地球化學循環(生物學術語)

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地球物質運動的一種形式。指地球表面和地球內部各種元素在不同物理化學條件下周期性變化的化學過程。它包括無機化學循環、有機化學循環和生物化學循環。

基本介紹

  • 中文名:地球化學循環
  • 形式:地球物質運動的一種形式
  • 總趨勢:一個前進發展過程
簡介,總趨勢,

簡介

科學研究的成果表明,地球上的各種元素都處在循環運動過程中。以碳元素為例,碳在大氣中以二氧化碳的形式存在,植物通過光合作用把二氧化碳轉變為碳水化合物的成分;動物消費植物,碳水化合物進入動物體內;生物呼吸排出二氧化碳,生物死後經微生物分解釋放出的二氧化碳又回到大氣中。這是局部範圍的地球化學循環。埋藏的有機碳經過成礦作用被貯存在煤、石油、天然氣等礦床中,它經由工業過程和燃燒過程又被分解出來,回到大氣中。這是一個更大規模的循環過程。通過這些循環過程,碳元素不斷地運動變化。在地球化學循環中,生物的作用占有重要地位。生物以其全部有機體的重量、化學成分、能量和空間分布特性等參與地球化學循環。這種參與不僅堆積了可燃性礦物,參與了石墨、石灰岩等許多礦物岩石的形成,而且導致現代大氣圈的形成。生物生命活動產生游離氧,使還原性大氣變為氧化性大氣,從而形成新的地球化學循環。人類活動創造出新的物理化學條件,使地球化學循環具有新的特點。據20世紀80年代初的資料,人工合成的化合物迄今已達 500萬種,每年的生產量也在6000萬噸以上;人類活動釋放到環境中的化學物質的數量,相當於火山活動和岩石風化過程釋放的 10~100倍;人類技術過程每年提煉數億噸純金屬,如鐵、鋁、錫、鉛、鋅等;人類生產和生活的廢棄物排放也不斷增加,僅美國一個國家每年排放廢棄物約 19440噸,其中各種化學物質達60萬種以上;人類活動造成的離子流失量每年約12~18億噸。所有這些物質都進入地球化學循環,從而改變著原有的元素遷移平衡,加速化學循環,形成新的地球化學過程。

總趨勢

地球化學循環的總趨勢不是簡單的重複,也不是完全可逆的,其中有新質產生,它是一個前進發展過程。首先是無機化學循環,它導致地球物質的有機進化;其次是有機化學循環,它使地球產生生命;再後是生物化學循環,它導致生物進化乃至在地球上產生人。人類的生產活動在地球化學循環中具有非常重要的作用。它加速化學循環的進程,擴大化學循環的規模。特別是人為地球化學循環可能破壞大氣圈二氧化碳平衡、氧平衡和水平衡,造成酸雨現象、地球“溫室效應”現象,使地球臭氧禁止可能受到破壞。這一切正逐漸引起人們的嚴重關切。
人類認識地球化學循環是認識地球的一部分,而且目前人的認識所及主要是地殼化學循環。隨著認識運動發展,人類將認識地球內部物質運動及其對地球化學循環的意義。

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