Экотоксикологические проблемы нарушения биогеохимических циклов

Биогеохимический круговорот - носящие циклический характер процессы обмена и трансформации химического элемента между компонентами биосферы (от неорганической формы через живое вещество вновь в неорганическую). Совершается с использованием преимущественно солнечной энергии (фотосинтез) и частично энергии химических реакций (хемосинтез). Термин "биогеохимические циклы" введен в 10-х годах 20 века В. И. Вернадским.

При рассмотрении глобальных циклов макроэлементов преобладает концепция баланса.

Однако, формирование техногенных биогеохимических аномалий свидетельствует в ряде случаев об интенсивном вовлечении железа в локальные биогеохимические циклы. По-видимому, это является реальным отражением эпохи «железа». Если сравнить данные по распределению концентраций железа в травянистых растениях за 40-60-е годы и за последние 15-20 лет, становится очевидным различный характер частоты встречаемости определенных концентраций металла в травянистых растениях и кормах (сено).

Под влиянием токсикантов и различных ксенобиотиков деформируются биоценотические связи. Известно, что грибы в процессе метаболизма синтезируют продукты обмена, весьма токсичные для млекопитающих и обладающие гормональными и другими функциями.

Преобразование среды приводит к обеднению флористического и фаунистического состава биогеоценозов, исчезновению видов и нарушению видового состава, снижению биоразнообразия.

В последние десятилетия скорость исчезновения видов в среднем в 5 тыс. раз превышает естественный ход эволюции. Средняя продолжительность существования вида составляет около 4 млн. лет, а скорость исчезновения – 4 вида в год. Изменилось питание человека. Переход населения на потребление подземных вод (вместо поверхностных речных) отразился на состоянии здоровья человека.

При крупных природных катастрофах (лавины, сели) в результате перемещения огромных масс вещества, может существенно измениться пространственное распределение тяжелых металлов в ландшафте. Фитобиота, как компонента экосистемы таких ландшафтов, способна быстро поглощать тяжелые металлы из среды, являясь важным источником информации при оценке экологического состояния территорий в зонах бедствия.

Использование огромных масс химических элементов пока не сказывается на глобальных циклах химических элементов, поддерживающих целостность биосферы. Но в будущем ряд техногенных процессов может оказать заметное влияние на миграцию элементов в биосфере (блокирование атмосферного азота, окисление серы и углерода, повышение кислотности природных вод, повышение радиационного фона биосферы), способствуя образованию техногенных аномалий в результате изменения биогеохимических циклов химических элементов.