SIEROS CIKLAS: ETAPAI IR SVARBA - BIOLOGIJA - 2025

Sieros ciklas yra procesų, kurių sieros yra transportuojamų pobūdžio įvairių molekulių rinkinys. Siera keliauja oru, dirvožemiu, vandeniu ir gyvais daiktais. Šis biogeocheminis ciklas apima organinės sieros mineralizaciją iki sieros, jos oksidaciją į sulfatą ir redukciją į sierą.

Sieros pasisavina mikrobai ir sudaro skirtingus organinius junginius. Siera yra labai gausus elementas Visatoje; Jis laikomas nemetalu, jo spalva yra geltona ir neturi jokio kvapo. Siera patenka į atmosferą deginant iškastinį kurą, pavyzdžiui, anglį.

Atmosferoje siera yra sieros dioksido (SO2) pavidalu ir gali į ją patekti trimis būdais: nuo organinių molekulių skilimo, dėl vulkaninio aktyvumo ir geoterminių angų bei nuo deginant iškastinį kurą. Žmonių.

Sieros atomai yra svarbi baltymų struktūros dalis. Siera randama aminorūgštyje cisteine ​​ir dalyvauja formuojant tokio tipo jungtį, vadinamą disulfido tiltu. Šie ryšiai yra būtini nustatant baltymų trimatę struktūrą.

Etapai

Sieros ciklas apima šio elemento judėjimą įvairiomis kryptimis per atmosferą, hidrosferą, litosferą ir biosferą. Litosferoje vyksta uolienų erozijos procesai, kurie išskiria kaupiamą sierą.

Siera, gabenama per skirtingas terpes, patiria daugybę cheminių virsmų. Visą savo kelionę siera eina per keturis pagrindinius cheminius etapus:

- Organinės sieros mineralizavimas į neorganinę formą, tokią kaip vandenilio sulfidas, elementinė siera ir kiti mineralai, turintys sieros.

- Vandenilio sulfido, elementinės sieros ir su sulfatais susijusių mineralų oksidacija.

- Sulfato redukcija iki sieros.

- Sieros junginių mikrobiologinis imobilizavimas ir paskesnis įdėjimas į organinę sieros formą.

Sieros srautas

Nepaisant sudėtingumo, sieros srautą galima apibendrinti į tris dideles grupes:

Rasta siera sudaro junginius

Šiai grupei priklauso atmosferos siera, organinė siera, neorganinė siera (mineralai), redukuota siera ir siera, kuri sudaro sulfatus.

Sulfatą absorbuoja augalai ir mikroorganizmai, kurie įtraukia juos į savo organines molekules. Gyvūnai šias organines formas sunaudoja per maistą, kurį valgo, sierai judant maisto grandine.

Į dirvožemį patenkanti siera

Siera į dirvožemį patenka skirtingais būdais; pavyzdžiui, nusodinant atmosferoje, naudojant gyvūninės kilmės trąšas, augalų likučius, mineralines trąšas ir erozijas.

Siera, kuri išeina iš žemės

Siera iš dirvožemio pašalinama įvairiais būdais. Pvz., Kai augalai absorbuoja sulfatus per šaknis, derliaus nuėmimui ir kai kurie redukuoti junginiai yra lakūs.

Kita sieros dalis dirvožemyje prarandama dėl nuotėkio, nuotėkio ir erozijos. Vulkanai ir kai kurios dujos, susidarančios organinio skilimo metu, yra dar vienas sieros šaltinis, kuris tiesiogiai patenka į atmosferą.

Tačiau didžioji dalis sieros Žemėje yra kaupiama uolienose, mineraluose ir sulfato druskose, palaidotose giliai vandenyno nuosėdose.

Svarba

Pagrindinis komponentas cheminiuose junginiuose

Siera yra svarbi maistinė medžiaga organizmams, nes ji yra pagrindinis aminorūgščių cisteino ir metionino, taip pat kitų biocheminių junginių komponentas.

