Rikkisyklin vaiheet ja merkitys

rikkiä on prosessien joukko, jonka avulla rikki kuljetetaan luonnon läpi eri molekyyleissä. Rikki kulkee ilman, maaperän, veden ja elävien asioiden kautta. Tämä biogeokemiallinen sykli sisältää rikin orgaanisen rikin mineralisaation, tämän hapettumisen sulfaatiksi ja sen pelkistämisen rikiksi.

Rikki on yhdistetty mikrobeihin ja muodostaa erilaisia ​​orgaanisia yhdisteitä. Rikki on erittäin runsas osa Universumissa; Sitä pidetään ei-metallisena, sen väri on keltainen eikä siinä ole hajua. Rikki vapautuu ilmakehään polttamalla fossiilisia polttoaineita, kuten hiiltä.

Ilmakehässä rikki esiintyy rikkidioksidina (SO2) ja se voi tulla kolmeen tapaan: orgaanisten molekyylien hajoamisesta, tulivuoren aktiivisuudesta ja geotermisistä tuuletusaukoista sekä fossiilisten polttoaineiden poltosta ihmisille.

Rikkiatomit ovat tärkeä osa proteiinien rakennetta. Rikki löytyy aminohapon kysteiinistä ja se osallistuu sellaisen sidoksen muodostumiseen, jota kutsutaan disulfidisillaksi. Nämä linkit ovat välttämättömiä proteiinien kolmiulotteisen rakenteen määrittämisessä.

indeksi

• 1 Vaiheet
• 2 Rikkivirta
  • 2.1 Rikki, joka muodostaa yhdisteitä
  • 2.2 Maaperään tuleva rikki
  • 2.3 Rikki, joka tulee ulos maasta
• 3 Tärkeys
  • 3.1 Kemiallisten yhdisteiden pääkomponentti
  • 3.2 Liittyy kasvien tuottavuuteen
  • 3.3 Tarvitaan proteiinien rakentamiseen
  • 3.4 Kaupalliset käyttötarkoitukset
  • 3.5 liittyy ympäristövahinkoihin
• 4 Ihmisen vaikutus rikkisykliin
• 5 Viitteet

vaiheet

Rikkisykli sisältää tämän elementin liikkumisen moniin suuntiin ilmakehän, hydrosfäärin, litosfäärin ja biosfäärin läpi. Litosfäärissä tapahtuu varastoitua rikkiä vapauttavien kivien eroosion prosesseja.

Rikki läpäisee useita kemiallisia muutoksia, koska se kuljetetaan eri keinoin. Rikki kulkee matkan aikana neljän perustavanlaatuisen kemiallisen vaiheen läpi:

- Orgaanisen rikin mineraali epäorgaaniseen muotoon, kuten rikkivety, alkuaine rikki ja muut rikkipohjaiset mineraalit.

- Vety- sulfidin, alkuaineiden ja sulfaattiin liittyvien mineraalien hapetus.

- Sulfaatin vähentäminen rikiksi.

- Rikkiyhdisteiden mikrobinen immobilisointi ja sen jälkeinen liittäminen rikin orgaaniseen muotoon.

Rikkivirta

Monimutkaisuudesta huolimatta rikkiä voidaan tiivistää kolmeen pääryhmään:

Rikki, joka muodostaa yhdisteitä

Tähän ryhmään kuuluvat ilmakehän rikki, orgaaninen rikki, epäorgaaninen rikki (mineraalit), vähentynyt rikki ja rikki, joka muodostaa sulfaatteja.

Sulfaatti imeytyy kasveihin ja mikro-organismeihin, jotka sisällyttävät ne orgaanisiin molekyyleihin. Sitten eläimet kuluttavat näitä orgaanisia muotoja syömänsä ruoan kautta ja siirtävät rikkiä elintarvikeketjussa.

Rikki, joka tulee maaperään

Rikki sisällytetään maaperään eri tavoin; esimerkiksi ilmakehän kerrostumalla käyttämällä eläinperäisiä lannoitteita kasvien jätteistä, mineraalilannoitteiden käytöstä ja kivien kulumisesta.

Rikki, joka tulee ulos maasta

Rikki poistetaan maaperästä useilla tavoilla. Esimerkiksi kun kasvit imevät sulfaatteja juuriensa kautta, kun viljelykasvit kerätään ja kun jotkut pelkistetyt yhdisteet haihtuvat.

Toinen osa maaperän rikistä menetetään suodattamalla, valumalla ja eroosioilla. Vulkaanit ja jotkut orgaanisesta hajoamisesta syntyvät kaasut ovat toinen rikki, joka siirretään suoraan ilmakehään.

