Koloběh síry: Porovnání verzí

Aktuální verze z 23. 5. 2016, 09:11

Koloběh síry zahrnuje biologické i chemické děje, na kterých se podílejí mikroorganismy (MO), rostliny i živočichové. Dále se na koloběhu síry podílejí pochody v atmosféře a chemické a fyzikální děje v půdě a ve vodě.

Síra v životním prostředí[editovat | editovat zdroj]

Síra se v životním prostředí vyskytuje v několika podobách a to převážně jako čistá síra, ve formě síranů (síranový anion SO₄^2-) a sulfidů (S^2-). Největší zásobárnou síry je oceán, kde se (v různých sloučeninách) vyskytuje v horninách a do životního prostředí se dostává jejich rozkladem a vulkanickou činností. Síra je také součástí organismů (organicky vázaná síra), v nichž se podílí na stavbě bílkovin, enzymů a dalších organických látek. Dále se do životního prostředí dostává spalováním fosilních paliv.

Koloběh síry[editovat | editovat zdroj]

Jak již bylo řečeno, je koloběh síry biochemický proces, při kterém dochází k přeměnám síry, jejímu navázání do organických a anorganických sloučenin a jejich zpětnému uvolňování. V přírodě se síra postupně mění na SO₄^2-, který mohou využívat rostliny a MO jako zdroj síry nebo kyslíku pro svůj metabolismus a síru zabudovávají do své biomasy. Činnost MO probíhá v různých typech vodního prostředí (bažiny, rybníky atd.) a v omezené míře i v půdě. Konečným produktem bývá sulfan (sirovodík) H₂S, který se po úniku do atmosféry oxiduje na oxid siřičitý SO₂.

Fáze koloběhu

Atmosféra

V atmosféře (Atmosféra) je síra nejvíce zastoupena v podobě SO₃, který vzniká oxidací H₂S a průmyslovými exhalacemi (spalovací procesy).

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

SO₃ v atmosféře reaguje s vodou a zpět se na zemský povrch dostává ve srážkách v podobě kyseliny sírové H₂SO₄ .

Voda a půda

Voda a půda obsahuje (disociovaný) síranový aniont SO₄^2-, který je v této podobě přístupný rostlinám a mikroorganismům (MO).

Rostliny a MO redukují SO₄^2- na R – SH skupinu (organická síra).

Při vylučování a po rozkladu těl se organicky vázaná síra uvolňuje zpět do prostředí, kde podléhá mineralizaci a vzniká H₂S podle následující rovnice:

S_org + 2H⁺ + 2e^- = H₂S

Ve vodách mrtvé části těl sedimentují a za anaerobních podmínek [[Anaerobní podmínky)] probíhá mikrobiální rozklad fermentace.

Některé MO za anaerobních podmínek využívají k dýchání SO₄^2- a tím ho redukují na plynný H₂S.

Vzniklý H₂S

1. uniká do atmosféry jako plynná sloučenina .

2. je navázán do anorganické sloučeniny pyrit.

3. se oxiduje na S a dále na SO₄^2- v procesu fotosyntézy chemolitotrofními bakteriemi.

2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O + energie

Síra v atmosféře - antropogenní zdroj[editovat | editovat zdroj]

Přirozený obsah síry v tělech fosilních rostlin a živočichů je jednou z hlavních příčin nepřirozeného obohacování atmosféry oxidem siřičitým. Fosilní paliva, jako je uhlí a ropa, [...] obsahují vždy určité množství síry. Spalováním těchto paliv [...] se [síra] v podobě oxidu siřičitého [zapojuje do koloběhu síry v životním prostředí]. Odhaduje se, že množství síry ze spalování fosilních paliv je dnes dokonce vyšší než přirozený únik oxidu siřičitého z činných sopek a horkých minerálních pramenů. ^[1]

Síra se z atmosféry na zemský povrch dostává mokrým spadem - Atmosferická depozice. Oxidy síry reagují s vodou a vytvoří kyselinu sírovou, která v přírodě způsobuje kyselé deště.

