Sēra cikla posmi un nozīme

The sēra ciklu ir procesu kopums, ar kuru sērs tiek transportēts caur dabu dažādās molekulās. Sēra ceļo pa gaisu, augsni, ūdeni un dzīvajām lietām. Šis bioģeoķīmiskais cikls ietver sēra organiskā sēra mineralizāciju, tā oksidēšanos uz sulfātu un tā reducēšanu uz sēru.

Sēru satur mikrobi un veido dažādus organiskos savienojumus. Sērs ir ļoti bagātīgs Visuma elements; To uzskata par nemetālisku, tā krāsa ir dzeltena un tai nav smaržas. Sēra izdalās atmosfērā, sadedzinot fosilo kurināmo, piemēram, ogles.

Atmosfērā sērs tiek atrasts sēra dioksīda (SO2) formā, un tas var iekļūt trijos veidos: no organisko molekulu sadalīšanās, vulkāniskās darbības un ģeotermālās atveres, kā arī no fosilā kurināmā sadedzināšanas. cilvēkiem.

Sēra atomi ir svarīga proteīnu struktūras sastāvdaļa. Sērs ir atrodams aminoskābju cisteīnā, un tas ir iesaistīts tāda veida saites veidošanā, ko sauc par disulfīda tiltu. Šīs saites ir būtiskas proteīnu trīsdimensiju struktūras noteikšanai.

Indekss

• 1 posmi
• 2 Sēra plūsma
  • 2.1 Sērs, kas veido savienojumus
  • 2.2 Sērs, kas nonāk augsnē
  • 2.3 Sērs, kas nāk no zemes
• 3 Nozīme
  • 3.1 Ķīmisko savienojumu galvenā sastāvdaļa
  • 3.2 Saistīts ar augu produktivitāti
  • 3.3 Nepieciešams proteīnu veidošanai
  • 3.4 Komerciālie izmantošanas veidi
  • 3.5 Saistīts ar kaitējumu videi
• 4 Cilvēka ietekme uz sēra ciklu
• 5 Atsauces

Posmi

Sēra cikls ietver šī elementa kustību daudzos virzienos caur atmosfēru, hidrosfēru, litosfēru un biosfēru. Litosfērā notiek iežu erozijas procesi, kas atbrīvo uzglabāto sēru.

Sērs tiek pakļauts virknei ķīmisku pārveidojumu, jo tas tiek transportēts ar dažādiem līdzekļiem. Visā ceļā sērs iet cauri četriem galvenajiem ķīmiskajiem posmiem:

- Organiskā sēra mineralizācija neorganiskā formā, piemēram, sērūdeņradis, elementārā sēra un citi minerālvielas, kas satur sēra saturu.

- Ūdeņraža sulfīda oksidēšana, elementārā sēra un ar sulfātu saistītās minerālvielas.

- Sulfātu samazināšana uz sēru.

- Sēra savienojumu mikrobu imobilizācija un turpmāka iekļaušana sēra organiskajā formā.

Sēra plūsma

Neskatoties uz sarežģītību, sēra plūsmu var apkopot trīs galvenajās grupās:

Sērs, kas veido savienojumus

Šajā grupā ietilpst atmosfēras sērs, organiskais sērs, neorganiskais sērs (minerāli), samazināts sērs un sērs, kas veido sulfātus.

Sulfātu absorbē augi un mikroorganismi, kas tos iekļauj to organiskajās molekulās. Tad dzīvnieki patērē šos organiskos veidus, ēdot pārtiku, pārvietojot sēru pārtikas ķēdē.

Sērs, kas nonāk augsnē

Sērs ir iekļauts augsnē dažādos veidos; piemēram, ar atmosfēras uzkrāšanos, izmantojot dzīvnieku izcelsmes mēslošanas līdzekļus, augu atkritumus, izmantojot minerālmēslus un klintīm.

Sērs, kas nāk no zemes

Sērs tiek noņemts no augsnes vairākos veidos. Piemēram, kad augi savos sakņos absorbē sulfātus, kad tiek novāktas kultūras un kad daži samazināti savienojumi ir gaistoši.

Vēl viena augsnes sēra daļa tiek zaudēta filtrācijas, noteces un erozijas dēļ. Vēl viens sēra avots, kas tiek novadīts tieši atmosfērā, ir vulkāni un organiskās sadalīšanās rezultātā radušās gāzes.

