Stupnjevi i važnost ciklusa sumpora

ciklus sumpora je skup postupaka kojima se sumpor transportira kroz prirodu u različitim molekulama. Sumpor putuje kroz zrak, tlo, vodu i živa bića. Ovaj biogeokemijski ciklus uključuje mineralizaciju sumpornog organskog sumpora, njegovu oksidaciju u sulfat i njegovo smanjenje do sumpora..

Sumpor je ugrađen mikrobima i tvori različite organske spojeve. Sumpor je vrlo bogat element u svemiru; Smatra se nemetalnim, boja mu je žuta i nema miris. Sumpor se ispušta u atmosferu spaljivanjem fosilnih goriva, kao što je ugljen.

U atmosferi se sumpor nalazi u obliku sumpornog dioksida (SO2) i može ga ući na tri načina: od razgradnje organskih molekula, vulkanske aktivnosti i geotermalnih otvora, te od izgaranja fosilnih goriva. ljudi.

Atomi sumpora su važan dio strukture proteina. Sumpor se nalazi u cisteinu aminokiseline i sudjeluje u formiranju tipa veze nazvanog disulfidni most. Te su veze bitne za određivanje trodimenzionalne strukture proteina.

indeks

• 1 Faze
• 2 Strujanje sumpora
  • 2.1 Sumpor koji tvori spojeve
  • 2.2 Sumpor koji ulazi u tlo
  • 2.3 Sumpor koji izlazi iz zemlje
• 3 Važnost
  • 3.1 Glavna komponenta u kemijskim spojevima
  • 3.2 Povezano s produktivnošću biljaka
  • 3.3 Potrebno izgraditi proteine
  • 3.4 Komercijalna uporaba
  • 3.5 Povezano s oštećenjem okoliša
• 4 Utjecaj ljudskog bića na ciklus sumpora
• 5 Reference

faze

Ciklus sumpora uključuje kretanje ovog elementa u mnogim smjerovima kroz atmosferu, hidrosferu, litosferu i biosferu. U litosferi se javljaju procesi erozije stijena koji oslobađaju pohranjeni sumpor.

Sumpor se podvrgava nizu kemijskih transformacija jer se prenosi različitim sredstvima. Tijekom svog putovanja, sumpor prolazi kroz četiri temeljne kemijske faze:

- Mineralizacija organskog sumpora u neorganski oblik, kao što su sumporovodik, elementarni sumpor i drugi minerali na bazi sumpora.

- Oksidacija sumporovodika, elementarnih sumpora i minerala povezanih s sulfatom.

- Redukcija sulfata do sumpora.

- Mikrobna imobilizacija spojeva sumpora i naknadna ugradnja u organski oblik sumpora.

Tok sumpora

Unatoč svojoj složenosti, protok sumpora može se sažeti u tri glavne skupine:

Sumpor koji tvori spojeve

Ova skupina uključuje atmosferski sumpor, organski sumpor, anorganski sumpor (minerale), reducirani sumpor i sumpor koji tvori sulfate.

Sulfat se apsorbira u biljkama i mikroorganizmima koji ih ugrađuju u svoje organske molekule. Životinje zatim konzumiraju ove organske oblike kroz hranu koju jedu, premještanjem sumpora duž hranidbenog lanca.

Sumpor koji ulazi u tlo

Sumpor se ugrađuje u tlo na različite načine; na primjer, atmosferskim taloženjem, korištenjem gnojiva životinjskog podrijetla, otpadom biljaka, uporabom mineralnih gnojiva i trošenjem stijena.

Sumpor koji izlazi iz zemlje

Sumpor se uklanja iz tla na nekoliko načina. Na primjer, kada biljke apsorbiraju sulfate kroz svoje korijene, kada se žetva usjeva i kada se neki reducirani spojevi ispare.

Drugi dio sumpora u tlu gubi se filtriranjem, otjecanjem i erozijom. Vulkani i neki plinovi nastali organskim raspadom još su jedan izvor sumpora koji se prenosi izravno u atmosferu.

