地球上で最も一般的な元素の 1 つは硫黄です。黄色くてもろく、無味無臭の非金属です。硫黄は、さまざまなタンパク質に含まれています。メチオニン、シスチン、システインなどの硫黄含有アミノ酸は、植物に直接吸収されます。
硫黄の発生:
化石燃料の燃焼、火山活動、有機分子の分解などによって、硫黄が大気中に放出されます。硫黄は、陸上の岩石や鉱物の地下に閉じ込められています。降水、岩石の風化、地熱の噴出孔のすべてがそれを放出します。
硫黄循環:
硫黄は、生物地球化学的循環である硫黄循環において、岩石、水路、生物系の間を流れます。硫黄サイクルは堆積サイクルですが、気体成分は硫化水素 (H2S) と二酸化硫黄 (SO2) です。硫黄は、有機物 (石炭、油、泥炭) および無機物 (水) の形で土壌と堆積物 (黄鉄鉱、硫黄岩) に閉じ込められています。硫酸塩、硫化物、および有機硫黄は、それらが保存される形態です。
硫黄循環のプロセス:
硫黄循環は次のように説明されています:
<オール>岩石の風化によって硫黄が放出されます。
硫黄が空気と接触すると、硫酸塩を形成します。
植物や微生物は硫酸塩を吸収して有機的な形に変換します.
硫黄は、動物が食物を通じて有機形態の硫黄を吸収するため、食物連鎖を上っていきます。
硫黄の一部は動物が死ぬと分解されて放出されますが、残りは微生物の組織に入ります.
硫黄は、火山の噴火、水の蒸発、湿地での有機廃棄物の分解など、さまざまな自然発生源を通じて大気中に直接放出されます。降雨は、この硫黄を土壌の表面にもたらします。
硫黄サイクルのステップ:
硫黄サイクルの主なステップは次のとおりです。
有機化合物の分解:
硫黄含有アミノ酸は、タンパク質の分解中に放出されます。 Desulfotomaculum バクテリアは、硫酸塩を硫化水素 (H2S) に変換します。
硫化水素の硫黄元素への酸化:
硫化水素が酸化されると、硫黄元素が形成されます。酸化プロセスは、クロロビア科およびクロマチ科の光合成細菌によって開始されます。
硫黄元素の酸化:
植物は、土壌に存在する硫黄元素を利用できません。その結果、化石栄養バクテリアはそれを硫酸塩に変換します。
硫酸塩の削減:
Desulfovibrio desulfuricans は、硫酸塩を硫化水素に変換します。これは次の 2 つのステップで実行されます。
<オール>まず、ATP を使用して硫酸塩を亜硫酸塩に変換します。
第二に、亜硫酸塩は硫化水素に還元されます。
硫黄の経済的重要性:
<オール>毎年、何百万トンもの硫黄が製造されています。その主な目的は、広く使用されている工業用化学物質である硫酸の製造です。
硫黄は酸化剤または還元剤として機能する可能性があるため、化石燃料の形成と大部分の金属鉱床に直接関与しています。
ソース内の貴金属の濃度を制限する基準の 1 つは、硫黄の有無です。
硫黄循環に対する人間活動の影響:
<オール>地球規模の硫黄循環は、人間活動によって大きく影響を受けています。石炭、天然ガス、化石燃料の燃焼の結果、大気中および海洋中の硫黄の量が劇的に増加しました。堆積岩シンクも枯渇しています。
人的要因がなければ、硫黄は構造活動によって隆起するまで何百万年もの間岩石に閉じ込められ、その後浸食と風化によって解放されます。しかし、それは現在、非常に高い速度で掘り出され、焼かれています。
世界で最も汚染された場所では、硫酸塩の沈着が 30 倍に増加しました。このように高速で石炭を採掘し、石油を抽出することで、世界の硫黄フラックスが 100 倍に増加しました。
結論:
硫黄は植物にとって重要な栄養素であるため、肥料の成分としてますます使用されています。硫黄欠乏症は最近、多くのヨーロッパ諸国で一般的になっています。酸性雨を減らすためにとられた行動の結果、大気中の硫黄の流入は減少し続けています。その結果、硫黄肥料を使用しない限り、硫黄の投入不足が悪化する可能性があります。
