CYKLUS SÍRY: FÁZE A VÝZNAM - BIOLOGIE - 2025

Cyklus síry je sada procesů, kterými je síra přepravovány přes přírodě v různých molekulách. Síra cestuje vzduchem, půdou, vodou a živými věcmi. Tento biogeochemický cyklus zahrnuje mineralizaci organické síry na síru, její oxidaci na síran a její redukci na síru.

Síra je absorbována mikroby a tvoří různé organické sloučeniny. Síra je velmi hojným prvkem ve vesmíru; Je považován za nekov, jeho barva je žlutá a nemá zápach. Síra se uvolňuje do atmosféry spalováním fosilních paliv, jako je uhlí.

V atmosféře je síra ve formě oxidu siřičitého (SO2) a může do ní vstoupit třemi způsoby: z rozkladu organických molekul, ze sopečné činnosti a geotermálních průduchů a ze spalování fosilních paliv. Lidmi.

Atomy síry jsou důležitou součástí struktury proteinů. Síra se nachází v aminokyselině cystein a podílí se na tvorbě typu vazby nazývané disulfidový můstek. Tyto vazby jsou nezbytné pro stanovení trojrozměrné struktury proteinů.

Fáze

Cyklus síry zahrnuje pohyb tohoto prvku v mnoha směrech atmosférou, hydrosférou, litosférou a biosférou. V litosféře dochází k erozním procesům hornin, které uvolňují uloženou síru.

Síra prochází řadou chemických transformací, protože je transportována přes různá média. Během své cesty prochází síra čtyřmi základními chemickými stupni:

- Mineralizace organické síry na anorganickou formu, jako je sirovodík, elementární síra a jiné minerály na bázi síry.

- Oxidace sirovodíku, elementární síry a minerálů souvisejících se síranem.

- Snížení síranu na síru.

- Mikrobiální imobilizace sloučenin síry a následné začlenění do organické formy síry.

Tok síry

I přes svou složitost lze tok síry shrnout do tří velkých skupin:

Síra, která se nachází, tvoří sloučeniny

V této skupině jsou atmosférická síra, organická síra, anorganická síra (minerály), redukovaná síra a síra, která tvoří sírany.

Síran je absorbován rostlinami a mikroorganismy, které je začleňují do svých organických molekul. Zvířata pak tyto organické formy konzumují potravou, kterou jedí, a síru pohybují podél potravního řetězce.

Síra vstupující do půdy

Síra je začleněna do půdy různými způsoby; například atmosférickou depozicí, použitím hnojiv živočišného původu, rostlinných zbytků, použitím minerálních hnojiv a erozí hornin.

Síra, která vychází ze země

Síra je odstraňována z půdy různými způsoby. Například, když rostliny absorbují sírany skrze své kořeny, když se sklízejí plodiny a když se některé redukované sloučeniny těkají.

Další část síry v půdě se ztrácí prosakováním, odtokem a erozí. Sopky a některé plyny produkované organickým rozkladem jsou dalším zdrojem síry, která se přenáší přímo do atmosféry.

Většina síry na Zemi je však uložena ve skalách, minerálech a síranových solích pohřbených hluboko v oceánských sedimentech.

Důležitost

Hlavní složka chemických sloučenin

Síra je důležitou živinou pro organismy, protože je základní složkou aminokyselin cysteinu a methioninu a dalších biochemických sloučenin.

Rostliny splňují jejich nutriční potřeby pro síru asimilací minerálních sloučenin z prostředí.

Souvisí s produktivitou rostlin

V určitých situacích, zejména v intenzivním zemědělství, může být dostupnost biologicky užitečných forem síry omezujícím faktorem produktivity rostlin; v důsledku toho je nutná aplikace hnojiv na bázi síranů.

Uznávání důležitosti síranu pro růst a vitalitu rostlin, jakož i nutriční význam síry pro výživu lidí a zvířat vedlo k většímu důrazu na výzkum absorpce sulfátů, transportu a asimilačních procesů..

Je nutné vytvářet proteiny

Po vstupu do závodu je síranem hlavní forma transportované a skladované síry. Síra je nezbytná pro konstrukci bílkovin, enzymů a vitamínů, je také klíčovou složkou při tvorbě chlorofylu.

Plodiny s nedostatkem síry obvykle vykazují omezení růstu. Rostliny s nedostatkem síry se tak jeví tenčí a menší, jejich mladší listy zžloutnou a počet semen se sníží.

Komerční využití

Kromě výroby hnojiv má síra další komerční využití, například: v střelném prachu, zápalkách, insekticidech a fungicidech.

Kromě toho je síra zapojena do výroby fosilních paliv díky své schopnosti působit jako oxidační nebo redukční činidlo.

Souvisí s poškozením životního prostředí

Sloučeniny síry mohou být také spojeny s významným poškozením životního prostředí, jako je oxid siřičitý, který poškozuje vegetaci, nebo kyselé odtoky spojené se sulfidy, které degradují ekosystémy.

Dopad člověka na cyklus síry

Lidské aktivity hrály důležitou roli při změně rovnováhy globálního cyklu síry. Spalování velkých množství fosilních paliv, zejména uhlí, uvolňuje velká množství plynů sirovodíku do atmosféry.

Když tento plyn prochází deštěm, vzniká kyselý déšť, což je žíravé srážení způsobené dešťovou vodou, která padá na zem oxidem siřičitým, čímž se mění na slabou kyselinu sírovou, což způsobuje poškození vodních ekosystémů.

Kyselý déšť poškozuje životní prostředí snížením pH jezer, která zabíjí velkou část fauny, která tam žije. Ovlivňuje také nepřirozené umělé struktury, jako je chemická degradace budov a soch.

Mnoho mramorových památek, jako je Lincolnův památník ve Washingtonu, DC, utrpělo v průběhu let značné škody kyselým deštěm.

Tyto příklady ukazují dalekosáhlé dopady lidských činností na naše životní prostředí a výzvy, které přetrvávají pro naši budoucnost.

Reference

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globální biogeochemické cykly. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Environmental Science: Globální zájem (11. vydání). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Věda o životním prostředí: Přírodní prostředí a lidské dopady.
4. Loka Bharathi, PA (1987). Cyklus síry. Global Ecology, (1899), 3424–3431.
5. Meyer, B. (2013). Síra, energie a životní prostředí.
6. O'Neill, P. (1998). Environmental Chamistry (3. vydání). CRC Stiskněte.