Антропогенний колообіг Карбону
Людина інтенсивно трансформує процеси кругообігу всіх хімічних елементів не тільки на локальному, а й біосферному рівні. Людство - це частина біосфери (з його виробництвом). Принципових відмінностей в утилізації природних ресурсів між людиною та іншими організмами немає з точки зору екології: відмінності полягають лише в масштабах. Той факт, що людина навчилася утилізувати природні ресурси, створюючи для цього спеціальні засоби, суті справи не міняє. Наскільки б не були масштабними процеси антропогенної трансформації речовини, вони здійснюються в рамках глобальних біогеохімічних циклів. Людина не в силах радикально змінити ці цикли. Найбільше, що він може – це змінити баланс речовини на певних етапах глобальних циклів чи на певних територіях.
Людина знаходить і видобуває природні ресурси, перевозить їх до місця переробки, виробляє з них енергію, яку-небудь продукцію і предмети, які в підсумку надходять в користування у вигляді засобів виробництва чи виробів, споруд і т.д., тобто людина залучає природні ресурси (речовини) в ресурсний цикл.
Під ресурсним циклом розуміють сукупність перетворень і переміщень певної речовини або груп речовин на всіх етапах використання його людиною (виявлення, вилучення з природного середовища, переробку, використання, повернення в природу). Але якщо природні цикли речовин замкнуті, то ресурсний цикл як кругообіг практично не замкнутий, тобто використані речовини не повертаються в місця їх вилучення.
На кожному етапі ресурсного циклу неминучі втрати. При видобутку частина сировини залишається в місцях залягання, а у відвали йде так звана «порожня порода», на витяг якої витрачається енергія. Значна частка добутого викопного втрачається при транспортуванні до заводам і фабрикам при перевантаженні, переробці. Якщо ресурс використовується як паливо, то при його згорянні утворюються шлаки, що йдуть у відвали, оксиди, які летять в атмосферу, і т.д.
Вуглець входить до складу атмосферних аерозолів, в результаті чого може змінюватися регіональний клімат, зменшуватися кількість сонячних днів. Вуглець надходить у навколишнє середовище у вигляді сажі в складі вихлопних газів автотранспорту, при спалюванні вугілля на ТЕС, при відкритих розробках вугілля, підземної його газифікації, отриманні вугільних концентратів та ін. Концентрація вуглецю над джерелами горіння 100-400 мкг / м³, великими містами 2 , 4-15,9 мкг / м³, сільськими районами 0,5 - 0,8 мкг / м³. З газоаерозольних викидами АЕС в атмосферу надходить (6-15) · 109 Бк / добу 14З2.
Високий вміст вуглецю в атмосферних аерозолях веде до підвищення захворюваності населення, особливо верхніх дихальних шляхів і легенів. Професійні захворювання - в основному антракоз і пиловий бронхіт.
Висновок
Все земне життя заснована на вуглеці. Кожна молекула живого організму побудована на основі вуглецевого скелета. Атоми вуглецю постійно мігрують з однієї частини біосфери (вузькою оболонки Землі, де існує життя) в іншу. На прикладі круговороту вуглецю в природі можна простежити в динаміці картину життя на нашій планеті.
Основні запаси вуглецю на Землі перебувають у вигляді міститься в атмосфері і розчиненого в Світовому океані діоксиду вуглецю, тобто вуглекислого газу (CO 2).Розглянемо спочатку молекули вуглекислого газу, що знаходяться в атмосфері. Рослини поглинають ці молекули, потім у процесі фотосинтезу атом вуглецю перетворюється на різноманітні органічні сполуки і таким чином включається в структуру рослин. Далі можливо кілька варіантів:
Вуглець може залишатися в рослинах, поки рослини не загинуть. Тоді їх молекули підуть в їжу редуцентам (організмам, які харчуються мертвою органічною речовиною і при цьому руйнують його до простих неорганічних сполук), таким як гриби і терміти. Зрештою вуглець повернеться в атмосферу як CO 2;
Рослини можуть бути з'їдені травоїдними тваринами. У цьому випадку вуглець або повернеться в атмосферу (в процесі дихання тварин і при їх розкладанні після смерті), або травоїдні тварини будуть з'їдені м'ясоїдними (і тоді вуглець знову ж повернеться в атмосферу тими ж шляхами);
рослини можуть загинути і опинитися під землею. Тоді в кінцевому підсумку вони перетворяться на викопне паливо - наприклад, на вугілля.
У разі ж розчинення вихідної молекули CO 2 в морській воді також можливі декілька варіантів:
вуглекислий газ може просто повернутися в атмосферу (цей вид взаємного газообміну між Світовим океаном і атмосферою відбувається постійно);
вуглець може увійти в тканини морських рослин або тварин. Тоді він буде поступово накопичуватися у вигляді відкладень на дні Світового океану і врешті-решт перетвориться в вапняк або з відкладень знову перейде в морську воду.
Якщо вуглець увійшов до складу осадових відкладень або викопного палива, він вилучається з атмосфери. Протягом існування Землі вилучений таким чином вуглець заміщується вуглекислим газом, потрапляли в атмосферу при вулканічних виверженнях та інших геотермальних процесах. У сучасних умовах до цих природних факторів додаються також викиди при спалюванні людиною викопного палива. У зв'язку з впливом CO 2 на парниковий ефект дослідження круговороту вуглецю стало важливою задачею для вчених, що займаються вивченням атмосфери.
Складовою частиною цих пошуків є встановлення кількості CO 2, що знаходиться в тканинах рослин (наприклад, у щойно посадженому лісі) - вчені називають це стоком вуглецю. Оскільки уряди різних країн намагаються досягти міжнародної угоди з обмеження викидів CO 2, питання збалансованого співвідношення стоків та викидів вуглецю в окремих державах став головним яблуком розбрату для промислових країн. Проте вчені сумніваються, що накопичення вуглекислого газу в атмосфері можна зупинити одними лісопосадками.
Вуглець постійно циркулює в земній біосфері по замкнутих взаємопов'язаним шляхах. В даний час до природних процесів додаються наслідки спалювання викопного палива.
Список використаної літератури:
1. Архаров. Л. М. Екологічні системи. Підручник для вищих навчальних закладів. – К.: Генеза, 1994 – 300 с.
2. Саранчук В. І. та ін. Вуглець: невідоме про відоме. - Донецьк: КК Центр, 2006
3. А.А. Горєлов. «Структура и функции экосистем». Экология. 1998г.