Svavelcykelnivåer och betydelse



den svavelcykel är den uppsättning processer genom vilka svavel transporteras genom naturen i olika molekyler. Svavel passerar genom luft, jord, vatten och levande saker. Denna biogeokemiska cykel innefattar mineraliseringen av svavel organisk svavel, oxidationen av denna till sulfat och dess reduktion till svavel.

Svavel är införlivat med mikrober och bildar olika organiska föreningar. Svavel är ett mycket rikligt element i universum; Det anses vara en icke-metall, dess färg är gul och har ingen lukt. Svavel släpps ut i atmosfären genom att bränna fossila bränslen, som kol.

I atmosfären, är svavel i form av svaveldioxid (SO2) och kan ange detta på tre sätt: från nedbrytning av organiska molekyler från vulkanisk aktivitet och geotermiska ventiler, och från förbränning av fossila bränslen av människor.

Svavelatomer är en viktig del av proteinkonstruktionen. Svavel finns i aminosyran cystein och är involverad i bildandet av en typ av bindning som kallas en disulfidbro. Dessa länkar är avgörande för bestämningen av proteinens tredimensionella struktur.

index

  • 1 etapper
  • 2 Svavelflöde
    • 2.1 Svavel som bildar föreningar
    • 2.2 Svavel som kommer in i jorden
    • 2.3 Svavel som kommer ut ur marken
  • 3 Betydelse
    • 3.1 Huvudkomponent i kemiska föreningar
    • 3.2 Förknippad med produktiviteten hos växter
    • 3.3 Nödvändigt att bygga proteiner
    • 3.4 Kommersiella användningsområden
    • 3.5 Associerad med miljöskador
  • 4 Människans påverkan på svavelcykeln
  • 5 referenser

stadier

Svavelcykeln innefattar rörelsen av detta element i många riktningar genom atmosfären, hydrosfären, litosfären och biosfären. I litosfären uppträder processerna av erosion av bergarter som släpper ut lagrad svavel.

Svavel genomgår en rad kemiska omvandlingar eftersom den transporteras på olika sätt. Under sin resa går svavel genom fyra grundläggande kemiska stadier:

- Mineralisering av organisk svavel till oorganisk form, såsom vätesulfid, elementärt svavel och andra svavelbaserade mineraler.

- Oxidering av vätesulfid, elementära svavel- och sulfatrelaterade mineraler.

- Sulfatreduktion till svavel.

- Mikrobiell immobilisering av svavelföreningar och efterföljande införlivande i den organiska formen av svavel.

Svavelflöde

Trots dess komplexitet kan svavelflödet sammanfattas i tre huvudgrupper:

Svavel som bildar föreningar

Denna grupp omfattar atmosfärisk svavel, organisk svavel, oorganisk svavel (mineraler), reducerad svavel och svavel som bildar sulfater.

Sulfat absorberas av växter och mikroorganismer, vilka införlivar dem i sina organiska molekyler. Djurna konsumerar sedan dessa organiska former genom maten de äter, och flyttar svavel längs livsmedelskedjan.

Svavel som kommer in i jorden

Svavel är införlivat i jorden på olika sätt; till exempel genom atmosfärisk deponering, genom användning av gödselmedel av animaliskt ursprung, genom avfallet av växterna, genom användning av mineralgödselmedel och genom slitage av bergarterna.

Svavel som kommer ut ur marken

Svavel avlägsnas från jorden på flera sätt. Till exempel, när växter absorberar sulfater genom sina rötter, när grödor skördas och när vissa reducerade föreningar förflyktas.

En annan del av jordens svavel går förlorad genom filtrering, avrinning och erosion. Vulkaner och vissa gaser som härrör från organisk sönderdelning är en annan svavelkälla som överförs direkt till atmosfären.

De flesta av jordens svavel lagras dock i bergarter, mineraler och sulfatsalter som är begraven djupt i havsediment.

betydelse

Huvudkomponent i kemiska föreningar

Svavel är ett viktigt näringsämne för organismer eftersom det är en grundläggande komponent i aminosyrorna cystein och metionin, liksom andra biokemiska föreningar.

Växter uppfyller deras näringsbehov för svavel genom att assimilera mineralföreningar från miljön.

Förknippad med produktiviteten hos växter

I vissa situationer, särskilt vid intensivt jordbruk, kan tillgången på biologiskt användbara svavelformar vara en begränsande faktor för växtproduktivitet. Följaktligen är tillämpningen av sulfatbaserade gödningsmedel nödvändigt.

Erkännande av betydelsen av sulfat för tillväxt och växt kraft och närings betydelsen av svavel för människors och djurs diet har lett till en större betoning på forskning om processer absorption, transport och assimilering av sulfat.

Nödvändigt att bygga proteiner

Efter att ha gått in i växten är sulfat huvudformen av svavel transporterad och lagrad. Svavel är nödvändigt för konstruktion av proteiner, enzymer och vitaminer, det är också en viktig ingrediens i bildandet av klorofyll.

Grödor som är bristfälliga i svavel visar vanligtvis begränsningar i deras utveckling. Således observeras växter med brist på svavel smalare och mindre, deras yngre löv blir gula och mängden frön minskas.

Kommersiella användningsområden

Förutom produktion av gödselmedel har svavel andra kommersiella användningsområden, till exempel: i krut, matchningar, insekticider och fungicider.

Dessutom är svavel involverad i framställning av fossila bränslen på grund av dess förmåga att verka som ett oxidationsmedel eller reduktionsmedel.

Förknippad med miljöskador

Svavelföreningar kan också förknippas med allvarlig miljöförstöring, såsom svaveldioxid skadar vegetationen, eller syradränerings associerad med sulfider degraderar ekosystem.

Människans inverkan på svavelcykeln

Mänskliga aktiviteter har spelat en viktig roll för att förändra balansen i den globala svavelcykeln. Förbränningen av stora mängder fossila bränslen, särskilt kol, frigör stora mängder av vätesulfidgaser i atmosfären.

När denna gas genomkorsas av regn surt regn, vilket är en korrosiv utfällning orsakad av regnvatten som faller till marken genom svaveldioxiden produceras, vilket gör svag svavelsyra som skadar vattenekosystem.

Surt regn skadar miljön genom att minska sjöarnas pH, vilket dödar en stor del av den fauna som bor där. Det påverkar också onaturliga strukturer som skapats av människan, till exempel den kemiska nedbrytningen av byggnader och statyer.

Många marmormonument, som Lincoln Memorial i Washington, DC, har lidit betydande skador från surt regn under åren. 

Dessa exempel visar de långtgående effekterna av mänsklig verksamhet i vår miljö och de utmaningar som finns kvar för vår framtid.

referenser

  1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globala biogeokemiska cykler. Academic Press.
  2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Miljövetenskap: En global oro (11: e upplagan). McGraw-Hill.
  3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Miljövetenskap: Den naturliga miljön och människans påverkan.
  4. Loka Bharathi, P.A. (1987). Svavelcykel. Global ekologi, (1899), 3424-3431.
  5. Meyer, B. (2013). Svavel, Energi och Miljö.
  6. O'Neill, P. (1998). Miljö Chamistry (3: e upplagan). CRC Press.