Câu 9: Vòng tuần hoàn của cacbon và tác động của con người vào vòng tuần hoàn cacbon.

Trả lời:

+) Trong tự nhiên cacbon tồn tại ở dạng đơn chất như than, grapit, kim cương; ở dạng hợp chất như CO, CO2, hợp chất hidrocacbon... Bền nhất, linh động nhất, tồn tại nhiều và thuận lợi cho việc trao đổi vật chất là CO2. CO2 tồn tại ở dạng khí, ở dạng lỏng tồn tại dưới dạng ion HCO3-, ở dạng rắn là đá khoáng CaCO3. Vòng tuần hoàn sinh địa hóa của cacbon bắt đầu từ phản ứng quang hợp của thực vật, thực hiện dưới tác động cyar ASMT với chất xúc tác chính là CO2, H2O, và các hạt diệp lục (clorophyl), kết thúc quang hợp tạo chất hữu cơ trung gian tồn tại trong cơ thể sống theo phản ứng:

CO2 + H2O ASMT + Diệp lục C6H12O6 + O2 + Q

Trong phản ứng trên thì Q là năng lượng sơ cấp thô trong khối thực vật tồn tại dưới dạng năng lượng kiên kết của cacsbuahidro, C6H12O6. Cùng với việc tổng hợp C6H12O6 quá trình quang hợp còn tạo ra oxi cần thiết để duy trì sự sống. Trong quá trình biến đổi có nhiều nút xảy ra theo 2 hướng: hướng thứ nhất là thải CO2 qua hô hấp, phân hủy xác chết, Hướng thứ 2 là tích lũy thành sinh khối, kết thúc của 1 cơ thể sinh vật là cơ thể đó bị chết, quá trình tiếp diễn là vô cơ hóa xác chết và cho sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O ra ngoài môi trường.

CO2 Quang hợp C6H12O6 (thực vật) ĐV bậc 1  ĐV các bậc  Xác chết  Vi sinh vật phân hủy  CO2  Như cũ (C6H12O6 Hô hấp Vi sinh vật phân hủy; ĐV bậc 1 Hô hấp + Bài tiết Xác chết + Vi sinh vật phân hủy)

Ngoài chu trình cacbon hữu cơ còn có chu trình cacbon vô cơ bao gồm các thành phần chính là: lượng CO2 thoát ra do đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt, đá cacbonat), lượng CO2 thoát ra từ lòng đất, lượng CO2 hòa tan trong nước và chuyển từ nước không khí vào cát tạo thành cacbonat trong khu vực biển sâu.

Ca(OH)2, Mg(OH)2  Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2,  CaCO3, MgCO3

+) Tác động của con người: trong lịch sử phát triển của trái đất quy mô và xu hướng phát triển của chu trình cacbon hữu cơ đã có nhiều thay đổi. Trước khi con người xuất hiện xu hướng nghiêng về phía tích lũy cacbon trong nhiên liệu hóa thạch và giảm nồng độ CO2 của khí quyển. Hiện nay con người do thỏa mãn nhu cầu của mình đã không ngừng tìm kiếm năng lượng khác ngoài năng lượng mặt trời trong đó dùng cacbon hóa thạch (than, dầu, khí đốt) tạo ra một lượng lớn CO2 ngoài môi trường làm cho chu trình cacbon hữu cơ của trái đất có xu hướng ngược lại bằng việc tăng nồng độ CO2 của khí quyển từ 0,027% vào năm 1865 tới 0,035% vào năm 1985.