В ландшафте химические элементы, поглощаясь живыми организмами, входят в состав органических соединений, их тела «организуются». Это процесс негэнтропийный (энтропия системы уменьшается), химические элементы заряжаются энергией, становятся геохимическими аккумуляторами. При разложении органических веществ энергия выделяется, «геохимические аккумуляторы разряжаются». Носителями энергии в основном становятся природные воды, приобретающие агрессивность и совершающие в ландшафте большую химическую работу. Это процесс энтропийный. Поступательное развитие ландшафта осуществляется через систему таких круговоротов, в ходе которых закономерно изменяется также информация.

1) Постоянно существующая планетарная совокупность организмов. С позиций геохимии рассматривается как особая форма материи.
2) Совокупность живых организмов, выраженная в единицах массы и энергии. Можно говорить о живом веществе отдельных материков, стран, морей, ландшафтов (В.И. Вернадский).

Истинные железобактерии – группа облигатно-ацидофильных автотрофных бактерий, для которых окисление двухвалентного Fe является источником энергии – дыхательным актом. Окисление железа в кислой среде происходит с участием специфических железобактерий, например Thiobacillus ferroxidans. Процесс окисления Fe2+→Fe3+ идѐт за счѐт кислорода воздуха и с образованием энергии, которая используется в форме аденозинтрифосфатов (АТФ) для фиксации CO2 по типу хемосинтеза. Истинные железобактерии хемолитоавтотрофы участвуют также и в превращениях серы. С этими процессами связывают образование некоторых железных руд.

Максимальные количества веществ в потоке, которые данный барьер способен выдерживать в течение длительного времени без нарушения его структурных и функциональных свойств. Так, ѐмкость щелочного барьера в почвах измеряется количеством карбонатов, способных нейтрализовать кислые потоки. Ёмкость сорбционного барьера зависит от ѐмкости поглощения почв, рыхлых отложений, донных осадков и мощности сорбирующего слоя. Ёмкость восстановительных и окислительных барьеров зависит от количества восстановителей или окислителей, что обусловлено микробиологической активностью среды.

Химические элементы, добавление подвижных форм которых в ландшафт увеличивает биомассу. К ним в разных ландшафтах относятся O, N, P, K, F, B, J, Cu и многие другие элементы. Один и тот же элемент может быть дефицитным в одном ландшафте и избыточным в другом.

Окисление органических веществ анаэробными бактериями за счѐт восстановления сульфатов. Во всех системах, содержащих органические вещества и сульфаты и не содержащих свободного кислорода, развивается деятельность десульфуризирующих бактерий (десульфуризаторы), отнимающих кислород у сульфатов для окисления органического вещества: 2Сорг + SO42- → S2- + 2CO2. Пищей для этих микроорганизмов служат многие органические соединения растений и животных, нефти, битумы, рассеянные в осадочных породах, тяжѐлые углеводороды, начиная с гексана, и другие соединения. Десульфуризаторы развиваются при обычных температурах (но они установлены и в горячих водах) в солончаках, илах морей и солѐных озѐр, в подземных водах, местами и в морской воде. В результате десульфуризации в почвах, илах и подземных водах накапливается сероводород, возникает восстановительный сероводородный барьер.

Нарушение структуры ландшафта, процессов обмена веществ и энергии в нѐм, а также стабильности вследствие отрицательного воздействия на отдельные компоненты ландшафта и на ландшафт в целом.

Гуминовые и фульвокислоты, объединяемые под названием гумусовые кислоты, нередко составляют значительную долю органического вещества природных вод и представляют собой сложные смеси биохимически устойчивых высокомолекулярных соединений. Главным источником поступления гумусовых кислот в природные воды являются почвы и торфяники, из которых они вымываются дождевыми и болотными водами. Значительная часть гумусовых кислот вносится в водоемы вместе с пылью или образуется непосредственно в водоеме в процессе трансформации
«живого органического вещества». Гумусовые кислоты в поверхностных водах находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях, соотношения между которыми определяются химическим составом вод, рН, биологической ситуацией в водоеме и другими факторами. Наличие в структуре фульво- и гуминовых кислот карбоксильных и фенолгидроксильных групп, аминогрупп способствует образованию прочных комплексных соединений гумусовых кислот с металлами. Некоторая часть гумусовых кислот находится в виде малодиссоциированных солей – гуматов и фульватов. В кислых водах возможно существование свободных форм гуминовых и фульвокислот. Гумусовые кислоты в значительной степени влияют на органолептические свойства воды, создавая неприятный вкус и запах, затрудняют дезинфекцию и получение особо чистой воды, ускоряют коррозию металлов. Они оказывают влияние также на состояние и устойчивость карбонатной системы, ионные и фазовые равновесия и распределение миграционных форм микроэлементов. Повышенное содержание

