Круговорот кислорода

В круговороте кислорода отчетливо проявляется активная геохимическая деятельность живого вещества, его ведущая роль в этом циклическом процессе. Исходя из массы органического вещества, синтезированного в течение года (с учетом 15% по­траченных на процесс дыхания), можно заключить, что ежегод­ное продуцирование кислорода зеленой растительностью пла­неты составляет около 300 * 10⁹ т. Лишь немногим более 25% этого количества выделяется растительностью суши, остальное - фотосинтезирующими организмами Мирового океана (свобод-ный кислород присутствует не только в атмосфере, в растворенном состоянии он содержится и в природных водах). Суммарный объем вод Мирового океана равен 137 *10⁹ л, а в 1 л воды ра­створено от 2 до 8 см³ кислорода. Следовательно, в водах Миро­вого океана находится от 2, 7 * 10² до 10, 9 * 10² т растворенного кислорода. Часть органического вещества захороняется, вслед­ствие чего из годичного круговорота выводится связанный кис­лород.

Кислород используется для процесса горения и других ви­дов антропогенной деятельности. За всю историю человечества до 1980 г. мировое потребление топлива составило около 84 млрд. т каменного угля, 30 млрд. т нефти и около 7, 3 трлн. м³ природного газа. На сжигание этого количества топлива было израсходовано 273 млрд. т кислорода, и в результате образо­вано 322 млрд. т углекислого газа. Около 90% перечисленного топлива было сожжено за последние 40-60 лет. В абсолютных величинах суммарный расход топлива человечеством всех эпох к 2000 г. достиг 550-650 млрд. т условного топлива. В итоге к 2000 г. суммарный расход кислорода на сжигание топлива со­ставил 800-900 млрд. т, а поступление углекислого газа в ат­мосферу возросло до 95-1050 млрд. т.

К этому необходимо добавить расход кислорода на дыха­ние человека, животных, растений, на выполнение микроорга­низмами окислительных реакций. При норме потребления кис­лорода 1 кг в сутки и общей численности населения Земли 4, 8 млрд. человек (начало 1986 г.) ежегодное потребление кисло­рода человечеством составляет около 1, 8 млрд. т; к 2000 г., когда на Земле стало 6 млрд. человек, оно составило 2, 6 млрд. т в год. К этому времени потребление кислорода на промышленные и бытовые нужды, на транспорт достигло 50 млрд. т в год.

К 2000 г. с учетом всех видов расхода, включая дыхание растительного мира, ежегодное потребление кислорода состав­ляет 210-230 млрд. т, тогда как вся фитосфера ежегодно проду­цирует 240 млрд. т этого газа.

На суше в процессе фотосинтеза происходит фиксация уг­лекислого газа растениями с образованием органических ве­ществ и выделением кислорода. Остатки растений и животных разлагаются микроорганизмами, в результате чего углерод окисляется до углекислого газа и снова попадает в атмосферу. Подобный круговорот углерода совершается и в водной среде. Фиксируемый растениями углерод в значительном количестве потребляется животными, которые, в свою очередь, при дыха­нии выделяют его в виде углекислого газа.