one of publications of the issues of the biosphere: Current development of some ideas of V.I. Vernadsky / Sovremennoye razvitiye nekotorykh idey V.I. Vernadskogo / Современное развитие некоторых идей В.И.Вернадского.


 one of publications of the issues of the biosphere:
Current development of some ideas of V.I. Vernadsky / Sovremennoye razvitiye nekotorykh idey V.I. Vernadskogo / Современное развитие некоторых идей В.И.Вернадского.
http://5bio5.blogspot.com/2016/02/of-publications-of-issues-of-biosphere.html
**
https://www.researchgate.net/publication/269088415_Current_development_of_some_ideas_of_V.I._Vernadsky;
This paper is in Russian.
Опубликовано в журнале Известия Самарского НЦ РАН. The reference:
Остроумов С.А. Современное развитие некоторых идей В.И. Вернадского // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 3. С. 17-22.
**
The paper was published: The English translation of the reference:
Ostroumov S.A. Current development of some ideas of V.I. Vernadsky. - Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2013. V. 15. No. 3, p. 17-22.
**
Translit of the Russian reference of this paper:
Ostroumov S.A. Sovremennoye razvitiye nekotorykh idey V.I. Vernadskogo. - Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. 2013. T. 15. № 3. S. 17-22.
**
The abstract in English:
АННОТАЦИЯ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ
The contemporary development of some scientific ideas of V.I.Vernadsky.
S.A.Ostroumov.
M.V.Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, Laboratory of Physico-Chemistry of Biological Membranes, Moscow 119991, Russia.
New experimental results of the author are presented in the paper. In the experiments, some new evidence on immobilization of chemical elements by biogenic materials was obtained. The new data were analyzed and compared with new results reported in scientific literature. As a result, the author revised and updated some concepts of V.I.Vernadsky on the biosphere. Among the new fundamental concepts introduced by the author: an extended concept of the biogenic migration of chemical elements, and a new typology of the main types of matter in the biosphere.
Keywords: biosphere, pollution, immobilization, chemical elements, biogenic material, Myriophyllum aquaticum, water environment, nanoparticles,
**
СОВРЕМЕННОЕ РАЗВИТИЕ НЕКОТОРЫХ ИДЕЙ В.И. ВЕРНАДСКОГО © 2013 С.А. Остроумов, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет;
АННОТАЦИЯ: В статье представлены новые экспериментальные результаты автора по изучению взаимодействия ряда химических элементов с биогенным материалом из водных макрофитов. В экспериментах были получены новые данные по иммобилизации химических элементов биогенным материалом, полученным из водных макрофитов. Новые данные были проанализированы с учетом новых результатов в научной литературе. В результате, автор прокомментировал и дополнил некоторые концепции В. И. Вернадского в области учения о биосфере. Среди новых фундаментальных понятий, введенных автором: расширенная концепция биогенной миграции и иммобилизации химических элементов, а также новая типология основных видов вещества в биосфере.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
биосфера, загрязнение, иммобилизация, химические элементы, биогенный материал, Myriophyllum aquaticum, водная среда, наночастицы.
НАЧАЛО ТЕКСТА СТАТЬИ:
ВВЕДЕНИЕ. Исследования В.И. Вернадского [1] положили начало новому этапу в исследованиях биогеохимии и геохимической среды [2-29]. Значительное внимание уделялось накоплению новых фактов о содержании химических элементов в компонентах биосферы, о роли живых организмов в формировании параметров окружающей среды, о химико-биотических взаимодействиях [3-31]. В последние годы все большее значение приобретает также накопление новых данных о токсичности тех или иных химических элементов и их соединений, что стало актуальным ввиду нарастания опасностей загрязнения окружающей среды (на-пример, [5, 30, 32]). В.И. Вернадский в своих работах поднял ряд принципиально важных вопросов об организации биосферы и геохимической среды и выдвинул идеи, надолго определившие направления научного поиска. Среди таких вопросов следующие: 1) типология вещества в биосфере; 2) роль живого вещества в модификации окружающей среды; 3) биогенная миграция элементов [1]. Работами многих исследователей установлено, что биогенная миграция элементов [1-4] играет большую роль в формировании геохимической среды и элементного состава компонентов экосистем. Изучалась роль различных компонентов экосистем в миграции элементов, исследовался элементный состав биотических и абиотических компонентов окружающей среды [4, 5, 7-13]. Накоплены внушительные сведения о токсичности ряда химических элементов [4, 5, 10, 15]. Изучение количественных характеристик процессов и явлений, связанных с миграцией элементов, ...
