Tahapan Siklus Sulfur dan Pentingnya



itu siklus belerang adalah serangkaian proses di mana belerang diangkut melalui alam dalam berbagai molekul. Belerang melakukan perjalanan melalui udara, tanah, air dan makhluk hidup. Siklus biogeokimia ini meliputi mineralisasi sulfur organik sulfur, oksidasi ini menjadi sulfat dan reduksi menjadi sulfur.

Belerang dimasukkan oleh mikroba dan membentuk senyawa organik yang berbeda. Belerang adalah unsur yang sangat melimpah di Semesta; Itu dianggap non-logam, warnanya kuning dan tidak berbau. Belerang dilepaskan ke atmosfer dengan membakar bahan bakar fosil, seperti batu bara.

Di atmosfer, belerang ditemukan dalam bentuk sulfur dioksida (SO2) dan dapat masuk dengan tiga cara: dari dekomposisi molekul organik, dari aktivitas vulkanik dan ventilasi panas bumi, dan dari pembakaran bahan bakar fosil. oleh manusia.

Atom belerang adalah bagian penting dari struktur protein. Belerang ditemukan dalam asam amino sistein dan terlibat dalam pembentukan jenis ikatan yang disebut jembatan disulfida. Tautan ini sangat penting dalam penentuan struktur tiga dimensi protein.

Indeks

  • 1 Tahapan
  • 2 Aliran belerang
    • 2.1 Sulfur yang membentuk senyawa
    • 2.2 Sulfur yang memasuki tanah
    • 2.3 Sulfur yang keluar dari tanah
  • 3 Pentingnya
    • 3.1 Komponen utama dalam senyawa kimia
    • 3.2 Terkait dengan produktivitas tanaman
    • 3.3 Diperlukan untuk membangun protein
    • 3.4 Penggunaan komersial
    • 3.5 Terkait dengan kerusakan lingkungan
  • 4 Dampak manusia terhadap siklus belerang
  • 5 Referensi

Tahapan

Siklus sulfur melibatkan pergerakan elemen ini ke berbagai arah melalui atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan biosfer. Di litosfer, proses erosi batuan yang melepaskan belerang yang tersimpan terjadi.

Belerang mengalami serangkaian transformasi kimia karena diangkut melalui cara yang berbeda. Sepanjang perjalanannya, belerang melewati empat tahap kimia dasar:

- Mineralisasi sulfur organik ke bentuk anorganik, seperti hidrogen sulfida, elemen sulfur dan mineral berbasis sulfur lainnya.

- Oksidasi hidrogen sulfida, unsur sulfur dan mineral terkait sulfat.

- Reduksi sulfat menjadi sulfur.

- Imobilisasi mikroba dari senyawa sulfur dan penggabungan berikutnya ke dalam bentuk organik sulfur.

Aliran belerang

Terlepas dari kerumitannya, aliran sulfur dapat diringkas dalam tiga kelompok utama:

Belerang yang membentuk senyawa

Kelompok ini termasuk belerang atmosfer, belerang organik, belerang anorganik (mineral), belerang tereduksi dan belerang yang membentuk sulfat.

Sulfat diserap oleh tanaman dan mikroorganisme, yang menggabungkan mereka ke dalam molekul organik mereka. Hewan-hewan kemudian mengkonsumsi bentuk-bentuk organik ini melalui makanan yang mereka makan, menggerakkan belerang di sepanjang rantai makanan.

Belerang yang memasuki tanah

Belerang dimasukkan ke tanah dengan berbagai cara; misalnya, dengan pengendapan atmosfer, melalui penggunaan pupuk yang berasal dari hewan, oleh limbah tanaman, oleh penggunaan pupuk mineral dan oleh keausan batuan.

Belerang yang keluar dari tanah

Belerang dikeluarkan dari tanah dengan beberapa cara. Misalnya, ketika tanaman menyerap sulfat melalui akarnya, ketika tanaman dipanen dan ketika beberapa senyawa tereduksi teruap.

Bagian lain dari belerang tanah hilang melalui penyaringan, limpasan dan erosi. Gunung berapi dan beberapa gas yang dihasilkan dari penguraian organik adalah sumber sulfur lain yang ditransfer langsung ke atmosfer.