Suurin osa maapallon rikkiä kuitenkin varastoidaan kiviä, mineraaleja ja sulfaattisuoloja, jotka on haudattu syvälle meren sedimentteihin.

tärkeys

Kemiallisten yhdisteiden pääkomponentti

Rikki on tärkeä organismien ravintoaine, koska se on kysteiinin ja metioniinin aminohappojen sekä muiden biokemiallisten yhdisteiden olennainen osa..

Kasvit täyttävät rikin ravitsemukselliset tarpeet omaksumalla mineraaliyhdisteitä ympäristöstä.

Liittyy kasvien tuottavuuteen

Tietyissä tilanteissa, erityisesti intensiivisessä maataloudessa, biologisesti käyttökelpoisten rikki- muotojen saatavuus voi olla kasvin tuottavuuden rajoittava tekijä; näin ollen tarvitaan sulfaattipohjaisia ​​lannoitteita.

Sulfaatin merkityksen tunnustaminen kasvien kasvulle ja voimakkuudelle sekä rikin ravitsemuksellinen merkitys ihmisten ja eläinten ruokavalioille ovat johtaneet siihen, että sulfaatin imeytymis-, kuljetus- ja assimilaatioprosesseja on tutkittu enemmän..

Tarvitaan proteiinien rakentamiseen

Kasviin tulon jälkeen sulfaatti on pääasiallinen kuljetettavan ja varastoidun rikin muoto. Rikki on välttämätöntä proteiinien, entsyymien ja vitamiinien rakentamiseksi, se on myös keskeinen osa klorofyllin muodostumista..

Rikkiä, jotka ovat puutteellisia rikissä, osoittavat tyypillisesti rajoituksia niiden kehityksessä. Näin ollen kasvit, joissa on rikkiä, havaitaan ohuemmiksi ja pienemmiksi, nuoremmat lehdet keltaisiksi ja siementen määrä vähenee.

Kaupalliset käyttötarkoitukset

Lannoitteiden valmistuksen lisäksi rikki on muussa kaupallisessa käytössä, esimerkiksi ruuti-, ottelu-, hyönteismyrkky- ja sienitautien torjunta-aineissa..

Lisäksi rikki on mukana fossiilisten polttoaineiden tuotannossa, koska se kykenee toimimaan hapettavana tai pelkistävänä aineena.

Se liittyy ympäristövahinkoihin

Rikkiyhdisteisiin voi liittyä myös merkittäviä ympäristövahinkoja, kuten rikkidioksidia, joka vahingoittaa kasvillisuutta, tai happoa, jotka liittyvät ekosysteemejä hajottaviin sulfideihin..

Ihmisen vaikutus rikkisykliin

Ihmisen toiminnalla on ollut tärkeä rooli maailmanlaajuisen rikkisyklin tasapainon muuttamisessa. Suurten fossiilisten polttoaineiden, erityisesti kivihiilen, polttaminen vapauttaa suuria määriä rikkivetykaasuja ilmakehään.

Kun tämä kaasu kulkee sateella, syntyy happosateita, jotka ovat syövyttävän sademäärän aiheuttama sadevesi, joka putoaa maaperään rikkidioksidin kautta, muuttamalla se heikoksi rikkihapoksi, joka aiheuttaa vahinkoa vesiekosysteemille..

Happosate vahingoittaa ympäristöä vähentämällä järvien pH: ta, joka tappaa suuren osan siellä elävästä eläimistöstä. Se vaikuttaa myös ihmisen luomiin luonnottomiin rakenteisiin, kuten esimerkiksi rakennusten ja patsaiden kemialliseen hajoamiseen.

Monet marmorimuistomerkit, kuten Washingtonin DC: n Lincoln-muistomerkki, ovat kärsineet huomattavasta vahingosta happojuomilta vuosien varrella. 

Nämä esimerkit osoittavat ihmisen toiminnan kauaskantoisia vaikutuksia ympäristöön ja tulevaisuuden haasteita.

viittaukset

1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Globaalit biogeokemialliset syklit. Academic Press.
2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Ympäristötiede: maailmanlaajuinen huoli (11. painos). McGraw-Hill.
3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Ympäristötiede: Luonnollinen ympäristö ja inhimillinen vaikutus.
4. Loka Bharathi, P. A. (1987). Rikkisykli. Globaali ekologia, (1899), 3424 - 3431.
5. Meyer, B. (2013). Rikki, energia ja ympäristö.
6. O'Neill, P. (1998). Ympäristötekniikka (3. ed.). CRC Press.