Tomēr lielākā daļa Zemes sēra tiek glabāti akmeņos, minerālos un sulfātu sāļos, kas ir dziļi apglabāti okeāna nogulumos.

Nozīme

Ķīmisko savienojumu galvenā sastāvdaļa

Sērs ir svarīga uzturviela organismiem, jo ​​tā ir cisteīna un metionīna aminoskābju, kā arī citu bioķīmisko savienojumu būtiska sastāvdaļa..

Augi atbilst sēra uztura vajadzībām, asimilējot minerālvielas no vides.

Saistīts ar augu produktivitāti

Dažās situācijās, īpaši intensīvajā lauksaimniecībā, bioloģiski noderīgu sēra formu pieejamība var būt ierobežojošs faktors augu produktivitātei; līdz ar to ir nepieciešams izmantot sulfātu saturošus mēslošanas līdzekļus.

Atzīstot sulfātu nozīmi augu augšanai un sparīgumam, kā arī sēra uzturvērtībai cilvēku un dzīvnieku uzturā, ir vairāk uzsvērta sulfātu absorbcijas, transportēšanas un asimilācijas procesu izpēte..

Nepieciešams proteīnu veidošanai

Pēc iekļūšanas augā sulfāts ir galvenais sēra veids, ko transportē un uzglabā. Sērs ir nepieciešams proteīnu, fermentu un vitamīnu veidošanai, tas ir arī galvenais hlorofila veidošanās komponents..

Kultūras, kurām ir sēra deficīts, parasti parāda to attīstību. Tādējādi augi ar sēra trūkumu tiek novēroti plānāki un mazāki, viņu jaunākās lapas kļūst dzeltenas un samazinās sēklu daudzums.

Komerciālie izmantošanas veidi

Neatkarīgi no mēslošanas līdzekļu ražošanas sēram ir cita komerciāla izmantošana, piemēram, šaujampulverā, sērkociņos, insekticīdos un fungicīdos..

Turklāt sērs ir iesaistīts fosilā kurināmā ražošanā, jo tas spēj darboties kā oksidētājs vai reducētājs.

Saistīts ar kaitējumu videi

Sēra savienojumi var būt saistīti arī ar būtisku kaitējumu videi, piemēram, sēra dioksīdu, kas kaitē veģetācijai, vai skābes drenāžām, kas saistītas ar sulfīdiem, kas degradē ekosistēmas..

Cilvēka ietekme uz sēra ciklu

Cilvēka darbībām ir bijusi svarīga loma pasaules sēra cikla līdzsvarā. Daudzu fosilā kurināmā, jo īpaši ogļu, sadedzināšana atmosfērā izdala lielu daudzumu sērūdeņraža gāzu.

Kad šo gāzi šķērso lietus, rodas skābais lietus, kas ir korozīva nokrišņi, ko izraisa lietus ūdens, kas nokļūst zemē ar sēra dioksīdu, pārveidojot to par vāju sērskābi, kas kaitē ūdens ekosistēmām..

Skābais lietus bojā vidi, samazinot ezeru pH, kas nogalina lielu daļu no tur dzīvojošās faunas. Tas ietekmē arī cilvēka radītās nedabiskās struktūras, piemēram, ēku un statuju ķīmisko noārdīšanos.

Daudzi marmora pieminekļi, piemēram, Lincoln memoriāls Vašingtonā, gadu gaitā ir cietuši ievērojamus zaudējumus skābā lietū.. 

Šie piemēri liecina par cilvēka darbības plašo ietekmi mūsu vidē un problēmām, kas paliek mūsu nākotnei.

Atsauces

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globālie bioķīmiskie cikli. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Vides zinātne: globāla problēma (11. izdevums). McGraw-Hill.
3. Džeksons, A. un Džeksons, J. (1996). Vides zinātne: dabiskā vide un cilvēka ietekme.
4. Loka Bharathi, P.A. (1987). Sēra cikls. Globālā ekoloģija, (1899), 3424-3431.
5. Meyer, B. (2013). Sēra, enerģētika un vide.
6. O'Neill, P. (1998). Vides Chamistry (3. izdevums). CRC Press.