Vääveltsükli etapid ja tähtsus

The väävli tsükkel on protsesside kogum, mille abil väävlit transporditakse looduse kaudu erinevatesse molekulidesse. Väävel liigub läbi õhu, pinnase, vee ja elusolendite. See biogeokeemiline tsükkel hõlmab väävli orgaanilise väävli mineraliseerimist, selle oksüdeerumist sulfaatiks ja selle redutseerimist väävliks.

Väävlit ühendab mikroobid ja moodustab erinevaid orgaanilisi ühendeid. Väävel on universumis väga rikkalik element; Seda peetakse mittemetallist, selle värvus on kollane ja tal ei ole lõhna. Väävel vabaneb atmosfääri, põletades fossiilkütuseid, nagu kivisüsi.

Keskkonnas leidub vääveldioksiidi (SO2) vormis väävlit ja see võib siseneda kolmel viisil: orgaaniliste molekulide lagunemisest, vulkaanilisest aktiivsusest ja geotermilistest tuulutusavadest ning fossiilkütuste põletamisest inimeste poolt.

Väävliaatomid on valkude struktuuri oluline osa. Väävel leidub aminohappe tsüsteiinis ja osaleb disulfiidsilda nimetava sideme moodustamises. Need sidemed on olulised valkude kolmemõõtmelise struktuuri määramisel.

Indeks

• 1 etapid
• 2 Väävli vool
  • 2.1 Väävel, mis moodustab ühendeid
  • 2.2 Väävel, mis siseneb pinnasesse
  • 2.3 Maapinnast väljuv väävel
• 3 Tähtsus
  • 3.1 Keemiliste ühendite põhikomponent
  • 3.2 Seotud taimede tootlikkusega
  • 3.3 Vajalik valkude loomiseks
  • 3.4 Kaubanduslik kasutus
  • 3.5 Seotud keskkonnakahjustusega
• 4 Inimese mõju väävli tsüklile
• 5 Viited

Etapid

Vääveltsükkel hõlmab selle elemendi liikumist paljudes suundades läbi atmosfääri, hüdrosfääri, litosfääri ja biosfääri. Litosfääris tekivad ladustatud väävlit vabastavate kivide erosiooni protsessid.

Väävel läbib mitmeid keemilisi muundumisi, kuna seda transporditakse erinevate vahendite abil. Väävel läheb kogu reisi vältel läbi neli põhilist keemilist etappi:

- Orgaanilise väävli mineraalimine anorgaaniliseks vormiks, näiteks vesiniksulfiid, elementaarne väävel ja muud väävlipõhised mineraalid.

- Vesiniksulfiidi oksüdeerimine, elementaarse väävli ja sulfaatidega seotud mineraalid.

- Sulfaadi redutseerimine väävliks.

- Väävliühendite mikroobne immobiliseerimine ja järgnev liitmine väävli orgaanilisse vormi.

Väävli vool

Vaatamata selle keerukusele võib väävli voolu kokku võtta kolmes peamises rühmas:

Väävel, mis moodustab ühendeid

See rühm hõlmab atmosfääri väävlit, orgaanilist väävlit, anorgaanilist väävlit (mineraalid), vähendatud väävlit ja väävlit, mis moodustab sulfaate.

Sulfaat absorbeeritakse taimedes ja mikroorganismides, mis ühendavad neid orgaanilistesse molekulidesse. Seejärel tarbivad loomad neid orgaanilisi vorme toidu kaudu, mida nad söövad, viies väävlit toiduahelasse.

Väävel, mis siseneb pinnasesse

Väävli lisamine pinnasesse on erinev; näiteks atmosfääri sadestamise teel, kasutades loomset päritolu väetisi taimede jäätmete, mineraalväetiste ja kivide kulumise kaudu..

Maapinnast väljuv väävel

Väävel eemaldatakse pinnasest mitmel viisil. Näiteks, kui taimed absorbeerivad oma juurtest sulfaate, kui põllukultuurid on koristatud ja mõned vähendatud ühendid lenduvad.