Об авторе:
Остроумов Сергей Андреевич, доктор биологических наук, МГУ.
Conclusions of the paper and the list of references, in the language of the original Russian publication:
Новые факты о химико-биотических взаимодействиях в биосфере суммированы в таблицах 1-5 в публикации [9] и таблице 1 в данной работе. Новые элементы теоретических положений суммированы в таблице 6 в публикации [9] и в выводах публикаций [7-10].
Проведенная автором экспериментальная работа и анализ фактов позволяют сделать следующие комментарии о развитии следующих положений Вернадского.
1. Положение В.И.Вернадского о роли живого вещества как геологической силы, влияющей на лик Земли. Анализируя современное развитие этой концепции, можно отметить следующее: это положение детализировано, подтверждено и усилено на новом эмпирическом материале, в том числе фактами о водных экосистемах и организмах, полученных автором и систематизированных в теории самоочищения воды [6, 20, 21, 23, 24, 35-38]. В частности, это положение усилено новыми фактами в области водной экологии и их обобщением в теории полифункциональной роли организмов в самоочищении воды [6, 20, 21, 23, 24, 35-38]
2. Концепция В.И.Вернадского – биогенная миграция элементов. Предложенный анализ с учетом экспериментов автора и данных литературы ведет к дополнению этой концепции. Вывод из проведенной работы: автор прогнозирует, что будет становиться распространенной следующая формулировка: биогенная миграция и иммобилизация элементов (подробнее в разделе 4 данной работы).
3. Концепция В.И.Вернадского – типология вещества в биосфере, которую Вернадский излагал в нескольких вариантах, не совпадающих друг с другом. Предложенный анализ с учетом опытов автора (и участников наших опытов и измерений): прогнозирует, что проведенная работа и продолжающиеся исследования ведут к дополнению последнего варианта типологии, принятой в последних итоговых публикациях Вернадского (подробнее в разделе 4 работы [9]). Автор прогнозирует, что будет распространяться новая типология вещества, в соответствии с которой выделяется живое вещество, косное вещество и третий тип вещества (экс-живое вещество или бывшее живое вещество) [7-10].
4. Концепция В.И.Вернадского – аппарат биосферы. Вопросы регуляции аппарата В.И.Вернадским не были рассмотрены. Автор предлагает учитывать роль природных химических веществ, продуцируемых организмами, как экологических хеморегуляторов. Концепция экологических хеморегуляторов предложена и обоснована им в книге «Введение в биохимическую экологию» (М.: Изд-во Московского ун-та) [44].
5. Практическое использование новых результатов способствует проводить следующее: более объективную и точную оценку антропогенных воздействий на окружающую среду, более осмысленный мониторинг химического загрязнения, совершенствование прогнозирования последствий загрязнения среды, укрепление научной базы технологий очищения водной среды и предотвращения загрязнения, сохранение качества воды и поддержание безопасности источников водоснабжения.
...
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Изд. дом Ноосфера, 2001. 244 с.
2. Добровольский Г.В. К 80-летию выхода в свет книги В.И. Вернадского “Биосфера”. Развитие некоторых важных разделов учения о биосфере. // Экологическая химия. 2007. Т.16(3). С. 135–143.
3. Ермаков В.В. О книге «Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов» // Вода: химия и экология. 2009. № 8. C. 25-29.
4. Ермаков В.В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. М.: Наука, 2008. 315 с.
5. Моисеенко Т.И. Водная экотоксикология: теоретические и прикладные аспекты. 2009. М.: Наука. 400 с.
6. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // Доклады академии наук. 2004. Т. 396. № 1. С.136-141.
7. Остроумов С.А. Роль организмов в регуляции миграции химических элементов и перемещений вещества в экосистемах // Экология промышленного производства. 2010. № 3. С. 26-31.
8. Остроумов С.А. Новая типология вещества и роль ex-living matter (ELM) в биосфере [New typology of matter and the role of ex-living matter (ELM)] // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2010. Vol.16. P. 62-65.
9. Остроумов С.А. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере В.И.Вернадского. М.: МАКС Пресс, 2013. 92 с.
10. Остроумов С.А. Обезвреживание токсичных элементов в биосфере и совершенствование экологического мониторинга // Экология промышленного производства. 2012. № 1. С. 26-33.
11. Остроумов С.А., Демина Л.Л. Экологическая биогеохимия и элементы (мышьяк, кобальт, железо, марганец, цинк, медь, кадмий, хром) в цистозире и биогенном детрите в морской модельной экосистеме: определение методом атомно-абсорбционной спектрометрии//Экологические системы и приборы. 2009. №9. С.42-45.
12. Остроумов С.А., Демина Л.Л. Тяжелые металлы (Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Cr) в биогенном детрите микрокосмов с водными организмами // Экология промышленного производства. 2010. № 2. С. 53-56.
13. Ceccantini G., Figueiredo A.M.G., Sondag F., Soubies F. Rare earth elements and titanium in plants, soils and groundwaters in the alkaline-ultramafic complex of Salitre, MG, Brazil // Contaminated Soils. 3rd international Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. Paris (France). May 15-19, 1995; http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_7/b_fdi_51-52/010015618.pdf;
14. Ferrand E., Benedetti M. F., Leclerc-Cessac E., Dumat C. Study of the mechanisms involved in the rhizosphere for the absorption of zirconium by vegetables // Difpolmine Conference. 12-14 December 2006. Le Corum – Montpellier, France.
15. Ha N. T. H., Sakakibara M., Sano S., Nhuan M. T. Uptake of metals and metalloids by plants growing in a lead–zinc mine area, Northern Vietnam. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. P. 1384–1391.
16. Johnson M. E., Ostroumov S. A., Tyson J. F., Xing B. Study of the interactions between Elodea canadensis and CuO nanoparticles // Russian Journal of General Chemistry. 2011. Volume 81. Number 13. P. 2688-2693.
17. Kothny E.L. Palladium in plant ash. // Plant and Soil. 1979. Vol.53. P.547-550.
18. Ostroumov S.A. The functions of living substances in the biosphere. // Herald of the Russian Academy of Sciences. 2003. Vol.73 (2). P. 164-169.
19. Ostroumov S.A., Dodson S., Hamilton D., Peterson S., Wetzel R.G. Medium-term and long-term priorities in ecological studies // Rivista di Biologia - Biology Forum. 2003. Vol.96. P. 327-332.
20. Ostroumov. S.A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. // Rivista di Biologia - Biology Forum. 2004. Vol. 97(1). P. 67–78.
21. Ostroumov S.A. On the multifunctional role of the biota in the self-purification of aquatic ecosystems. // Russian Journal of Ecology. 2005. Vol.36 (6). P. 414-420.
22. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. Boca Raton, London, New York: CRC Press. Taylor & Francis. 2006. 304 p.
23. Ostroumov S. A. Basics of the molecular-ecological mechanism of water quality formation and water self-purification. // Contemporary Problems of Ecology. 2008. Vol. 1 (1). P. 147-152.
24. Ostroumov S. A. Biocontrol of water quality: Multifunctional role of biota in water self-purification // Russian Journal of General Chemistry. 2010. Vol. 80 (13). P. 2754-2761.
25. Ostroumov S. A. Studying the fate of pollutants in the environment: binding and immobilization of nanoparticles and chemical elements // Ecologica. 2011. Vol. 18. No. 62. P. 129-132.
26. Ostroumov S. A., Kolesov G. M. The aquatic macrophyte Ceratophyllum demersum immobilizes Au nanoparticles after their addition to water. // Doklady Biological Sciences. 2010. Vol. 431. P. 124–127.
