Углерод

Для живого вещества важен углерод, который, изменяя свою валентность от +IV до –IV, выделяет большое количество энергии. Углерод является основополагающим элементом, едва ли не самым главным несмотря на то, что он не является самым распространенным элементом в окружающей природной среде.

Валентность IV  громадная энергетика при поглощении и отделении 4 электронов.

Внешняя оболочка достаточно неустойчива.

Эволюция углерода составляет 4.5 млрд. лет. (его геохимическую эволюцию отслеживаем с момента появления живых организмов)

В осадочных породах древнейший возраст углерода составляет 3.8 млрд.лет.

Возраст древнейших бактерий 3.5-3.8 млрд. лет.

Углерода на поверхности всегда было ровно столько же, сколько и в настоящее время.

Общая масса осадочных горных пород

Органический углерод

Карбонатный углерод

Цикл углерода:

Отношение постепенно падает:

Палеозой	11
Мезозой	5,2
Кайнозой	2,9

Глобальные потоки углерода

Основной поток углерода в океане происходит не через поглощение, а при привносе органического вещества реками.

Осадочная оболочка составляет 10% от земной коры.

Карбонатов в ней в 10 раз больше, чем в гранитной.

Общие запасы нефти на настоящий момент: 200 млрд. т, угля – 600.

Это временная биомасса, масса. Менее 10% углерода выходит из биогенного оборота в осадочные породы, но столько же и возвращается.

Сжигая углерод осадочных пород (нефть, газ, уголь), человек возвращает углерод в биогенный оборот.

Логично сказать, что человек оживляет углерод.

Но оказывается, что это не имеет особо важного значения в силу того, что основной углерод находится в океане, углерод уравновешивается именно в этой среде.

До появления человека невозобновимые ресурсы не участвовали в круговороте. С появлением человека произошла цефализация – появление мозга человека. Благодаря мысли человек начал использовать невозобновимые источники энергии.

Вернадский: «Мысль не материальна, но работу производит».

Далее происходит дифференциация вещества. Из хондритового вещества по зонной плавке выплавляется базальт. Биогенный осадочный процесс выделил глины, кварцевый песок, карбонаты, соли и т.д.

Человек продолжил дифференциацию, выделив чистые Fe, Al. U.

Основная масса углерода (порядком 90%) растворена в холодных водах мирового океана в виде двуокиси углерода ( ).

Так же как и изотопы серы, изотопы углерода фракционируются. Отношение уменьшается на 20-30%.

Изотопное соотношение морских карбонатов повышенное.

В соотношении в биогенных соединениях (нефть, газ, уголь, графит) меньше на 10-20%.

Установлены две депрессии распределения:

1)падающая на 2.7 млрд. лет

2) падающая на 2.1 млрд. лет назад

Имеет место быть существование двух максимумов жизни:

1)связан с предполагающимся выбросом в атмосферу метана. Хотя, возможно, это возникновение первичной жизни

2)связан с усилением фотосинтеза

СЕРА

Сера меняет валентность. Сера может как приобретать, так и терять электроны.

	Газ	Аэрозоль	Вода (раствор)	Почва	Минералы. Из неих 5 стабильных и	Биогенные
+6						-
+4						-
+2	-	-	-	-		-
0	+ (сложн. соединения)	-	-			-
-1	+	-	-	+		+	Вся восстановительная
-2		-		-		+

Кларк серы: 0.5%

В атмосфере сера находится в виде .

Сера имеет 9 изотопов, 5 из которых стабильные.

Содержание серы в живом сухом веществе: 0.34 %

Отношение :

В белках	16
В углеводах	80
В растениях	20
В животных	70
В биомассе океана	1.2
В морских растениях	До 5

Сера – очень важный элемент, необходимый для жизни.

3 главных биогенных процесса:

• Бактериальный процесс;

• Обмен биосферы;

• Обмен атмосферы.

Содержание серы

В литосфере:
Всего
Гранитный слой
В океане:
Животные
Водоросли
Осадки
Содержание в осадках в водах	17 мг/л
Наземная биомасса
Почва
Потоки:
Поток серы из океана в атмосферу
В наземные экосистемы (сера, потребляемая растениями)
Уходит в почву вместе с растениями
Поток чрез реки и т.д.
Речной сток
Поступления из вне:
Гидротермы (черные курильщики)
Вулканы
Миграция
Общий круговорот серы

Миграция серы – открытая система.