Teine osa pinnase väävlist kaob filtreerimise, äravoolu ja erosiooni teel. Vulkaanid ja mõned orgaanilise lagunemise tagajärjel tekkinud gaasid on veel üks väävli allikas, mis viiakse otse atmosfääri.

Kuid enamik Maa väävlist ladustatakse kivimites, mineraalides ja sulfaatides, mis on maetud sügaval ookeanisette.

Olulisus

Keemiliste ühendite põhikomponent

Väävel on organismide jaoks oluline toitaine, sest see on tsüsteiini ja metioniini aminohapete ning teiste biokeemiliste ühendite põhikomponent..

Taimed vastavad väävli toitumisvajadustele omastades mineraalühendeid keskkonnast.

Seotud taimede tootlikkusega

Teatud olukordades, eriti intensiivses põllumajanduses, võivad bioloogiliselt kasulikud väävli vormid olla taime tootlikkuse piiravaks teguriks; sellest tulenevalt on vaja kasutada sulfaatpõhiseid väetisi.

Sulfaadi tähtsuse tunnustamine taimede kasvu ja elujõulisuse ning väävlisisalduse seisukohalt inimeste ja loomade toitumise seisukohast on viinud suurema rõhuasetusega sulfaatide imendumise, transpordi ja omastamise protsesside uurimisele..

Vajalik valkude loomiseks

Pärast taime sisenemist on sulfaat peamine väävli transportimise ja ladustamise vorm. Väävel on vajalik valkude, ensüümide ja vitamiinide ehitamiseks, see on ka klorofülli moodustumise peamine koostisosa..

Väävlisisaldusega põllukultuuridel on tavaliselt nende arengu piirangud. Seega täheldatakse väävlisisaldusega taimi, mis on õhemad ja väiksemad, nende nooremad lehed kollased ja seemnete kogus väheneb.

Kaubanduslik kasutus

Lisaks väetiste tootmisele on väävlil muu kaubanduslik kasutus, näiteks: püssirohu, võistluste, insektitsiidide ja fungitsiidide puhul..

Lisaks osaleb väävel fossiilkütuste tootmises, kuna see on võimeline toimima oksüdeeriva või redutseeriva ainena.

Seotud keskkonnakahjustusega

Väävliühendeid võib seostada ka olulise keskkonnakahjustusega, näiteks vääveldioksiidiga, mis kahjustab taimestikku, või happeid, mis on seotud ökosüsteeme lagundavate sulfiididega..

Inimese mõju väävli tsüklile

Inimese tegevus on mänginud olulist rolli ülemaailmse väävli tsükli tasakaalustamisel. Suure koguse fossiilkütuste, eriti söe põletamine atmosfääri eraldab suurtes kogustes vesiniksulfiidgaase.

Kui seda gaasi vihma ületab, tekib happevihm, mis on vääveldioksiidi kaudu maapinnale langeva vihmavee poolt põhjustatud söövitav sadestumine, muutes selle nõrgaks väävelhappeks, mis kahjustab veeökosüsteeme..

Happevihm kahjustab keskkonda järvede pH vähendamisega, mis tapab suure osa seal elavast loomast. Samuti mõjutab see inimese loodud loomulikke struktuure, näiteks hoonete ja kujude keemilist lagunemist.

Paljud marmorimälestised, nagu Washingtonis asuv Lincoln'i mälestusmärk, on aastate jooksul saanud happevihmast märkimisväärset kahju.. 

Need näited näitavad inimtegevuse kaugeleulatuvaid mõjusid meie keskkonnas ja meie tuleviku väljakutseid.

Viited

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globaalsed biogeokeemilised tsüklid. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Keskkonnateadus: globaalne mure (11. väljaanne). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Keskkonnateadus: looduskeskkond ja inimeste mõju.
4. Loka Bharathi, P. A. (1987). Vääveltsükkel. Globaalne ökoloogia, (1899), 3424-3431.
5. Meyer, B. (2013). Väävel, energia ja keskkond.
6. O'Neill, P. (1998). Keskkonnahoidja (Kolmas väljaanne). CRC Press.