Основными компонентами являются гуминовые и фульвокислоты, их соли, а также гумин – своеобразный комплекс гумусовых кислот, связанных с высокодисперсными минеральными частицами. Гумус почв играет двоякую роль. С одной стороны, он выступает как источник азота и других элементов, приоритетно необходимых для высших растений и освобождающихся из органического вещества в результате микробиологической деятельности. С другой стороны, гумусовые кислоты и их производные благодаря особенностям молекулярного строения активно влияют на миграцию и аккумуляцию химических элементов в педосфере. По этой причине гумусовые вещества являются важной частью механизма регулирования миграционных потоков в педосфере.

Кислоты, основными структурными единицами молекулы которых являются сконденсированная центральная часть (ядро), боковые цепи и периферические функциональные группы: карбоксильные, фенолгидроксильные, метоксильные, карбонильные, хиноидные, аминогруппы. Ядро состоит из сконденсированных ароматических и гетероциклических кольцевых соединений, боковые цепи – из углеводных, аминокислотных и других групп. Согласно Д.С. Орлову (1974), структурная ячейка гуминовых кислот из дерново-подзолистой почвы имеет вид C173H183O86N11, из чернозѐма – C73H61O32N4. В составе гуминовых кислот содержание углерода колеблется от 40 до 60 %, азота – от 3,5 до 6 %. Реакционная способность гуминовых кислот связана с карбоксильными и фенолгидроксильными группами, водород которых может замещаться другими катионами. В почве обычно присутствуют не свободные гуминовые кислоты, а их соли: гуматы кальция, магния и др. Гуминовые кислоты не растворяются в воде, но хорошо растворимы в щелочных растворах. Содержание гуминовых кислот в поверхностных водах обычно составляет десятки и сотни микрограммов в 1 дм3 по углероду, достигая нескольких миллиграммов в 1 дм3 в природных водах лесных и болотистых местностей, придавая им характерный бурый цвет. В воде многих рек гуминовые кислоты не обнаруживаются. Концентрация металлов в гуминовых кислотах не только значительно выше их концентрации в почвах, но также выше средней концентрации в растительности.

Виды растений, сформировавшиеся в гумидных ландшафтах, где преобладают кислые почвы, и интенсивно накапливающие катионогенные элементы и слабее – анионогенные. Закрепляясь наследственностью, гумидокатность может проявиться и в аридных ландшафтах (при миграции гумидокатных видов). Рационально также выделять гумидокатные виды животных (А.Д. Айвазян).

Техногенный ландшафт города. Города – это мощные источники техногенных веществ, включающихся в региональные миграционные циклы. Главные геохимические особенности городских ландшафтов определяются техногенными параметрами, второстепенные – природными. В городских ландшафтах выделяют функциональные зоны: а) парково- рекреационная; б) агротехногенная; в) селитебная; г) селитебно- транспортная; д) промышленная. Наиболее сильное техногенное воздействие на природную среду и человека проявляется в крупных промышленных городах и зонах, которые по интенсивности и площади аномалий химических элементов представляют собой техногенные геохимические и биогеохимические провинции. Экологические блоки промышленного города, между которыми формируются потоки загрязняющих веществ, условно делятся на три группы: а) источники выбросов, к которым относится промышленный комплекс города, жилищно-коммунальное хозяйство и транспорт; б) транзитные среды, непосредственно принимающие выбросы, где происходит транспортировка и частичная трансформация загрязняющих веществ, – атмосфера, атмосферные выпадения, временные и постоянные водотоки, поверхностные водоѐмы, грунтовые воды; в) депонирующие среды, в которых накапливаются и преобразуются продукты техногенеза, – донные отложения, почвы, растения, микроорганизмы, городские сооружения, население города.