물질 순환, 물질의 화학 순환계(탄소순환,인순환,질소순환,황순환,철순환 등)

1. 물질 순환의 개념

물질 순환은 지구상에서 물질들이 지속적으로 이동하고 재생산되는 과정을 말한다. 이 과정은 생물권, 무생물권, 그리고 대기권 간의 상호작용을 통해 이루어진다. 물질 순환은 지구 환경의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 생명이 지속되기 위한 필수적인 과정이다. 예를 들어, 탄소 순환은 생물체와 무생물권 사이에서 탄소가 계속 이동하는 과정으로, 대기 중의 이산화탄소 농도는 약 415ppm(백만분의 415 부분)로 최근 증가 추세를 보여주고 있다. 이는 산업혁명 이후 화석연료의 연소가 급증했기 때문이다. 인 순환은 주로 암석과 식물, 동물 사이에서 이루어지며, 지구상의 인의 총량은 약 2.5×10^15톤으로 알려져 있다. 인은 주로 암석 속에 존재하며, 식물과 동물의 성장과 죽음, 그리고 퇴적 과정을 통해 순환이 이루어진다. 질소 순환은 생물체의 단백질 및 핵산 구성에 필수적인 질소를 공급하는데, 대기 중 질소 농도는 약 78%로 매우 높지만 대부분은 생물이 바로 흡수할 수 없는 형태인 질소 분자(N2)로 존재한다. 질소 고정 박테리아와 같은 미생물들은 이질소를 암모니아 또는 아민 형태로 변화시켜 생물이 사용할 수 …