Hivenalkuaineet - Humusaineet
Elollinen luonto tarvitsee tietyissä pitoisuusrajoissa useimpia alkuaineita. Määrät ovat yleensä pieniä. Ne ovat tärkeitä entsyymien aktivaattoreita, niitä on vitamiinien osina, ne toimivat hapetus-pelkistustilojen säätelijöinä jne.
Tässä muutama esimerkki välttämättömästä
hivenaineesta:
Koboltti: osana B12-vitamiinia
Kromi: merkittävä glukoosin aineenvaihdunnassa
Kupari: osallistuu fotosynteesin valoreaktioihin ja typpimetaboliaan
Fluori: luun, erityisesti hammaskiilteen ainesosana
Jodi: tärkeä kilpirauhashormonien synteesissä
Rauta: klorofyllin synteesissä, hemoglobiinin ainesosa
Mangaani: osallistuu fotosynteesin valoreaktioihin
Molybdeeni: kasvit käyttävät nitraatin pelkistämiseen
Seleeni: tärkeä antioksidantti
Sinkki: kasvit käyttävät auksiinin muodostamiseen
Kloori: osallistuu fotosynteesin valoreaktioihin
Boori: kasvit käyttävät sitä hiilihydraattien aineenvaihduntaan
Merivedessä useimpien metalli-ionien
käyttäytyminen määräytyy varsin monimutkaisella tavalla mm. happamuuden,
suolapitoisuuden, erilaisten liukoisten kompleksien ja saostavien aineiden
yhteisvaikutuksen ansiosta. Erityisesti raskasmetallien pitoisuutta ei kannata
seurata vedestä, vaan esim. merieliöstöstä tai sedimentistä.
Humusaineilla tarkoitetaan suuren molekyylipainon omaavia kompleksisia liuoksia tai liukenemattomia aineita. Nämä aineet ovat muodostuneet joko perustuotannon tai orgaanisen aineksen hajoamisen yhteydessä tai niiden ja erilaisten luonnossa esiintyvien orgaanisten yhdisteiden kuten aromaattisten hiilivetyjen, fenolien, kinonien jne. polymerointi- ja kondensaatiotuotteina. Ne muodostavat merkittävän osan orgaanisen hiilen esiintymismuodoista maaperässä ja vesistöissä. Myös sedimenttiaineksen orgaaninen materiaali on suurelta osin humusta.
Humusmolekyyleillä ei ole kiinteää rakennetta ja siksi ne ovat eräänlaisia löysiä polymeerejä, jotka
muodostuvat suuresta joukosta erilaisia alifaattisia ja aromaattisia yhdisteitä.
Humusmolekyylin rakenteen tunteminen on toisarvoista, sillä humuspolymeerin monimuotoisuudesta ja suuresta koosta johtuen rakenteen selvittäminen on lähes mahdotonta. Useimmiten lisäksi erilaiset näytteiden käsittelymenetelmät rikkovat osittain humusmolekyylin
rakennetta. Humusmolekyylin kemiallisen käyttäytymisen määräävät siinä olevat funktionaaliset ryhmät.
Aikoinaan humusaineista käytettiin myös nimitystä ”kelta-aine”, koska ne runsaasti esiintyessään värjäävät veden kellertäväksi ja jopa ruskeaksi.