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摘 要：循环化学是地球物质运动的一种非常重要的形式，简单的说就是地球内外部的元素在特定的环境变化下，产生的各种变化，这种变化存在一定的规律，也有一定的周期，我国对循环化学的研究已经很多年了，取得了很多成果，尤其是在生物循环化学领域成果更加的显著，本文主要介绍了循环化学研究的特点，进而探讨了循环化学研究进展，仅此提供借鉴。
关键词：循环化学；研究；特点
近些年来，循环化学研究越来越深入，研究的领域也越来越广泛，使得循环化学科学取得了非常大的成就。循环化学主要由三部分组成，一部分是有机循环化学，一部分是无机循环化学，最后一部分是生物循环化学，本文是就生物循环化学为了，来研究循环化学的进展。
一、研究特点
在我们对循环化学进展进行研究探讨之前，我们先了解一下循环化学的研究特点，也便我们能够更深刻的理解循环化学，对生物循环化学来说，其研究的主要特点如下：
1、时空布局不唯一。众所周知，对生物循环化学的研究是没有固定的时间和空间规定的，因为生物循环研究的时空范围非常的广阔，不能明确给出时空范围，否则就限制了其研究的发展。从时间角度上说，生物循环化学的研究可以以昼夜天数为单位，也可以以季节为单位，甚至可以以世纪为单位，根据研究的物质不同来确定不同的时间尺度，从空间角度上说，生物圈与大气之间的交换也是其研究的范围，在研究这个问题的时候，所涉及的空间领域非常广泛，不能有固定的空间限制。
2、生态类型丰富。与传统的生物循环化学研究相比，现代的生物循环化学研究类型更加的丰富，这主要是因为开发出了更多的生态类型。目前的生态类型研究项目主要是以纬度划分为标准的，比如寒带、中纬度、热带等等，如果研究的物质是同一区域并在属于同一系统，这研究起来就比较方便简单，可以直接在实验站点上进行研究即可，如果不属于相同的生态系统，那么，研究就需要在过度样带上进行。
3、气候变化与之联系密切。生物循环研究的最重要的特点就是要考虑气候变化，而且气候变化对研究结果有很大的影响，如果在研究的时候，没有充分的考虑到气候的因素，那么，研究结果势必会造成误差，也就不能为后期的研究提供有效的数据。
二、生物循环化学主要研究进展
上文中笔者简单的概述了生物循环化学研究的主要特点，无论是哪种类型的循环化学研究，都具有一定的研究特点，相关的研究人员要根据研究的类型，来选择合适的研究方式，这样才能取得最佳的研究效果。那么，生物循环化学研究的具体进展如何呢？笔者总结如下：
1、碳、氮、硫、磷循环的耦合作用
虽然现代社会含碳气体的释放量越来越多，理论上讲，碳气体释放量的增加，羟基OH的浓度应该变小，但是实际情况却恰恰相反，不仅没有减少，还在不断地增加，这就说明碳、碳、氮、硫、磷气体在循环的时候存在着很强的耦合作用。即一氧化氮释放通量的增加促使羟基增加。也正是这种元素循环间的耦合，使人们认识到早期采用的简单化的气体“辐射增量”（radiative forcing）和气体寿命不是常数，而是随时间变化的，也随其它气体浓度变化而变动，因此不宜用于决策。
2、氮的化学反应与过程的前沿研究领域
氮的化学反应与过程的前沿研究领域有：氮与其它元素间的耦合作用，氮和碳、硫、磷等元素在生态系统循环过程中有耦合作用，因为这些元素均是组成生物体的重要元素。但由于土壤中有机质N与S一般未经鉴别，也不确定，因此它们的降解途径很少为人认识。这样就不容易模式化。又如水域富营养化，不仅氮与磷的循环耦合，有些碳的化合物能抑制水华的繁殖，改变氮的循环途径；）氮化合物在地下水和深层海底沉积物中的反应过程，需要长期观察和研究。
3、硫的转化传输过程
