地球化学循环

地球表面和地球内部各种元素在不同物理化学条件下周期性变化的化学过程

地球物质运动的一种形式。指地球表面和地球内部各种元素在不同物理化学条件下周期性变化的化学过程。它包括无机化学循环、有机化学循环和生物化学循环。

简介

科学研究的成果表明，地球上的各种元素都处在循环运动过程中。以碳元素为例，碳在大气中以二氧化碳的形式存在，植物通过光合作用把二氧化碳转变为碳水化合物的成分；动物消费植物，碳水化合物进入动物体内；生物呼吸排出二氧化碳，生物死后经微生物分解释放出的二氧化碳又回到大气中。这是局部范围的地球化学循环。埋藏的有机碳经过成矿作用被贮存在煤、石油、天然气等矿床中，它经由工业过程和燃烧过程又被分解出来，回到大气中。这是一个更大规模的循环过程。通过这些循环过程，碳元素不断地运动变化。在地球化学循环中，生物的作用占有重要地位。生物以其全部有机体的重量、化学成分、能量和空间分布特性等参与地球化学循环。这种参与不仅堆积了可燃性矿物，参与了石墨、石灰岩等许多矿物岩石的形成，而且导致现代大气圈的形成。生物生命活动产生游离氧，使还原性大气变为氧化性大气，从而形成新的地球化学循环。人类活动创造出新的物理化学条件，使地球化学循环具有新的特点。据20世纪80年代初的资料，人工合成的化合物迄今已达 500万种，每年的生产量也在6000万吨以上；人类活动释放到环境中的化学物质的数量，相当于火山活动和岩石风化过程释放的 10～100倍；人类技术过程每年提炼数亿吨纯金属，如铁、铝、锡、铅、锌等；人类生产和生活的废弃物排放也不断增加，仅美国一个国家每年排放废弃物约 19440吨，其中各种化学物质达60万种以上；人类活动造成的离子流失量每年约12～18亿吨。所有这些物质都进入地球化学循环，从而改变着原有的元素迁移平衡，加速化学循环，形成新的地球化学过程。

总趋势

地球化学循环的总趋势不是简单的重复，也不是完全可逆的,其中有新质产生,它是一个前进发展过程。首先是无机化学循环，它导致地球物质的有机进化；其次是有机化学循环，它使地球产生生命；再后是生物化学循环，它导致生物进化乃至在地球上产生人。人类的生产活动在地球化学循环中具有非常重要的作用。它加速化学循环的进程，扩大化学循环的规模。特别是人为地球化学循环可能破坏大气圈二氧化碳平衡、氧平衡和水平衡，造成酸雨现象、地球“温室效应”现象，使地球臭氧屏蔽可能受到破坏。这一切正逐渐引起人们的严重关切。

人类认识地球化学循环是认识地球的一部分，而且目前人的认识所及主要是地壳化学循环。随着认识运动发展，人类将认识地球内部物质运动及其对地球化学循环的意义。

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