SVOVELSYKLUS: STADIER OG BETYDNING - BIOLOGI - 2026

Den svovel syklus er mengden av prosesser som svovel transporteres gjennom naturen i forskjellige molekyler. Svovel reiser gjennom luft, jord, vann og levende ting. Denne biogeokjemiske syklusen inkluderer mineralisering av organisk svovel til svovel, oksidasjon til sulfat og reduksjon til svovel.

Svovel tas opp av mikrober og danner forskjellige organiske forbindelser. Svovel er et veldig rikelig element i universet; Det regnes som et ikke-metall, fargen er gul og den har ingen lukt. Svovel frigjøres til atmosfæren ved å brenne fossile brensler, for eksempel kull.

I atmosfæren er svovel i form av svoveldioksid (SO2) og kan komme inn i det på tre måter: fra nedbrytning av organiske molekyler, fra vulkansk aktivitet og geotermiske ventiler, og fra forbrenning av fossilt brensel. Av mennesker.

Svovelatomer er en viktig del av strukturen til proteiner. Svovel finnes i aminosyren cystein og er involvert i dannelsen av en type binding som kalles en disulfidbro. Disse bindingene er viktige for å bestemme den tredimensjonale strukturen til proteiner.

Stages

Svovelsyklusen involverer bevegelse av dette elementet i mange retninger gjennom atmosfæren, hydrosfæren, litosfæren og biosfæren. I litosfæren forekommer erosjonsprosessene til bergartene som frigjør det lagrede svovelet.

Svovel gjennomgår en serie kjemiske transformasjoner når det transporteres gjennom forskjellige medier. Gjennom hele reisen går svovel gjennom fire grunnleggende kjemiske stadier:

- Mineralisering av organisk svovel til uorganisk form, for eksempel hydrogensulfid, elementært svovel og andre svovelbaserte mineraler.

- Oksidasjon av hydrogensulfid, elementært svovel og sulfatrelaterte mineraler.

- Reduksjon av sulfat til svovel.

- Mikrobiell immobilisering av svovelforbindelser og etterfølgende inkorporering i den organiske formen av svovel.

Svovelstrøm

Til tross for kompleksiteten, kan strømmen av svovel oppsummeres i tre store grupper:

Svovel som er funnet danner forbindelser

I denne gruppen er atmosfærisk svovel, organisk svovel, uorganisk svovel (mineraler), redusert svovel og svovel som danner sulfater.

Sulfat absorberes av planter og mikroorganismer, som integrerer dem i deres organiske molekyler. Dyr bruker deretter disse organiske formene gjennom maten de spiser, og flytter svovelen langs næringskjeden.

Svovel kommer inn i jorden

Svovel blir innlemmet i jorden på forskjellige måter; for eksempel ved atmosfærisk avsetning, ved bruk av gjødsel av animalsk opprinnelse, av planterester, ved bruk av mineralgjødsel og ved bruk av bergarter.

Svovelen som kommer ut av bakken

Svovel fjernes fra jorda på forskjellige måter. For eksempel når planter tar opp sulfater gjennom røttene sine, når avlinger høstes, og når noen reduserte forbindelser blir flyktige.

En annen del av svovelen i jorda går tapt gjennom sivering, avrenning og erosjon. Vulkaner og noen gasser produsert ved organisk spaltning er en annen kilde til svovel som overføres direkte til atmosfæren.

Imidlertid er det meste av svovel på jorden lagret i bergarter, mineraler og sulfatsalter som er gravd dypt i havets sedimenter.

Betydning

Hovedkomponent i kjemiske forbindelser

Svovel er et viktig næringsstoff for organismer fordi det er en grunnleggende komponent i aminosyrene cystein og metionin, så vel som andre biokjemiske forbindelser.

Planter oppfyller deres ernæringsmessige behov for svovel ved å assimilere mineralforbindelser fra miljøet.

Tilknyttet produktiviteten til planter

I visse situasjoner, spesielt i intensivt jordbruk, kan tilgjengeligheten av biologisk nyttige svovelformer være en begrensende faktor for planteproduktivitet; følgelig er påføring av sulfatbasert gjødsel nødvendig.

Anerkjennelse av viktigheten av sulfat for plantevekst og kraft, samt den ernæringsmessige viktigheten av svovel for mennesker og dyre dietter, har ført til en større vekt på forskning på sulfatabsorpsjon, transport og assimilasjonsprosesser. .

Nødvendig å bygge proteiner

Etter å ha kommet inn i anlegget er sulfat den viktigste formen for svovel som transporteres og lagres. Svovel er nødvendig for konstruksjon av proteiner, enzymer og vitaminer, det er også en sentral ingrediens i dannelsen av klorofyll.

Avlinger som er svake med svovel viser typisk vekstbegrensninger. Således virker planter med mangel på svovel tynnere og mindre, deres yngre blader blir gule og antall frø reduseres.

Kommersiell bruk

Bortsett fra produksjon av gjødsel, har svovel andre kommersielle bruksområder, for eksempel: i krutt, fyrstikker, insektmidler og soppdrepende midler.

I tillegg er svovel involvert i produksjonen av fossile brensler på grunn av dens evne til å fungere som et oksiderende eller reduserende middel.

Tilknyttet miljøskade

Svovelforbindelser kan også være forbundet med betydelig miljøskade, for eksempel svoveldioksid som skader vegetasjon, eller syreavløp assosiert med sulfider som ødelegger økosystemene.

Menneskelig påvirkning på svovelsyklusen

Menneskelige aktiviteter har spilt en viktig rolle i å endre balansen i den globale svovelsyklusen. Forbrenning av store mengder fossilt brensel, spesielt kull, frigjør store mengder hydrogensulfidgasser i atmosfæren.

Når denne gassen krysses av regn, produseres sur nedbør, som er et etsende nedbør forårsaket av regnvann som faller til bakken gjennom svoveldioksid, og gjør det til svak svovelsyre som forårsaker skade på akvatiske økosystemer.

Sur nedbør skader miljøet ved å redusere pH i innsjøer, som dreper mye av faunaen som bor der. Det påvirker også unaturlige menneskeskapte strukturer, for eksempel den kjemiske nedbrytningen av bygninger og statuer.

Mange marmormonumenter, for eksempel Lincoln Memorial i Washington, DC, har fått betydelig skade fra sur nedbør gjennom årene.

Disse eksemplene viser de vidtrekkende effektene av menneskelige aktiviteter på miljøet vårt og utfordringene som gjenstår for fremtiden.

referanser

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globale biogeokjemiske sykluser. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Miljøvitenskap: En global bekymring (11. utg.). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Miljøvitenskap: Naturmiljøet og menneskelig innvirkning.
4. Loka Bharathi, PA (1987). Svovelsyklus. Global Ecology, (1899), 3424–3431.
5. Meyer, B. (2013). Svovel, energi og miljø.
6. O'Neill, P. (1998). Environmental Chamistry (3. utg.). CRC Press.