Međutim, najveći dio Zemljinog sumpora pohranjuje se u stijenama, mineralima i sulfatnim solima zakopanim duboko u oceanskim sedimentima.

važnost

Glavna komponenta u kemijskim spojevima

Sumpor je važan nutrijent za organizme jer je temeljna komponenta aminokiselina cistein i metionin, kao i drugih biokemijskih spojeva.

Biljke zadovoljavaju svoje prehrambene potrebe za sumporom asimilacijom mineralnih spojeva iz okoline.

Povezano s produktivnošću biljaka

U određenim situacijama, osobito u intenzivnoj poljoprivredi, dostupnost biološki korisnih oblika sumpora može biti ograničavajući faktor za produktivnost postrojenja; stoga je nužna primjena sulfatnih gnojiva.

Prepoznavanje važnosti sulfata za rast i vitalnost biljaka, kao i prehrambena važnost sumpora za prehranu ljudi i životinja, dovela je do većeg naglaska na istraživanja o procesima apsorpcije, transporta i asimilacije sulfata..

Nužno je graditi proteine

Nakon ulaska u biljku, sulfat je glavni oblik sumpora koji se transportira i skladišti. Sumpor je neophodan za izgradnju proteina, enzima i vitamina, također je ključni sastojak u formiranju klorofila.

Usjevi koji su deficitarni sumporom obično pokazuju ograničenja u njihovom razvoju. Tako se biljke s nedostatkom sumpora promatraju tanje i manje, njihova mlađa lišća žuti i količina sjemena se smanjuje.

Komercijalna uporaba

Osim proizvodnje gnojiva, sumpor ima i druge komercijalne namjene, na primjer: u barutu, šibicama, insekticidima i fungicidima.

Osim toga, sumpor je uključen u proizvodnju fosilnih goriva zbog svoje sposobnosti da djeluje kao oksidirajući ili reducirajući agens.

Povezano s oštećenjem okoliša

Spojevi sumpora mogu također biti povezani sa značajnim oštećenjem okoliša, kao što je sumporni dioksid koji oštećuje vegetaciju, ili odvodnje kiseline povezane sa sulfidima koji degradiraju ekosustave.

Utjecaj ljudskog bića na ciklus sumpora

Ljudske aktivnosti odigrale su važnu ulogu u mijenjanju ravnoteže globalnog sumpornog ciklusa. Spaljivanje velikih količina fosilnih goriva, osobito ugljena, oslobađa velike količine plinova sumporovodika u atmosferu.

Kada taj plin prelazi kiša dolazi do kiselih kiša, što je nagrizajuća oborina uzrokovana kišnicom koja padne na tlo kroz sumporni dioksid, pretvarajući je u slabu sumpornu kiselinu koja uzrokuje oštećenje vodenih ekosustava..

Kisele kiše štete okolišu smanjenjem pH jezera, što ubija veliki dio faune koja tamo živi. Ona također utječe na neprirodne strukture koje je stvorio čovjek, kao što je, na primjer, kemijska degradacija zgrada i kipova.

Mnogi mramorni spomenici, kao što je Lincoln Memorial u Washingtonu, DC, pretrpjeli su značajne štete od kiselih kiša tijekom godina. 

Ovi primjeri pokazuju dalekosežne učinke ljudskih aktivnosti u našem okruženju i izazove koji ostaju za našu budućnost.

reference

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. i Wolfe, G. (1992). Globalni biogeokemijski ciklusi. Academic Press.
2. Cunningham, W. i Cunningham, M. (2009). Znanost o okolišu: Globalna briga (11. izdanje). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. i Jackson, J. (1996). Znanost o okolišu: prirodno okruženje i utjecaj na ljude.
4. Loka Bharathi, P.A. (1987). Ciklus sumpora. Globalna ekologija, (1899), 3424-3431.
5. Meyer, B. (2013). Sumpor, energija i okoliš.
6. O'Neill, P. (1998). Klimatizacija okoliša (3. izd.). CRC Press.