Sieros ciklo etapai ir svarba



The sieros ciklą yra procesų, kuriais sieros yra gabenamos gamtoje įvairiose molekulėse, rinkinys. Sieras keliauja per orą, dirvožemį, vandenį ir gyvas. Šis biogeocheminis ciklas apima sieros organinės sieros mineralizaciją, jos oksidaciją į sulfatą ir jo sumažinimą iki sieros.

Sierą jungia mikrobai ir sudaro skirtingus organinius junginius. Sieras yra labai gausus Visatos elementas; Jis laikomas ne metalu, jo spalva yra geltona ir neturi kvapo. Sieras patenka į atmosferą deginant iškastinį kurą, pvz., Anglį.

Atmosferoje siera randama sieros dioksido (SO2) pavidalu ir gali patekti į tris būdus: nuo organinių molekulių skilimo, nuo vulkaninio aktyvumo ir geoterminių angų bei nuo iškastinio kuro deginimo. žmonėms.

Sieros atomai yra svarbi baltymų struktūros dalis. Sieras randamas aminorūgščių cisteine ​​ir dalyvauja formuojant ryšį, vadinamą disulfido tiltu. Šios sąsajos yra būtinos nustatant baltymų trimatę struktūrą.

Indeksas

  • 1 etapai
  • 2 Sieros srautas
    • 2.1 Siera, sudaranti junginius
    • 2.2. Siera, patekusi į dirvą
    • 2.3. Iš žeme išeinanti siera
  • 3 Svarba
    • 3.1 Pagrindinis cheminių junginių komponentas
    • 3.2 Susijęs su augalų našumu
    • 3.3 Būtina sukurti baltymus
    • 3.4 Komercinis naudojimas
    • 3.5 Susijęs su žala aplinkai
  • 4 Žmogaus poveikis sieros ciklui
  • 5 Nuorodos

Etapai

Sieros ciklas apima šio elemento judėjimą įvairiomis kryptimis per atmosferą, hidrosferą, litosferą ir biosferą. Litosferoje susidaro uolienų erozijos procesai, išleidžiantys saugomą sierą.

Sieros vyksta daugelyje cheminių transformacijų, nes jos gabenamos įvairiomis priemonėmis. Visą kelionę siera eina per keturis pagrindinius cheminius etapus:

- Organinės sieros mineralizavimas į neorganinę formą, pavyzdžiui, vandenilio sulfidas, elementinė siera ir kiti mineraliniai mineralai iš sieros.

- Vandenilio sulfido, elementinių sieros ir su sulfatu susijusių mineralų oksidavimas.

- Sulfato redukcija iki sieros.

- Sieros junginių mikrobiologinis imobilizavimas ir tolesnis įterpimas į organinę sieros formą.

Sieros srautas

Nepaisant sudėtingumo, sieros srautą galima apibendrinti trimis pagrindinėmis grupėmis:

Siera, sudaranti junginius

Į šią grupę įeina atmosferos siera, organinė siera, neorganinė siera (mineralai), sumažinta sieros ir sieros, kurios sudaro sulfatus.

Sulfatą absorbuoja augalai ir mikroorganizmai, kurie juos integruoja į savo organines molekules. Tuomet gyvūnai suvartoja šias organines formas per maistą, kurį jie valgo, perkeliant sierą maisto grandinėje.

Siera, patekusi į dirvą

Sieras yra įterpiamas į dirvą įvairiais būdais; pavyzdžiui, atmosferos nusėdimu, naudojant gyvūninės kilmės trąšas, augalų atliekas, naudojant mineralines trąšas ir akmenų nusidėvėjimą..

Sieras, išeinantis iš žemės

Sieras iš dirvožemio pašalinamas keliais būdais. Pavyzdžiui, kai augalai pasisavina sulfatus per jų šaknis, kai derlius nuimamas ir kai kurie redukuoti junginiai yra lakūs.

Kita dalis dirvožemio sieros prarandama filtravimo, nuotėkio ir erozijos būdu. Vulkanai ir kai kurios dujos, susidariusios dėl organinio skilimo, yra dar vienas sieros šaltinis, kuris tiesiogiai patenka į atmosferą.