Augalai patenkina savo maistinius sieros poreikius, pasisavindami mineralinius junginius iš aplinkos.

Susijęs su augalų produktyvumu

Tam tikrose situacijose, ypač intensyviame žemės ūkyje, biologiškai naudingų sieros formų prieinamumas gali būti ribojantis augalų produktyvumo veiksnys; todėl trąšas, kurių pagrindas yra sulfatas, reikia naudoti.

Pripažinus sulfato svarbą augalų augimui ir gyvybingumui, taip pat sieros svarbą mitybai žmonių ir gyvūnų mityboje, atsirado didesnis dėmesys sulfatų absorbcijos, pernešimo ir asimiliacijos procesų tyrimams. .

Būtina kurti baltymus

Patekęs į gamyklą, sulfatas yra pagrindinė sieros, gabenamos ir sandėliuojamos, forma. Siera yra būtina baltymams, fermentams ir vitaminams kurti, ji taip pat yra pagrindinė sudedamoji dalis formuojant chlorofilą.

Augalų, kuriuose nėra sieros, augimas paprastai būna ribotas. Taigi augalai, kuriuose nėra sieros, atrodo plonesni ir mažesni, jaunesni jų lapai pagelsta ir sumažėja sėklų skaičius.

Komercinis naudojimas

Be trąšų gamybos, siera gali būti naudojama ir kitoms komercinėms reikmėms, pvz., Kuliamoje, degtukuose, insekticidais ir fungicidais.

Be to, siera dalyvauja gaminant iškastinį kurą dėl savo gebėjimo veikti kaip oksiduojanti ar redukuojanti medžiaga.

Susijęs su žala aplinkai

Sieros junginiai taip pat gali būti siejami su didele žala aplinkai, pavyzdžiui, sieros dioksidu, kuris kenkia augalijai, arba rūgščių nutekėjimais, susijusiais su ekosistemas ardančiais sulfidais.

Žmogaus poveikis sieros ciklui

Žmogaus veikla vaidino svarbų vaidmenį keičiant pasaulinio sieros ciklo pusiausvyrą. Deginant didelius iškastinio kuro kiekius, ypač anglį, į atmosferą išsiskiria didelis kiekis vandenilio sulfido dujų.

Kai šios dujos praeina lietaus metu, susidaro rūgštus lietus, kuris yra korozinis kritulys, kurį sukelia lietaus vanduo, patenkantis į žemę per sieros dioksidą, paverčiant jį silpna sieros rūgštimi, darančia žalą vandens ekosistemoms.

Rūgštus lietus kenkia aplinkai, nes sumažėja ežerų pH, kuris užmuša didelę faunos dalį. Tai taip pat veikia nenatūralias žmogaus sukurtas konstrukcijas, tokias kaip cheminis pastatų ir statulų skilimas.

Daugybė marmurinių paminklų, pavyzdžiui, Linkolno memorialas Vašingtone, bėgant metams, padarė didelę žalą dėl rūgštaus lietaus.

Šie pavyzdžiai rodo tolimą žmogaus veiklos poveikį mūsų aplinkai ir mūsų ateities iššūkius.

Nuorodos

1. Mėsininkas, S., Charlson, R., Orians, G. ir Wolfe, G. (1992). Visuotiniai biogeocheminiai ciklai. Akademinė spauda.
2. Cunningham, W. ir Cunningham, M. (2009). Aplinkosaugos mokslas: visuotinis susirūpinimas (11-asis leidimas). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. ir Jackson, J. (1996). Aplinkos mokslas: natūrali aplinka ir poveikis žmonėms.
4. Loka Bharathi, PA (1987). Sieros ciklas. Pasaulinė ekologija, (1899), 3424–3431.
5. Meyeris, B. (2013). Siera, energija ir aplinka.
6. O'Neill, P. (1998). Aplinkos chemija (3-asis leidimas). „CRC Press“.