生物地球化学循环

有几种化学物质对生命至关重要,并在自然界中遵循可预测的循环。在这些自然循环或生物地球化学循环中,化学物质在环境中从一种形式转化为另一种形式。水/废水操作人员应了解处理营养物(即碳、氮和硫)的循环,因为它们对工厂的性能有重大影响,可能需要在一年中的不同时间改变操作以保持其正常运行;在废水处理中尤其如此。每个循环的微生物学处理废水处理厂中这些营养物质的生物转化和随后的生物去除。

注:Smith(1974)将生物地球化学旋回分为两种类型:气体旋回和沉积旋回。气体循环包括碳循环和氮循环;在气体循环中,营养物质的主要吸收点是大气和海洋。沉积旋回包括硫循环;沉积旋回的主要汇是地壳的土壤和岩石。

8.17.1碳循环

碳是所有生物的基本成分,是生命所必需的大分子有机分子的基本组成部分。碳从大气中循环进入食物链,如图8.17所示。从图8.17可以看出,绿色植物从空气中获取二氧化碳(CO2),通过光合作用(被阿西莫夫(1989)描述为“地球上最重要的化学过程”),它产生了所有生物所需的食物和氧气。产生的部分碳留在了生物中;另一部分在细胞呼吸中以二氧化碳的形式释放。所有生物的细胞呼吸所释放的二氧化碳返回到大气中(Miller, 1988)。

结合生物地球化学循环
图8.17碳循环。

一些碳包含在埋在地下的动物和植物的尸体中。这些埋在地下的动植物材料大部分都转化成了化石燃料.化石燃料——煤、石油和天然气-含有大量的碳。当化石燃料燃烧后储存的碳与空气中的氧气结合形成二氧化碳,进入大气。在大气中,二氧化碳起到了有益的热屏作用,因为它不允许地球的热量辐射到太空中。这种平衡很重要。问题是,随着燃烧产生的更多二氧化碳被释放到大气中,这种平衡可能而且正在被改变。Odum(1983)警告说,化石燃料消费的增加“加上绿化带‘迁移能力’的下降,正开始超过微妙的平衡。”向大气中大量排放二氧化碳会增加全球变暖的可能性。的全球变暖的后果“将是灾难性的……由此导致的气候变化将是不可逆转的”(Abrahamson, 1988)。

继续阅读:氮循环

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读者的问题

  • clelia bergamaschi
    以下哪个是沉积生物地球化学循环?
    1个月前
  • 沉积生物地球化学循环包括元素在沉积物和水柱之间的转移。它们涉及风化、侵蚀、沉积和生物吸收等过程。以这种方式循环的元素包括碳(C)、氮(N)、磷(P)和硫(S)。
    • 下列哪个不是气态生化循环?
      1个月前
    • 水循环
      • 艾登
        下列哪个是气态养分循环?
        1个月前
      • 碳循环
        • 半边莲
          生物地球化学循环是什么意思?
          1个月前
        • 生物地球化学循环是指生命所必需的元素和化合物在环境中循环,在生物、大气和地壳之间交换的过程。这些循环包括水循环、碳循环、氮循环和磷循环。它们是全球环境的基本组成部分。
          • MARMADUC
            生物地球化学循环的最佳定义是什么?
            2个月前
          • 生物地球化学循环是化学元素(如氮、氧和碳)在生物圈、大气、岩石圈和水圈之间的运动。这些循环通过向地球系统的不同组成部分提供必需的营养物质和能量,帮助维持环境的平衡。
            • 罗伯特。
              什么是生物地球化学?
              2个月前
            • 生物地球化学是研究化学、生物和物理过程对地球环境的组成和转变的影响。它涉及到碳、氮、氧和磷等元素的研究,因为它们在生物、地质和大气系统中循环。生物地球化学还研究人类对地球自然系统的影响。
              • nasih
                为什么水是光合作用的重要成分?
                2个月前
              • 水是光合作用的基本成分,因为它提供电子,用于将二氧化碳分解成氧气和碳水化合物,而碳水化合物又用于细胞的能量。水还有助于在整个植物中运输营养物质和矿物质,并保持植物的水分,这是光合作用发生所必需的。
                • 基督教
                  动物从哪里获取碳?
                  2个月前
                • 动物通过食用含碳的植物和其他动物,以及从大气中吸收二氧化碳来获取碳。
                  • ESSI
                    生物地球化学循环有哪些不同类型?
                    2个月前
                    1. 碳循环:各种形式的碳在地球大气、海洋和生物圈中的循环,如二氧化碳、甲烷和有机分子。
                    2. 氮循环:各种形式的氮在地球大气、生物圈、岩石圈和水圈中的循环。
                    3. 磷循环:有机和无机磷在地球大气、岩石圈、水圈和生物圈中的循环。
                    4. 水文循环:水在大气和地球表面之间的持续运动,因为它从水体中蒸发,以降水的形式下降,并在返回水体之前储存起来。
                    5. 硫循环:硫以各种形式的循环,从大气和水圈到岩石圈、生物圈,然后再返回。
                    6. 氧循环:氧气的循环,无论是在大气和溶解在水体,通过生物圈和岩石圈。
                    • fesahaye达拉克
                      什么是生化循环?
                      2个月前
                    • 生化循环是碳、氧、氮、磷等元素在生物和非生物体内循环的过程。这些循环包括这些元素在生物圈、大气和水圈中从一种形式到另一种形式的生产、转化和交换。这些元素的循环对环境和地球上的所有生命都至关重要。
                      • 杰迈玛
                        生态系统中哪一种主要是气体循环?
                        2个月前
                      • 水的循环。
                        • 考特尼约翰斯顿
                          下面哪个是气体循环?
                          2个月前
                        • 碳循环
                          • 的家伙
                            污水溢出会影响地球的哪个循环?
                            一年前
                            1. 水循环
                            2. 碳循环
                            3. 氮循环
                            4. 磷循环
                            5. 氧循环
                            • FESAHAYE
                              污水处理如何影响生物地球化学循环?
                              一年前
                            • 污水处理通过向环境中释放营养物质和污染物来影响生物地球化学循环,然后这些物质又会被纳入地球的自然循环。污水中含有氮和磷,这两种物质都是生物所必需的营养物质。然而,当它们大量释放时,会导致藻华、低氧水平和污染水源。污水还含有重金属和其他污染物,它们会融入自然循环,对环境造成危害。
                              • 雷莫
                                碳循环如何应用于废水处理?
                                一年前
                              • 碳循环可以通过活性污泥、曝气和吸附等工艺应用于废水处理。活性污泥是细菌以有机物为食,分解并吸收其中的碳的过程。曝气是利用氧气分解有机物,将其碳释放到废水中。吸附是指使用活性炭等材料从废水中收集碳。所有这些过程都可以用来去除废水中的碳,并将其返回到碳循环中。
                                • 埃尔莎
                                  来自我们家庭的污水是如何影响生物地球化学循环的?
                                  一年前
                                • 来自我们家庭的污水,由厕所、水槽和淋浴的废水组成,含有许多有机和无机物。这些物质,如氮、磷和碳,可以对生物地球化学循环产生重大影响。排入环境中的污水会增加这些物质的数量,改变环境中营养物质的平衡和有效性。这会导致植物生长增加,进而影响当地水质,造成藻类大量繁殖和氧气水平的变化。它还会污染环境,破坏食物链。污水还可能含有重金属和细菌等污染物,会影响环境平衡。