Етапи и значение на цикъла на сярата

на цикъла на сярата е набор от процеси, чрез които сярата се транспортира през природата в различни молекули. Сярата пътува през въздух, почва, вода и живи същества. Този биогеохимичен цикъл включва минерализацията на сярна органична сяра, окисляването му до сулфат и неговата редукция до сяра.

Сярата се инкорпорира от микроби и образува различни органични съединения. Сярата е много богат елемент във Вселената; Счита се за неметален, неговият цвят е жълт и няма мирис. Сярата се изпуска в атмосферата чрез изгаряне на изкопаеми горива, като въглища.

В атмосферата сярата се намира под формата на серен диоксид (SO2) и може да влезе в нея по три начина: от разлагане на органични молекули, от вулканична дейност и геотермални отвори и от изгаряне на изкопаеми горива. от хора.

Серните атоми са важна част от структурата на протеините. Сярата се намира в аминокиселината цистеин и участва в образуването на вид връзка, наречена дисулфиден мост. Тези връзки са съществени при определянето на триизмерната структура на протеините.

индекс

• 1 Етапи
• 2 Поток от сяра
  • 2.1 Сярата, която образува съединения
  • 2.2 Сярата, която влиза в почвата
  • 2.3 Серната, която излиза от земята
• 3 Значение
  • 3.1 Основен компонент в химичните съединения
  • 3.2 Свързан с продуктивността на растенията
  • 3.3 Необходими за изграждане на протеини
  • 3.4 Търговска употреба
  • 3.5 Свързани с екологичните щети
• 4 Влияние на човека върху цикъла на сярата
• 5 Препратки

етапи

Цикълът на сярата включва движението на този елемент в много посоки през атмосферата, хидросферата, литосферата и биосферата. В литосферата протичат процесите на ерозия на скалите, които освобождават съхранявана сяра.

Сярата преминава през редица химически трансформации, тъй като се транспортира по различни начини. По време на своето пътуване сярата преминава през четири основни етапа на химията:

- Минерализация на органична сяра до неорганична форма, като сероводород, елементарна сяра и други минерали на основата на сяра.

- Окисляване на сероводородни, елементарни и сулфатни минерали.

- Редукция на сулфат до сяра.

- Микробна имобилизация на серни съединения и последващо включване в органичната форма на сяра.

Серен поток

Въпреки сложността си, потока от сяра може да се обобщи в три основни групи:

Сярата, която образува съединения

Тази група включва сярна сяра, органична сяра, неорганична сяра (минерали), редуцирана сяра и сяра, която образува сулфати.

Сулфатът се абсорбира от растения и микроорганизми, които ги включват в техните органични молекули. След това животните консумират тези органични форми чрез храната, която ядат, като преместват сярата по хранителната верига.

Сярата, която влиза в почвата

Сярата се вкарва в почвата по различни начини; например чрез атмосферно отлагане, чрез използване на торове от животински произход, чрез отпадъците на растенията, чрез използване на минерални торове и от износването на скалите;.

Сярата, която излиза от земята

Сярата се отстранява от почвата по няколко начина. Например, когато растенията абсорбират сулфати през корените си, когато реколтата се прибира и когато някои редуцирани съединения се изпаряват.

Друга част от сярата на почвата се губи чрез филтрация, отток и ерозия. Вулкани и някои газове, получени от органично разлагане, са друг източник на сяра, който се прехвърля директно в атмосферата.

Въпреки това, по-голямата част от земната сяра се съхранява в скали, минерали и сулфатни соли, погребани дълбоко в океанските седименти.

важност

Основен компонент в химичните съединения

Сярата е важен хранителен елемент за организмите, защото е основен компонент на аминокиселините цистеин и метионин, както и други биохимични съединения..

Растенията задоволяват хранителните си нужди от сяра чрез асимилиране на минерални съединения от околната среда.

Свързан с продуктивността на растенията

В определени ситуации, особено в интензивното земеделие, наличието на биологично полезни форми на сяра може да бъде ограничаващ фактор за продуктивността на растенията; следователно е необходимо прилагането на сулфатни торове.

Признаването на значението на сулфата за растежа и жизнеността на растенията, както и хранителната важност на сярата за хранене на хора и животни, доведе до по-голям акцент върху изследванията върху процесите на абсорбция, транспорт и усвояване на сулфат.

Необходимо за изграждане на протеини

След въвеждане на растението сулфатът е основната форма на сяра, която се транспортира и съхранява. Сярата е необходима за изграждането на протеини, ензими и витамини, тя също е ключова съставка при образуването на хлорофил.

Културите, които имат недостиг на сяра, обикновено показват ограничения в тяхното развитие. Така растенията с липса на сяра се наблюдават по-тънки и по-малки, по-малките им листа пожълтяват и количеството семена намалява.

Търговска употреба

Освен производството на торове, сярата има и други търговски приложения, например: в барут, кибрит, инсектициди и фунгициди.

Освен това, сярата участва в производството на изкопаеми горива поради способността му да действа като окислително или редуциращо средство.

Свързани с екологични щети

Съединенията на сяра могат също да бъдат свързани със значителни екологични щети, като серен диоксид, който уврежда растителността, или киселинни дренажи, свързани със сулфиди, които разрушават екосистемите.

Влияние на човека върху цикъла на сярата

Човешките дейности играят важна роля в промяната на баланса на световния серен цикъл. Изгарянето на големи количества изкопаеми горива, особено въглища, отделя в атмосферата големи количества газове от сероводород.

Когато този газ се пресича от дъжд, настъпва киселинен дъжд, който е корозивно утаяване, причинено от дъждовна вода, която пада на земята чрез серен диоксид, превръщайки я в слаба сярна киселина, която причинява щети на водните екосистеми..

Киселинен дъжд уврежда околната среда чрез намаляване на рН на езерата, което убива голяма част от фауната, която живее там. Той засяга и неестествените структури, създадени от човека, като например химическото разрушаване на сгради и статуи.

Много мраморни паметници, като Мемориалът на Линкълн във Вашингтон, са претърпели значителни щети от киселинните дъждове през годините. 

Тези примери показват широкообхватните последици от човешката дейност в нашата среда и предизвикателствата, които остават за нашето бъдеще.

препратки

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Глобални биогеохимични цикли. Академик Прес.
2. Кънингам, У. и Кънингам, М. (2009). Наука за околната среда: Глобална загриженост (11-то изд.). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Наука за околната среда: Природната среда и човешкото въздействие.
4. Лока Бхарати, П. А. (1987). Цикъл на сярата. Глобална екология, (1899), 3424-3431.
5. Майер, Б. (2013). Сяра, енергия и околна среда.
6. O'Neill, P. (1998). Екологична химия (3-то изд.). CRC Press.