27. Ostroumov S. A., Kolesov G. M. The role of biodetritus in accumulation of elements in aquatic ecosystems. // Contemporary Problems of Ecology. 2010. Vol. 3 (4). P. 369-373. http://www.scribd.com/doc/75098592; http://trove.nla.gov.au/work/40349852
28. Ostroumov S. A., Xing B. Effects of three types of metal oxide nanoparticles (TiO2, CuO, Al2O3) on the seedlings of the higher plant Lens culinaris // Ecologica. 2012. Vol.19(65): P.10-14.
29. Scandium. Chemical properties of scandium. Health effects of scandium. Environmental effects of scandium. http://www.lenntech.com/periodic/elements/sc.htm
30. Suetina I. A., Podchernyaeva R. Ya., Gushina E.A., Lopatina O.A., Poklonov V.A., Ostroumov S.A. Using cell technologies to assess the toxicity of nanoparticles of metal oxides. // Pharmaceutical and Medical Biotechnology. Proceedings of the International scientific conference, March 20-22, 2012. Moscow. Moscow, JSC Expo-Biochem-Technologies, D.I.Mendeleev University of Chemistry and Technology. P. 135-136.
31. Ермаков В.В., Карпова Е.А., Корж В.Д., Остроумов С.А. Инновационные аспекты биогеохимии – М.: ГЕОХИ РАН, 2012. – 340 с.
32. Радостева Э.Р., Кулагин А.Ю. Биоаккумуляция металлов в органах древесных растений в условиях полиметаллических отвалов Учалинского горно-обогатительного комбината (Республика Башкортостан) // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т.13. № 5 (2). С.200-202.
33. Johnson M.E., Ostroumov S.A., Tyson J.F., Xing B. Measuring the concentrations of elements including toxic metals in phytomass after incubation of aquatic macrophytes with nanoparticles of metal oxides // Fundamental and Innovative Aspects of Biogeochemistry. Materials VII Biogeochemical School. September 12 - 15, 2011. Moscow: V.I.Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences, 2011. P. 66-69.
34. Johnson M.E., Ostroumov S.A., Tyson J.F., Xing B. On the biogeochemistry and geochemical ecology of nanotechnology products: interactions of metal oxide nanoparticles with macrophytes and plant-derived materials // Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology (Проблемы биогеохимии и геохимической экологии), 2011. № 17. P. 136-148.
35. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia, 2002. Vol. 469. P. 117-129.
36. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks. - Hydrobiologia, 2002, V.469. P. 203-204.
37. Ostroumov S.A. Some aspects of water filtering activity of filter-feeders. // Hydrobiologia, 2005. Vol.542. P. 275-286.
38. Ostroumov S.A., Widdows J. Inhibition of mussel suspension feeding by surfactants of three classes // Hydrobiologia, 2006. Vol. 556. P. 381-386.
39. Котелевцев С.В. Мутагенные и канцерогенные соединения в окружающей среде: возможность контроля и потенциальные опасности // Биозащита и биобезопасность. 2010. № 1. С. 40-49.
40. Котелевцев С.В., Нагдалиев Ф.Ф., Садчиков А.П. Биотестирование и биоиндикация при экологическом анализе окружающей среды. Москва: Альтекс. 2011. 176 с.
41. Котелевцев С.В., Маторин Д.Н., Садчиков А.П. Эколого-токсикологический анализ растительных сообществ в водных экосистемах. Москва: Альтекс, 2012, 182 с.
42. Ермаков В.В. Новые исследования взаимодействий химических веществ и организмов: на стыке экологических наук и биогеохимии // Успехи наук о жизни. 2012. №4. 78-81.
43. Абакумов В.А. Новое в изучении современных проблем наук об окружающей среде и экологии, включая исследования водных экосистем и организмов // Успехи наук о жизни. 2012. № 5. С.121-126.
44. Остроумов С. А. Введение в биохимическую экологию. - Москва: Изд-во МГУ, 1986. -176 c.