环境的化学演化huanjing de huaxue yanhua

环境演化的一个侧面。原始地球的形成，生物的出现和发展，人类产生和发展是地球发展史的三个重要阶段，在这三个重要阶段上，地球的化学结构各具特点且前后具有继承性。
❶地球形成早期的化学演化。46亿年前的地球是一团分散的太阳系星云，由于高速旋转时产生的引力收缩以及外来能量的加入，地球不断增温，内部出现流质化，引起各种物质成分的重力分层、物质对流并伴随着大规模的化学分异。原始地球形成时原来星云中的气体物质逃逸殆尽，火山喷发将大量的气体喷出地壳形成原始大气。主要化学成分是甲烷、氨、水、一氧化碳等。其后，地表热量逐渐散失，温度降低，大气中的水冷凝下降到地面形成水圈。原始海洋是一个以氯化物为主的酸性还原性环境。在近海低空因雷电轰击和高能宇宙射线的照射，甲烷和氨等无机分子通过化学反应合成了氨基酸、核甙酸等有机分子，溶解于海洋之中。
❷生物出现后的化学演化。大约在34亿年前，海洋里出现了异养的菌藻类，经过进化成为能进行光合作用的菌藻类（如蓝绿藻等），并且向海洋中放出氧气。大约在10～15亿年前出现了单细胞真核植物。氧气的产生和累积使它成为主要的化学演化营力，使地球环境的化学演化速度大大地加快了。原始大气圈中存在的各种含碳化合物被氧气所氧化，主要成分由甲烷、氨、一氧化碳等转化为氮、氧和二氧化碳，成为氧化性的大气圈。二氧化碳增加，溶于水中引起碳酸盐的沉积，海洋由原来的氯化物为主的酸性还原环境演化为以氯化物——碳酸盐为主的中性氧化环境。氨转化为硝酸盐，易溶的低价锰、铁被氧化成难溶的高价锰、铁，形成水合物或碳酸盐而富集。距今约4亿年时，大气中氧气浓度已较高，形成了臭氧层，臭氧层吸收太阳光中对生物有害的紫外线，于是生物由海洋发展到陆上，这是生物发展史上的一个大飞跃。陆上环境的多样化以及生物之间的相互竞争，促使生物不断分异和进化，物种日趋多样化，生态系统结构越来越复杂，生物圈逐渐形成。生物圈的发展反过来又促进了环境的化学演化。岩石圈被风化形成土母质，又通过生物的主导作用形成土壤层。生物圈通过生命活动使大量的生命元素(碳、氢、氧、氮、硫、磷等)形成生物元素循环。
❸人类产生和发展对地球的环境化学演化的影响。在农业社会时期，人类通过生产、生活活动对生态系统施加影响，从而影响环境物质的化学循环，但是这种影响很微弱。进入近代工业社会以后，人类对环境化学演化的影响大大地加剧了。人类大规模地开采各种金属矿物，使大量金属元素进入地表化学循环； 制造出许多地表以前所没有的新物质 (如新的放射性元素、农药、塑料、人工合成的各种有机、无机产品)，这些物质是环境中的生物所不熟悉的，而且其种类和数量越来越多； 全世界每年生产并施用大量的化肥，人为地干涉氮、磷等营养元素的物质循环，造成土壤、河流湖泊中营养元素的积聚，引起富营养化； 由于石油、煤炭等化石燃料的大量开采和燃烧，排出大量的气体污染物，影响大气的化学成分，在很多地区出现酸雨、光化学烟雾，引起全球性的气候变化（见温室效应）。总之人类活动越来越显著地改变着地表环境的化学成分和结构，加速了各种物质在环境中的迁移。