硫的生物地球化学循环研究一直比较活跃，这是由于酸沉降、温室效应乃至臭氧层耗损均与硫的污染有直接或间接的关系。其前沿研究领域有：含硫有机物对大气氧化容量的影响。有机硫在大气中的氧化主要是通过羟基自由基氧化为二氧化硫，再经均相光氧化、多相氧化及催化、氧化形成硫酸盐。硫与羟基的反应是消耗羟基的，因此是全球大气氧化容量研究所关注的；硫与其它元素循环间的耦合作用，以往的工作常孤立地研究硫本身的环境化学过程，但实际上各元素的环境化学过程是相互影响的。自然和人为释放的气态硫化合物，被氧化成硫酸盐气溶胶。其氧化速率与大气中OH自由基、氮氧化物乃至烃类浓度均有关。换言之，硫的环境化学过程与碳、氮、过渡金属间有耦合作用。又如湖沼中硫酸盐和有机质共存时，硫还原菌获得充足的营养物而活跃，导致H2S和DMS（二甲基硫醚）的释放加剧。海水中OCS的形成机理更不清楚，估计生物体只提供硫有机物，而是靠光解或OH转化为OCS；多相反应研究是薄弱环节。以往，人们对臭氧层破坏机理的认识主要来自均相（气相）反应的研究结果，只是到近几年才考虑冰微晶的贡献。至于OCS在平流层转化成硫酸盐气溶胶对臭氧的定量影响才刚开始研究。实验室测定这种多相反应速率常数也是很难的。甚至OCS在各种界面上的吸附过程均很少报道。
4.4 磷的循环
因为磷的气态化合物PH3在空气中不稳定，所以磷经过大气圈的循环通量不大。但一般人们还沿用循环这一词，主要指的是从土壤通过径流进入河湖海洋，其中部分颗粒磷沉入海底。鉴于磷常是生物生长的限制因素，它的迁移量和库存量会直接影响碳、氮、硫的循环。因此磷与其它元素的耦合作用不可忽视。
4.5 城市生态系统元素循环的过程研究
城市生态系统的元素循环，是近年来尝试在素循环中加以考虑的。按照定义，城市生态系统的“代谢过程”系指城市生态系统中物质输入和输出的总流通率，也就是在城市人口（非农村人口）居住地内各种可更新与不可更新的资源的消费率以及废弃物的产生率（包括气态、液态和固态）。在元素循环中，城市生态系统的代谢指的是输入城市的含碳、氮、硫、磷的原料、燃料、食物流通率以及人畜和工业消费后输出的含碳、氮、硫、磷的气体、污水、垃圾、废渣、排泄物等，还包括输往农村的含碳、氮、硫、磷的化肥农药。
三、结语
综上所述，可知循环化学研究进展非常好，本文虽然以生物循环化学研究为例，但从中可以看出整个循环化学研究的进展，随着我国循环化学研究技术的发展以及相关循环化学研究人员的培养，我们有理由相信，我国的循环化学研究会更加的深入，会取得更多的成就。本文是笔者多年的循环化学研究经验的总结，希望为相关循环化学研究人员提供借鉴，为我国循环化学研究技术的发展提供参考。■
参考文献
[1] 陈荣，梁文平. 我国无机化学研究最新进展[J]. 中国科学基金. 2002（04）
[2] 张远辉，黄自强，马黎明，乔然，张滨. 东海表层水二氧化碳及其海气通量[J]. 台湾海峡. 1997（01）
[3] 韩舞鹰，林洪瑛，蔡艳雅. 南海的碳通量研究[J]. 海洋学报（中文版）. 1997（01）
关键词：循环化学；研究；特点
近些年来，循环化学研究越来越深入，研究的领域也越来越广泛，使得循环化学科学取得了非常大的成就。循环化学主要由三部分组成，一部分是有机循环化学，一部分是无机循环化学，最后一部分是生物循环化学，本文是就生物循环化学为了，来研究循环化学的进展。
一、研究特点
在我们对循环化学进展进行研究探讨之前，我们先了解一下循环化学的研究特点，也便我们能够更深刻的理解循环化学，对生物循环化学来说，其研究的主要特点如下：
1、时空布局不唯一。众所周知，对生物循环化学的研究是没有固定的时间和空间规定的，因为生物循环研究的时空范围非常的广阔，不能明确给出时空范围，否则就限制了其研究的发展。从时间角度上说，生物循环化学的研究可以以昼夜天数为单位，也可以以季节为单位，甚至可以以世纪为单位，根据研究的物质不同来确定不同的时间尺度，从空间角度上说，生物圈与大气之间的交换也是其研究的范围，在研究这个问题的时候，所涉及的空间领域非常广泛，不能有固定的空间限制。
2、生态类型丰富。与传统的生物循环化学研究相比，现代的生物循环化学研究类型更加的丰富，这主要是因为开发出了更多的生态类型。目前的生态类型研究项目主要是以纬度划分为标准的，比如寒带、中纬度、热带等等，如果研究的物质是同一区域并在属于同一系统，这研究起来就比较方便简单，可以直接在实验站点上进行研究即可，如果不属于相同的生态系统，那么，研究就需要在过度样带上进行。
3、气候变化与之联系密切。生物循环研究的最重要的特点就是要考虑气候变化，而且气候变化对研究结果有很大的影响，如果在研究的时候，没有充分的考虑到气候的因素，那么，研究结果势必会造成误差，也就不能为后期的研究提供有效的数据。
二、生物循环化学主要研究进展
上文中笔者简单的概述了生物循环化学研究的主要特点，无论是哪种类型的循环化学研究，都具有一定的研究特点，相关的研究人员要根据研究的类型，来选择合适的研究方式，这样才能取得最佳的研究效果。那么，生物循环化学研究的具体进展如何呢？笔者总结如下：
