среда, 28 сентября 2016 г.


Круговорот углерода в природе

Углерод является главным участником биотического круговорота как основа органического вещества.
На рисунке представлена схема круго­ворота углерода в природе.
 
 
 
Молекулы углекислого газа из воздуха и воды постав­ляют углерод для образования в ходе фотосинтеза веществ, из которых построены все ткани продуцентов. Процесс фотосинтеза можно схематич­но представить уравнением:
 
6СО2 + 2О  С6 Н12 О6 + 6О2.
 
Возвращаются в атмосферу ато­мы углерода в процессе дыхания:
 
С6 Н12 О6 + 6О2  6СО2 + 6Н2О + Q
 

Мертвые растительные и животные остатки и экскременты животных разлагаются (минерализуются) микроорганизмами-редуцентами. Конечный продукт минерализации — углекислый газ — выделяется из почвы или водоемов в атмосферу. Часть углерода накапливается в литосфере в виде торфа, угля, горных сланцев, рассеянной органики, осадочных горных пород. Так, в далекие геологические эпохи сотни миллионов лет назад значительная часть фотосинтезируемого органического вещества накапливалась и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в породах миллионы лет, этот детрит под действием высоких температур и давления превращался в нефть, природный газ и уголь, во что именно — зависело от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в породах. Теперь мы в огромных количествах добываем это ископаемое топливо для обеспечения потребностей в энергии, а сжигая его, в определенном смысле завершаем круговорот углерода. Если бы ни этот процесс в истории планеты, вероятно, человечество имело бы сейчас совсем другие источники энергии, а может быть и совсем другое направление развития цивилизации.
В морской воде углерод содержится в виде угольной кислоты и ее растворимых солей, но накапливается он в форме карбоната кальция CaCO3. Возникают мощные толщи известняков (мел, известняки, кораллы). Часть углерода в виде карбонатов надолго исключается из круговорота, образуя осадки на дне водоемов. Однако с течением времени в процессах горообразования осадочные массы поднимаются на поверхность в виде горных пород. В результате преобразований этих пород углерод карбонатов вновь вовлекается в круговорот.
Углерод поступает в атмосферу также с выхлопными газами автомашин, с дымовыми выбросами заводов и фабрик. В процессе круговорота углерода в биосфере образуются энергетические ресурсы — нефть, каменный уголь, горючие газы, торф, древесина, которые широко используются человеком. 


Комментариев нет:

Отправить комментарий