Sirné bakterie[editovat | editovat zdroj]

"Za mineralizaci [síry] zodpovídají bakterie rodů Escherichia a Proteus a houby rodů Aspergillus a Neurospora. Uvolňující se sulfan je oxidován na elementární síru bezbarvou sirnou bakterií Beggiatoa. Další bakterie např. Thiobacillus oxiduje síru na sírany. Na koloběhu síry se podílí i některé fototrofní (zelené a purpurové) bakterie, které při fotosyntéze [...] využívají sulfan."^[2]

Zdroje[editovat | editovat zdroj]

↑ Studijní materiály oboru "Technologie a hospodaření s vodou", Ekologie a nauka o životním prostředí, Hornicko-geologická fakulta Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [cit. 2009-09-05]. Available from www: http://www.hgf.vsb.cz/miranda2/export/sites-root/hgf/instituty-a-pracoviste/cs/okruhy/546/studijni-materialy/ekolog.doc
↑ ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. Koloběh síry. From Encyklopedie hydrobiologie : výkladový slovník [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2007 [cit. 2009-09-03]. Available from www: <http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=K013>

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Související stránky[editovat | editovat zdroj]

Životní prostředí a zdraví

Koloběhy

Energetika

Povrch Země

Znečištění a ochrana ovzduší

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Lelák J, Kubíček F, Hydrobiologie, 1991, Karlova Univerzita, Praha

Koloběhy - biogeochemické cykly
Koloběh uhlíku - Koloběh vodíku - Koloběh dusíku
Koloběh kyslíku - Koloběh fosforu - Koloběh síry - Koloběh vody - Antropogenní cykly škodlivých látek

[1] Studijní materiály oboru "Technologie a hospodaření s vodou", Ekologie a nauka o životním prostředí, Hornicko-geologická fakulta Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [cit. 2009-09-05]. Available from www: http://www.hgf.vsb.cz/miranda2/export/sites-root/hgf/instituty-a-pracoviste/cs/okruhy/546/studijni-materialy/ekolog.doc

[2] ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. Koloběh síry. From Encyklopedie hydrobiologie : výkladový slovník [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2007 [cit. 2009-09-03]. Available from www: <http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=K013>

[1]

[2]