Tačiau didžioji dalis Žemės sieros yra saugoma uolose, mineraluose ir sulfato druskose, kurios palaidotos giliai į vandenynų nuosėdas.

Reikšmė

Pagrindinis cheminių junginių komponentas

Sieros yra svarbi organizmų maistinė medžiaga, nes ji yra pagrindinė amino rūgščių cisteino ir metionino, taip pat kitų biocheminių junginių dalis..

Augalai atitinka sieros mitybos poreikius, asimiliuodami mineralinius junginius iš aplinkos.

Susijęs su augalų našumu

Tam tikrose situacijose, ypač intensyviame žemės ūkyje, biologiškai naudingų sieros formų prieinamumas gali būti ribojamas augalų produktyvumo veiksnys; todėl būtina naudoti sulfatines trąšas.

Sulfato svarbos augalų augimui ir gyvybingumui pripažinimas, taip pat sieros maistinė svarba žmonių ir gyvūnų mitybai paskatino daugiau dėmesio skirti sulfato absorbcijos, transportavimo ir įsisavinimo procesų tyrimams..

Būtina sukurti baltymus

Įeinant į augalą, sulfatas yra pagrindinė sieros gabenimo ir laikymo forma. Sieros yra reikalingos baltymams, fermentams ir vitaminams gaminti, taip pat yra pagrindinė chlorofilo formavimo sudedamoji dalis..

Paprastai sieros, kurių sieros yra nepakankamos, paprastai vystosi. Taigi, augalai, kuriuose trūksta sieros, pastebimi plonesni ir mažesni, jų jaunesni lapai tampa geltoni ir sumažėja sėklų kiekis.

Komercinė paskirtis

Išskyrus trąšų gamybą, siera turi kitokį komercinį naudojimą, pavyzdžiui: šautuvuose, rungtynėse, insekticiduose ir fungiciduose.

Be to, siera yra susijusi su iškastinio kuro gamyba, nes ji gali veikti kaip oksiduojanti arba redukuojanti medžiaga.

Susijęs su žala aplinkai

Sieros junginiai taip pat gali būti susiję su didele žala aplinkai, pvz., Sieros dioksidui, kuris kenkia augalijai, arba rūgščių drenažams, susijusiems su sulfidais, kurie mažina ekosistemas..

Žmogaus poveikis sieros ciklui

Žmogiškoji veikla atliko svarbų vaidmenį keičiant pasaulinio sieros ciklo pusiausvyrą. Didelio kiekio iškastinio kuro, ypač anglies, deginimas į atmosferą išskiria daug vandenilio sulfido dujų.

Kai ši dujos kerta lietaus, atsiranda rūgštus lietus, o tai yra korozinis kritulių kiekis, kurį sukelia lietaus vanduo, patenka į žemę per sieros dioksidą, paverčiant jį silpna sieros rūgštimi, kuri pakenkia vandens ekosistemoms..

Rūgštus lietus kenkia aplinkai mažinant ežerų pH, kuris žudo didžiąją ten gyvenančios faunos dalį. Jis taip pat veikia žmogaus sukurtas nenatūralias struktūras, pavyzdžiui, cheminių pastatų ir statulų degradaciją.

Daugelis marmuro paminklų, pvz., Lincoln memorialas Vašingtone, per pastaruosius metus patyrė didelę žalą dėl rūgštinio lietaus. 

Šie pavyzdžiai rodo, kokie dideli žmogaus veiklos padariniai mūsų aplinkoje ir mūsų ateities iššūkiai.

Nuorodos

  1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Pasauliniai biogeocheminiai ciklai. „Academic Press“.
  2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Aplinkos mokslai: visuotinė problema (11-asis red.). McGraw-Hill.
  3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Aplinkos mokslai: gamtinė aplinka ir žmogaus poveikis.
  4. Loka Bharathi, P. A. (1987). Sieros ciklas. Pasaulinė ekologija, (1899), 3424-3431.
  5. Meyer, B. (2013). Sieras, energija ir aplinka.
  6. O'Neill, P. (1998). Aplinkos Chamistry (3-asis red.). „CRC Press“.