碳元素主要以什么形式參與碳循環(huán)?碳循環(huán)的基本過(guò)程是?碳元素主要以什么形式參與碳循環(huán)? 以二氧化碳(CO?)形式參與循環(huán)?！√荚氐睦∥拿Q(chēng)Carbonium來(lái)自Carbon一詞，就是“煤”的意思，它首次出現(xiàn)在1787年由拉瓦錫等人編著的《化學(xué)命名法》一書(shū)中。

碳元素是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)，碳元素循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的循環(huán)，其循環(huán)主要是以二氧化碳的形式隨大氣環(huán)流在全球范圍流動(dòng)。

二氧化碳?xì)怏w是大氣組成的一部分，在自然界中含量豐富，其產(chǎn)生途徑主要有以下幾種：

(1)有機(jī)物在分解、發(fā)酵、腐爛、變質(zhì)的過(guò)程中都可釋放出CO?。

(2)石油、石臘、煤炭、天然氣燃燒過(guò)程中，也要釋放出CO?。

(4)所有糞便、腐植酸在發(fā)酵，熟化的過(guò)程中也能釋放出CO?。

(5)所有動(dòng)物在呼吸過(guò)程中，都要吸氧氣吐出CO?。

碳是人類(lèi)接觸到的最早的元素之一，也是人類(lèi)利用得最早的元素之一。從人類(lèi)在地球上出現(xiàn)以后，就和碳有了接觸，由于閃電使木材燃燒后殘留下來(lái)木炭，動(dòng)物被燒死以后，便會(huì)剩下骨碳，人類(lèi)在學(xué)會(huì)了怎樣引火以后，碳就成為人類(lèi)永久的“伙伴”了，所以碳在古代就已經(jīng)是被人知道的元素。

發(fā)現(xiàn)碳的精確日期是不可能查清楚的，從法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫1789年編制的《元素表》中可以看出，碳首先是作為元素出現(xiàn)的。

碳在古代的燃素理論的發(fā)展過(guò)程中起了重要的作用，根據(jù)這種理論，碳在那時(shí)不是以一種元素的形式出現(xiàn)的而是一種純粹的燃素，由于研究煤和其它化學(xué)物質(zhì)的燃燒，拉瓦錫首先指出碳是一種元素。

碳在自然界中存在有多種同素異形體──金剛石、石墨、石墨烯，碳納米管，C60，六方晶系隕石鉆石(藍(lán)絲黛爾石)。拉瓦錫做了燃燒金剛石和石墨的實(shí)驗(yàn)后，確定這兩種物質(zhì)燃燒都產(chǎn)生了CO?，因而得出結(jié)論，即金剛石和石墨中含有相同的“基礎(chǔ)”，稱(chēng)為碳。

碳循環(huán)的基本過(guò)程

自然界碳循環(huán)的基本過(guò)程如下：

大氣中的二氧化碳被陸地和海洋中的植物吸收

通過(guò)生物或地質(zhì)過(guò)程以及人類(lèi)活動(dòng)

以二氧化碳的形式返回大氣中

綠色植物從空氣中獲得二氧化碳

經(jīng)過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖

再綜合成為植物體的碳化合物

經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞，成為動(dòng)物體的碳化合物

植物和動(dòng)物的呼吸作用把攝入體內(nèi)的一部分碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放入大氣

另一部分則構(gòu)成生物的機(jī)體或在機(jī)體內(nèi)貯存。動(dòng)、植物死后，殘?bào)w中的碳,通過(guò)微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣。

大氣中的二氧化碳這樣循環(huán)一次約需20年。

碳循環(huán)含義：

碳循環(huán)，是指碳元素在自然界的循環(huán)狀態(tài)，生物圈中的碳循環(huán)主要表現(xiàn)在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并放出氧氣。

自然界碳循環(huán)的基本過(guò)程如下：大氣中的二氧化碳(CO2)被陸地和海洋中的植物吸收,然后通過(guò)生物或地質(zhì)過(guò)程以及人類(lèi)活動(dòng)，又以二氧化碳的形式返回大氣中。 綠色植物從空氣中獲得二氧化碳，經(jīng)過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，再綜合成為植物體的碳化合物，經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞，成為動(dòng)物體的碳化合物。植物和動(dòng)物的呼吸作用把攝入體內(nèi)的一部分碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放入大氣，另一部分則構(gòu)成生物的機(jī)體或在機(jī)體內(nèi)貯存。動(dòng)、植物死后，殘?bào)w中的碳,通過(guò)微生物的分解作用也成為二氧化碳而最終排入大氣。大氣中的二氧化碳這樣循環(huán)一次約需20年。

一部分(約千分之一)動(dòng)、植物殘?bào)w在被分解之前即被沉積物所掩埋而成為有機(jī)沉積物。這些沉積物經(jīng)過(guò)悠長(zhǎng)的年代，在熱能和壓力作用下轉(zhuǎn)變成礦物燃料──煤、石油和天然氣等。當(dāng)它們?cè)陲L(fēng)化過(guò)程中或作為燃料燃燒時(shí)，其中的碳氧化成為二氧化碳排入大氣。人類(lèi)消耗大量礦物燃料對(duì)碳循環(huán)發(fā)生重大影響。

一方面沉積巖中的碳因自然和人為的各種化學(xué)作用分解后進(jìn)入大氣和海洋;另一方面生物體死亡以及其他各種含碳物質(zhì)又不停地以沉積物的形式返回地殼中，由此構(gòu)成了全球碳循環(huán)的一部分。碳的生物循環(huán)雖然對(duì)地球的環(huán)境有著很大的影響，但是從以百萬(wàn)年計(jì)的地質(zhì)時(shí)間上來(lái)看，緩慢變化的碳的地球化學(xué)大循環(huán)才是地球環(huán)境最主要的控制因素。 人類(lèi)燃燒礦物燃料以獲得能量時(shí)，產(chǎn)生大量的二氧化碳。從1949年到1969年，由于燃燒礦物燃料以及其他工業(yè)活動(dòng)，二氧化碳的生成量估計(jì)每年增加4.8%。其結(jié)果是大氣中二氧化碳濃度升高。這樣就破壞了自然界原有的平衡，可能導(dǎo)致氣候異常。礦物燃料燃燒生成并排入大氣的二氧化碳有一小部分可被海水溶解，但海水中溶解態(tài)二氧化碳的增加又會(huì)引起海水中酸堿平衡和碳酸鹽溶解平衡的變化。

礦物燃料的不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生少量的一氧化碳。自然過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳。一氧化碳在大氣中存留時(shí)間很短，主要是被土壤中的微生物所吸收，也可通過(guò)一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳。