Этапы цикла серы и значение

цикл серы это набор процессов, посредством которых сера транспортируется через природу в различных молекулах. Сера путешествует по воздуху, почве, воде и живым существам. Этот биогеохимический цикл включает в себя минерализацию серы, органическую серу, окисление ее до сульфата и ее восстановление до серы..

Сера включена микробами и образует различные органические соединения. Сера - очень распространенный элемент во Вселенной; Он считается неметаллическим, его цвет желтый и не имеет запаха. Сера выбрасывается в атмосферу при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь.

В атмосфере сера находится в форме диоксида серы (SO2) и может попасть в нее тремя путями: из-за разложения органических молекул, из-за вулканической активности и геотермальных выбросов, а также от сжигания ископаемого топлива. людьми.

Атомы серы являются важной частью структуры белков. Сера содержится в аминокислоте цистеина и участвует в образовании типа связи, называемой дисульфидным мостиком. Эти звенья необходимы для определения трехмерной структуры белков..

индекс

• 1 Этапы
• 2 поток серы
  • 2.1 Сера, которая образует соединения
  • 2.2 Сера, которая попадает в почву
  • 2.3 Сера, которая выходит из земли
• 3 Важность
  • 3.1 Основной компонент в химических соединениях
  • 3.2 Связанные с продуктивностью растений
  • 3.3 Необходимо строить белки
  • 3.4 Коммерческое использование
  • 3.5 Связано с ущербом окружающей среде
• 4 Влияние человека на цикл серы
• 5 ссылок

этапы

Цикл серы включает в себя движение этого элемента во многих направлениях через атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу. В литосфере происходят процессы эрозии горных пород, которые выделяют накопленную серу.

Сера претерпевает ряд химических превращений, поскольку она транспортируется различными способами. На протяжении своего пути сера проходит четыре основных химических этапа:

- Минерализация органической серы в неорганическую форму, такую ​​как сероводород, элементарная сера и другие минералы на основе серы.

- Окисление сероводорода, элементарной серы и сульфат-связанных минералов.

- Восстановление сульфата до серы.

- Микробная иммобилизация соединений серы и последующее включение в органическую форму серы.

Поток серы

Несмотря на свою сложность, поток серы можно объединить в три основные группы:

Сера, которая образует соединения

К этой группе относятся атмосферная сера, органическая сера, неорганическая сера (минералы), восстановленная сера и сера, образующая сульфаты.

Сульфат поглощается растениями и микроорганизмами, которые включают их в свои органические молекулы. Затем животные потребляют эти органические формы через еду, которую они едят, перемещая серу по пищевой цепи.

Сера, которая попадает в почву

Сера вводится в почву по-разному; например, в результате атмосферного осаждения, использования удобрений животного происхождения, отходов растений, использования минеральных удобрений и износа горных пород..

Сера, которая выходит из-под земли

Сера удаляется из почвы несколькими способами. Например, когда растения поглощают сульфаты через корни, когда собирают урожай и когда некоторые восстановленные соединения улетучиваются.

Другая часть серы в почве теряется в результате фильтрации, стока и эрозии. Вулканы и некоторые газы, образующиеся в результате органического разложения, являются еще одним источником серы, которая переносится непосредственно в атмосферу.

Однако большая часть серы Земли хранится в горных породах, минералах и сульфатных солях, захороненных глубоко в океанических отложениях..

важность

Основной компонент в химических соединениях

Сера является важным питательным веществом для организмов, поскольку она является основным компонентом аминокислот цистеина и метионина, а также других биохимических соединений..

Растения удовлетворяют свои пищевые потребности в сере, усваивая минеральные соединения из окружающей среды..

Связано с продуктивностью растений

В определенных ситуациях, особенно в интенсивном сельском хозяйстве, наличие биологически полезных форм серы может быть ограничивающим фактором для продуктивности растений; следовательно, применение сульфатных удобрений необходимо.

Признание важности сульфата для роста и жизнеспособности растений, а также питательной важности серы для рационов человека и животных привело к тому, что больше внимания уделяется исследованиям процессов поглощения, транспорта и ассимиляции сульфата..

Необходимо строить белки

После поступления на завод сульфат является основной формой транспортировки и хранения серы. Сера необходима для создания белков, ферментов и витаминов, она также является ключевым ингредиентом в образовании хлорофилла.

Культуры с дефицитом серы обычно имеют ограничения в своем развитии. Таким образом, растения с недостатком серы наблюдаются тоньше и меньше, их более молодые листья желтеют, а количество семян уменьшается.

Коммерческое использование

Помимо производства удобрений сера используется в коммерческих целях, например: в порохе, спичках, инсектицидах и фунгицидах..

Кроме того, сера участвует в производстве ископаемого топлива благодаря своей способности действовать в качестве окислителя или восстановителя..

Связано с ущербом окружающей среде

Соединения серы также могут быть связаны со значительным ущербом для окружающей среды, таким как диоксид серы, наносящий ущерб растительности, или кислотные стоки, связанные с сульфидами, которые разрушают экосистемы..

Влияние человека на цикл серы

Человеческая деятельность сыграла важную роль в изменении баланса глобального цикла серы. Сжигание большого количества ископаемого топлива, особенно угля, выделяет большое количество сероводородных газов в атмосферу.

Когда этот газ пересекается дождем, происходят кислотные дожди, которые являются коррозионными осадками, вызванными дождевой водой, которая падает на землю через диоксид серы, превращая ее в слабую серную кислоту, которая наносит ущерб водным экосистемам..

Кислотный дождь наносит вред окружающей среде, снижая рН озер, что убивает большую часть обитающей там фауны. Это также влияет на неестественные структуры, созданные человеком, такие как, например, химическая деградация зданий и статуй..

Многие мраморные памятники, такие как Мемориал Линкольна в Вашингтоне, округ Колумбия, в течение многих лет сильно пострадали от кислотных дождей.. 

Эти примеры показывают далеко идущие последствия человеческой деятельности в нашей среде и проблемы, которые остаются для нашего будущего.

ссылки

1. Мясник, С., Чарльсон, Р., Орианс, Г. и Вулф, Г. (1992). Глобальные биогеохимические циклы. Академическая пресса.
2. Каннингем В. и Каннингем М. (2009). Наука об окружающей среде: глобальная проблема (11-е изд.). McGraw-Hill.
3. Джексон А. и Джексон Дж. (1996). Наука об окружающей среде: природная среда и воздействие человека.
4. Лока Бхарати, П. А. (1987). Цикл серы. Глобальная Экология, (1899), 3424-3431.
5. Мейер, Б. (2013). Сера, Энергетика и Окружающая среда.
6. О'Нил, П. (1998). Экологическая химия (3-е изд.). CRC Press.