1、碳、氮、硫、磷循环的耦合作用
虽然现代社会含碳气体的释放量越来越多，理论上讲，碳气体释放量的增加，羟基OH的浓度应该变小，但是实际情况却恰恰相反，不仅没有减少，还在不断地增加，这就说明碳、碳、氮、硫、磷气体在循环的时候存在着很强的耦合作用。即一氧化氮释放通量的增加促使羟基增加。也正是这种元素循环间的耦合，使人们认识到早期采用的简单化的气体“辐射增量”（radiative forcing）和气体寿命不是常数，而是随时间变化的，也随其它气体浓度变化而变动，因此不宜用于决策。
2、氮的化学反应与过程的前沿研究领域
氮的化学反应与过程的前沿研究领域有：氮与其它元素间的耦合作用，氮和碳、硫、磷等元素在生态系统循环过程中有耦合作用，因为这些元素均是组成生物体的重要元素。但由于土壤中有机质N与S一般未经鉴别，也不确定，因此它们的降解途径很少为人认识。这样就不容易模式化。又如水域富营养化，不仅氮与磷的循环耦合，有些碳的化合物能抑制水华的繁殖，改变氮的循环途径；）氮化合物在地下水和深层海底沉积物中的反应过程，需要长期观察和研究。
3、硫的转化传输过程
硫的生物地球化学循环研究一直比较活跃，这是由于酸沉降、温室效应乃至臭氧层耗损均与硫的污染有直接或间接的关系。其前沿研究领域有：含硫有机物对大气氧化容量的影响。有机硫在大气中的氧化主要是通过羟基自由基氧化为二氧化硫，再经均相光氧化、多相氧化及催化、氧化形成硫酸盐。硫与羟基的反应是消耗羟基的，因此是全球大气氧化容量研究所关注的；硫与其它元素循环间的耦合作用，以往的工作常孤立地研究硫本身的环境化学过程，但实际上各元素的环境化学过程是相互影响的。自然和人为释放的气态硫化合物，被氧化成硫酸盐气溶胶。其氧化速率与大气中OH自由基、氮氧化物乃至烃类浓度均有关。换言之，硫的环境化学过程与碳、氮、过渡金属间有耦合作用。又如湖沼中硫酸盐和有机质共存时，硫还原菌获得充足的营养物而活跃，导致H2S和DMS（二甲基硫醚）的释放加剧。海水中OCS的形成机理更不清楚，估计生物体只提供硫有机物，而是靠光解或OH转化为OCS；多相反应研究是薄弱环节。以往，人们对臭氧层破坏机理的认识主要来自均相（气相）反应的研究结果，只是到近几年才考虑冰微晶的贡献。至于OCS在平流层转化成硫酸盐气溶胶对臭氧的定量影响才刚开始研究。实验室测定这种多相反应速率常数也是很难的。甚至OCS在各种界面上的吸附过程均很少报道。
4.4 磷的循环
因为磷的气态化合物PH3在空气中不稳定，所以磷经过大气圈的循环通量不大。但一般人们还沿用循环这一词，主要指的是从土壤通过径流进入河湖海洋，其中部分颗粒磷沉入海底。鉴于磷常是生物生长的限制因素，它的迁移量和库存量会直接影响碳、氮、硫的循环。因此磷与其它元素的耦合作用不可忽视。
4.5 城市生态系统元素循环的过程研究
城市生态系统的元素循环，是近年来尝试在素循环中加以考虑的。按照定义，城市生态系统的“代谢过程”系指城市生态系统中物质输入和输出的总流通率，也就是在城市人口（非农村人口）居住地内各种可更新与不可更新的资源的消费率以及废弃物的产生率（包括气态、液态和固态）。在元素循环中，城市生态系统的代谢指的是输入城市的含碳、氮、硫、磷的原料、燃料、食物流通率以及人畜和工业消费后输出的含碳、氮、硫、磷的气体、污水、垃圾、废渣、排泄物等，还包括输往农村的含碳、氮、硫、磷的化肥农药。
三、结语
综上所述，可知循环化学研究进展非常好，本文虽然以生物循环化学研究为例，但从中可以看出整个循环化学研究的进展，随着我国循环化学研究技术的发展以及相关循环化学研究人员的培养，我们有理由相信，我国的循环化学研究会更加的深入，会取得更多的成就。本文是笔者多年的循环化学研究经验的总结，希望为相关循环化学研究人员提供借鉴，为我国循环化学研究技术的发展提供参考。■
参考文献
[1] 陈荣，梁文平. 我国无机化学研究最新进展[J]. 中国科学基金. 2002（04）
[2] 张远辉，黄自强，马黎明，乔然，张滨. 东海表层水二氧化碳及其海气通量[J]. 台湾海峡. 1997（01）
[3] 韩舞鹰，林洪瑛，蔡艳雅. 南海的碳通量研究[J]. 海洋学报（中文版）. 1997（01）