Namun, sebagian besar sulfur Bumi disimpan dalam batuan, mineral, dan garam sulfat yang terkubur dalam-dalam di sedimen laut.

Signifikansi

Komponen utama dalam senyawa kimia

Sulfur adalah nutrisi penting bagi organisme karena merupakan komponen mendasar dari asam amino sistein dan metionin, serta senyawa biokimia lainnya..

Tumbuhan memenuhi kebutuhan nutrisi belerang dengan mengasimilasi senyawa mineral dari lingkungan.

Terkait dengan produktivitas tanaman

Dalam situasi tertentu, khususnya di pertanian intensif, ketersediaan bentuk belerang yang bermanfaat secara biologis dapat menjadi faktor pembatas bagi produktivitas tanaman; akibatnya, aplikasi pupuk berbasis sulfat diperlukan.

Pengakuan akan pentingnya sulfat untuk pertumbuhan dan kekuatan tanaman, serta pentingnya nutrisi sulfur untuk diet manusia dan hewan, telah mengarah pada penekanan yang lebih besar pada penelitian tentang proses penyerapan, transportasi dan asimilasi sulfat..

Diperlukan untuk membangun protein

Setelah memasuki pabrik, sulfat adalah bentuk utama dari belerang yang diangkut dan disimpan. Sulfur diperlukan untuk pembangunan protein, enzim dan vitamin, juga merupakan bahan utama dalam pembentukan klorofil..

Tanaman yang kekurangan sulfur biasanya menunjukkan keterbatasan dalam pengembangannya. Dengan demikian, tanaman dengan kekurangan sulfur diamati lebih tipis dan lebih kecil, daunnya yang lebih muda menguning dan jumlah bijinya berkurang.

Penggunaan komersial

Terlepas dari produksi pupuk, sulfur memiliki kegunaan komersial lainnya, misalnya: dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida dan fungisida.

Selain itu, belerang terlibat dalam produksi bahan bakar fosil karena kemampuannya untuk bertindak sebagai agen pengoksidasi atau pereduksi.

Terkait dengan kerusakan lingkungan

Senyawa belerang juga dapat dikaitkan dengan kerusakan lingkungan yang signifikan, seperti sulfur dioksida yang merusak vegetasi, atau drainase asam yang terkait dengan sulfida yang merusak ekosistem..

Dampak manusia terhadap siklus belerang

Aktivitas manusia telah memainkan peran penting dalam mengubah keseimbangan siklus sulfur global. Pembakaran bahan bakar fosil dalam jumlah besar, terutama batu bara, melepaskan sejumlah besar gas hidrogen sulfida ke atmosfer.

Ketika gas ini dilintasi hujan, hujan asam terjadi, yang merupakan presipitasi korosif yang disebabkan oleh air hujan yang jatuh ke tanah melalui sulfur dioksida, mengubahnya menjadi asam sulfat lemah yang menyebabkan kerusakan ekosistem perairan..

Hujan asam merusak lingkungan dengan mengurangi pH danau, yang membunuh sebagian besar fauna yang hidup di sana. Ini juga mempengaruhi struktur tidak alami yang diciptakan oleh manusia, seperti, misalnya, degradasi kimiawi bangunan dan patung.

Banyak monumen marmer, seperti Lincoln Memorial di Washington, DC, telah mengalami kerusakan signifikan akibat hujan asam selama bertahun-tahun. 

Contoh-contoh ini menunjukkan dampak luas dari aktivitas manusia di lingkungan kita dan tantangan yang tersisa untuk masa depan kita.

Referensi

  1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Siklus biogeokimia global. Pers Akademik.
  2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Ilmu Lingkungan: Kepedulian Global (Edisi ke-11). McGraw-Hill.
  3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Ilmu Lingkungan: Lingkungan Alam dan Dampak Manusia.
  4. Loka Bharathi, P. A. (1987). Siklus Belerang. Ekologi Global, (1899), 3424-3431.
  5. Meyer, B. (2013). Belerang, Energi dan Lingkungan.
  6. O'Neill, P. (1998). Chamistry Lingkungan (Edisi ke-3). CRC Tekan.