Стадії та значення циклу сірки

The цикл сірки це сукупність процесів, за допомогою яких сірка транспортується через природу в різних молекулах. Сірка подорожує через повітря, грунт, воду і живі істоти. Цей біогеохімічний цикл включає мінералізацію органічної сірки сірки, її окислення до сульфату та його відновлення до сірки.

Сірка включена мікробами і утворює різні органічні сполуки. Сірка - дуже багатий елемент у Всесвіті; Вважається неметалевим, колір його жовтий і не має запаху. Сірка викидається в атмосферу шляхом спалювання викопного палива, такого як вугілля.

У атмосфері сірка знаходиться у вигляді діоксиду сірки (SO2) і може входити в її трьома способами: від розкладання органічних молекул, від вулканічної активності та геотермальних вентиляційних отворів, а також від спалювання викопного палива. людьми.

Атоми сірки є важливою частиною структури білків. Сірка знаходиться в амінокислоті цистеїну і бере участь у формуванні типу зв'язку, званого дисульфідним містком. Ці зв'язки є істотними при визначенні тривимірної структури білків.

Індекс

• 1 Етапи
• 2 Потік сірки
  • 2.1 Сірка, що утворює сполуки
  • 2.2 Сірка, що надходить у грунт
  • 2.3 Сірка, що виходить із землі
• 3 Важливість
  • 3.1 Основний компонент хімічних сполук
  • 3.2 Пов'язані з продуктивністю рослин
  • 3.3 Необхідно будувати білки
  • 3.4 Комерційне використання
  • 3.5 Пов'язані з екологічним збитком
• 4 Вплив людини на цикл сірки
• 5 Посилання

Етапи

Цикл сірки передбачає переміщення цього елемента у багатьох напрямках через атмосферу, гідросферу, літосферу та біосферу. У літосфері відбуваються процеси ерозії порід, що вивільняють збережену сірку.

Сірка піддається ряду хімічних перетворень, оскільки транспортується різними засобами. Протягом усієї подорожі сірка проходить чотири основні хімічні етапи:

- Мінералізація органічної сірки до неорганічної форми, наприклад, сірководню, елементарної сірки та інших мінералів на основі сірки.

- Окислення сірководню, елементарної сірки та сульфат-пов'язаних мінералів.

- Відновлення сульфатів до сірки.

- Мікробна іммобілізація сполук сірки з подальшим включенням в органічну форму сірки.

Потік сірки

Незважаючи на свою складність, потік сірки можна звести до трьох основних груп:

Сірка, що утворює сполуки

До цієї групи відносяться сірка атмосфери, органічна сірка, неорганічна сірка (мінерали), зменшена сірка і сірка, що утворює сульфати.

Сульфат поглинається рослинами і мікроорганізмами, які включають їх в свої органічні молекули. Потім тварини споживають ці органічні форми через їжу, яку вони їдять, переміщуючи сірку вздовж харчового ланцюга.

Сірка, що надходить у грунт

Сірка вноситься в грунт різними способами; наприклад, шляхом атмосферного осадження, шляхом використання добрив тваринного походження, відходів рослин, використання мінеральних добрив і зносу гірських порід.

Сірка, що виходить з землі

Сірка видаляється з ґрунту кількома способами. Наприклад, коли рослини поглинають сульфати через коріння, коли збирають культури і коли деякі відновлені сполуки випаровуються.

Інша частина сірки ґрунту втрачається за рахунок фільтрації, стоку та ерозії. Вулкани і деякі гази, що виникають в результаті органічного розкладання, є ще одним джерелом сірки, що передається безпосередньо в атмосферу.

Однак більша частина сірки Землі зберігається в гірських породах, мінералах і сульфатних солях, похованих глибоко в океанських відкладеннях.

Значення

Основний компонент хімічних сполук

Сірка є важливим живильним речовиною для організмів, оскільки вона є фундаментальним компонентом амінокислот цистеїну та метіоніну, а також інших біохімічних сполук..

Рослини задовольняють свої потреби в харчуванні сірки, засвоюючи мінеральні сполуки з середовища.

Пов'язана з продуктивністю рослин

У певних ситуаціях, особливо в інтенсивному сільському господарстві, наявність біологічно корисних форм сірки може бути обмежувальним фактором для продуктивності рослин; отже, необхідне застосування сульфатних добрив.

Визнання важливості сульфату для росту і енергії рослин, а також харчової важливості сірки для раціону людини і тварин призвело до більшого наголосу на дослідженнях процесів абсорбції, транспортування та засвоєння сульфату.

Необхідно будувати білки

Після введення рослини сульфат є основною формою сірки, що транспортується і зберігається. Сірка необхідна для побудови білків, ферментів і вітамінів, вона також є ключовим інгредієнтом у формуванні хлорофілу.

Культури, які мають дефіцит сірки, зазвичай демонструють обмеження в їх розвитку. Таким чином, рослини з дефіцитом сірки спостерігаються тонше і менше, їх молодше листя жовтіє і кількість насіння знижується.

Комерційне використання

Окрім виробництва добрив, сірка має інші комерційні цілі, наприклад: у порох, сірниках, інсектицидах та фунгіцидах.

Крім того, сірка бере участь у виробництві викопного палива завдяки його здатності діяти як окислювач або відновник.

Пов'язана з екологічним збитком

З'єднання сірки також можуть бути пов'язані зі значним пошкодженням навколишнього середовища, таким як діоксид сірки, що ушкоджує рослинність, або відведення кислот, пов'язані з сульфідами, які погіршують екосистеми.

Вплив людини на цикл сірки

Діяльність людини відігравала важливу роль у зміні балансу глобального циклу сірки. Спалювання великої кількості викопного палива, особливо вугілля, викидає в атмосферу велику кількість газів сірководню.

Коли цей газ перетинає дощ, відбувається кислотний дощ, що є корозійним осадженням, що викликається дощовою водою, яка падає на землю через діоксид сірки, перетворюючи її в слабку сірчану кислоту, що завдає шкоди водним екосистемам..

Кислотний дощ завдає шкоди навколишньому середовищу за рахунок зниження рН озер, що вбиває велику частину фауни, яка там живе. Вона також впливає на неприродні структури, створені людиною, такі як, наприклад, хімічна деградація будівель і статуй.

Багато пам'ятників з мармуру, таких як Меморіал Лінкольна у Вашингтоні, протягом багатьох років зазнали значних втрат від кислотних дощів. 

Ці приклади показують далекосяжні наслідки людської діяльності в нашому середовищі та проблеми, що залишаються для нашого майбутнього.

Список літератури

1. Butcher, S., Charlson, Р., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Глобальні біогеохімічні цикли. Academic Press.
2. Каннингем, В. & Каннингем, М. (2009). Наука про навколишнє середовище: глобальна турбота (11-е изд.). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Наука про навколишнє середовище: природне середовище та вплив людини.
4. Лока Бхараті, П. А. (1987). Цикл сірки. Глобальна екологія, (1899), 3424-3431.
5. Мейер, Б. (2013). Сірка, енергія та навколишнє середовище.
6. O'Neill, P. (1998). Екологічна хімія (3-е изд.). CRC Press.