой материи: почва, вода и воздух; 3) биогенные породы и минералы: гумус, уголь, нефть и другие осадки и осадочные породы биологического происхождения. Для живой материи наиболее характерны С, Н, О, N и Р. Эти элементы называются биофильными, так как они наиболее распространены в биосфере. Кислород и водород в живой материи присутствуют преимущественно в виде воды, а углерод - обычно в виде углеводов, протеина и других органических веществ в соединении с О, Н, N и Р. Кроме того, в виде органических и неорганических соединений в живой материи содержатся многие другие элементы. Главными элементами растений, являются следующие 15 элементов: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B и Mo. Существенную роль, как показывают наблюдения над некоторыми растениями, играют также Si, Al, Cl, Ni, Co и Ga. Для животных очень важными элементами питания являются C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe и Mn; сюда же, видимо, относятся Mo, F, Ba и Sr, но в отношении их окончательных результатов еще не получено. В тех случаях, когда тот или иной элемент существенно важен для поддержания жизни живой материи, последняя в состоянии поглощать его даже тогда, когда концентрация его в среде чрезвычайно мала. Среди атмосферных компонентов наиболее важными питательными веществами являются углекислый газ и кислород, ввиду чего живая материя играет чрезвычайно большую роль в геохимических циклах углерода и кислорода. Некоторыми типами микроорганизмов поглощается также азот. Некоторые малые примеси атмосферы обусловлены процессами диссимиляции и гниения живой материи. Примером таких примесей могут служить аммиак и H2S. Гидросфера в виде Мирового океана образует на Земле колоссальную по объему среду обитания живой материи, и его органическая продукция играет важную роль в жизни человека.