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-Antropogenní příspěvek k biogeochemickému cyklu síry je vyšší než je příspěvek přirozený. V kapitole o znečištění ovzduší jsme se zmínili o různých negativních vlivech emisí oxidu siřičitého do ovzduší. Pro úplnost zmiňme také pozitivní význam těchto emisí. Ve vyspělých zemích zemědělci nemusí přihnojovat sírou tak, jak tomu bylo v minulosti, kdy nebyly tak masivní emise oxidu siřičitého. V současné době se dokonce zemědělci ozývají a upozorňují na to, že snížení emisí síry může mít za následek potřebu hnojit sirnými sloučeninami.
+'''[http://cs.wikipedia.org/wiki/Kolob%C4%9Bh_s%C3%ADry Koloběh síry]''' zahrnuje biologické i chemické děje, na kterých se podílejí mikroorganismy (MO), rostliny i živočichové. Dále se na koloběhu síry podílejí pochody v atmosféře a chemické a fyzikální děje v půdě a ve vodě.
-'''Koloběh síry''' zahrnuje biologické i chemické děje. Podílejí se na něm organismy, které rozkládají či naopak syntetizují různé sirné sloučeniny, pochody v atmosféře a chemické a fyzikální děje v půdě a vodě.
 == Síra v životním prostředí ==
-V životním prostředí se síra vyskytuje v dostatečném množství jako síranový anion SO4. Největší zásobárnou je oceán, kde se vyskytuje v usazených horninách a do prostředí se dostává jejich rozkladem a vulkanickou činností. Síra je součástí organismů, kde se podílí hlavně na stavbě proteinů. Spalováním fosilních paliv se uvolňuje do atmosféry, odkud je vymývána srážkami tzv. mokrým spadem. Tyto sloučeniny se po spadu na zem zapojují do mikrobiálního procesu.
+[http://cs.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADra Síra] se v životním prostředí vyskytuje v několika podobách a to převážně jako čistá síra, ve formě síranů (síranový anion SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>) a sulfidů (S<sup>2-</sup>). Největší zásobárnou síry je oceán, kde se (v různých sloučeninách) vyskytuje v horninách a do životního prostředí se dostává jejich rozkladem a vulkanickou činností. Síra je také součástí organismů (organicky vázaná síra), v nichž se podílí na stavbě bílkovin, enzymů a dalších organických látek. Dále se do životního prostředí dostává spalováním [http://cs.wikipedia.org/wiki/Fosiln%C3%AD_palivo fosilních paliv].
 == Koloběh síry ==
-Anaerobní organismy využívají sírany jako zdroj kyslíku pro svůj metabolismus a síru zabudovávají do biomasy, kde se stává součástí bílkovin. Mikrobiální činnost probíhá zpravidla ve vodním prostředí, mokřadech, bažinách a v omezené míře i v půdě. Konečným produktem bývá [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sulfan sulfan](sirovodík) H2S, který se v atmosféře oxiduje převážně až na oxid siřičitý - SO2.
+Jak již bylo řečeno, je koloběh síry biochemický proces, při kterém dochází k přeměnám síry, jejímu navázání do organických a anorganických sloučenin a jejich zpětnému uvolňování. V přírodě se síra  postupně mění na SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, který mohou využívat rostliny a MO jako zdroj síry nebo kyslíku pro svůj metabolismus a síru zabudovávají do své  [http://cs.wikipedia.org/wiki/Biomasa biomasy]. Činnost MO probíhá v různých typech vodního prostředí (bažiny, rybníky atd.) a v omezené míře i v půdě. Konečným produktem bývá [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sulfan sulfan] (sirovodík) H<sub>2</sub>S, který se po úniku do atmosféry oxiduje na oxid siřičitý SO<sub>2</sub>.
 '''Fáze koloběhu'''
 '''Atmosféra'''
-V atmosféře je síra nejvíce zastoupena v podobě SO3.
+V atmosféře ([[Atmosféra]]) je síra nejvíce zastoupena v podobě SO<sub>3</sub>, který vzniká oxidací H<sub>2</sub>S a průmyslovými exhalacemi (spalovací procesy).
-SO3 vzniká oxidací H2S, který se do atmosféry dostal únikem z moří, oceánů, terestrických vod a půdy, kde vzniká činností MO.
-Další původ SO3 jsou průmyslové exhalace (např. spalování fosilních paliv).
+H<sub>2</sub>S + 3O<sub>2</sub> = 2SO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O
-Ve vzduchu probíhají čistě chemické reakce přeměny H2S + O2 na SO2 + O2 dále na SO3.
-SO3 se do vody a půdy dostává tzv, mokrým spadem. SO3 + H2O dá vzniknout kyselině sírové H2SO4, která s deštěm padá k povrchu.
+SO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> = 2SO<sub>3</sub>
+SO<sub>3</sub> v atmosféře reaguje s vodou a zpět se na zemský povrch dostává ve srážkách v podobě kyseliny  sírové H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> .
-Ve vodě a půdě dochází k rozkladu kyseliny sírové na vodíkový ion a síranová aniont, který je přístupná rostlinám a MO.
 '''Voda a půda'''
-Ve vodě a půdě se H2SO4 rozkádá na H+ ionty a ''síranový aniont SO4''.
+Voda a půda obsahuje ([http://cs.wikipedia.org/wiki/Disociace disociovaný]) ''síranový aniont SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>'', který je v této podobě přístupný rostlinám a mikroorganismům (MO).
+Rostliny a MO [http://cs.wikipedia.org/wiki/Redukce_(chemie) redukují] SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> na R – SH skupinu (organická síra).
-.A  Redukce SO4 na R – SH skupinu. Bakterie a rostliny využívají SO4 jako zdroj S pro tvorbu enzymů a bílkovin.
+Při vylučování a po rozkladu těl se organicky vázaná síra uvolňuje zpět do prostředí, kde podléhá [http://cs.wikipedia.org/wiki/Mineralizace mineralizaci] a vzniká H<sub>2</sub>S podle následující rovnice:
-.B  Organické sloučeniny síry se zpět do prostředí dostávají vyločováním, rozkladem těl. Org. síra podléhá mineralizaci = desulfuraci. Vzniká H2S.
+S<sub>org</sub> + 2H<sup>+</sup> + 2e<sup>-</sup> = H<sub>2</sub>S
-Ve vodách mrtvé části těl sedimentují a za anaerobních podmínek probíhá MO rozklad.
+Ve vodách mrtvé části těl sedimentují a za anaerobních podmínek [[Anaerobní podmínky)] probíhá mikrobiální rozklad [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kva%C5%A1en%C3%AD fermentace].
-.   Redukce SO4 na H2S – za anaerobních podmínek (nepřístupu vzduchu) spotřebovávají bakterie SO4 k dýchání a výsledkem je vznik H2S.
-''Vzniklý H2S''
+Některé MO za anaerobních podmínek využívají k [http://cs.wikipedia.org/wiki/Bun%C4%9B%C4%8Dn%C3%A9_d%C3%BDch%C3%A1n%C3%AD dýchání] SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a tím ho redukují na plynný H<sub>2</sub>S.
-.  Uniká do atmosféry. Ve vodě uniká ze sedimentů a v kontaktní vrstvě nade dnem se může vysrážet za přítomnosti dvojmocného železa síran železnatý (Lelák, Kubíček, 1991).
+''Vzniklý H<sub>2</sub>S''
-.  Navázání H2S do anorganické sloučeniny Pyrit.
+.  uniká do atmosféry jako plynná sloučenina .
-.  Oxidace H2S na S a dále na SO4 – fotosyntéza chemolitotrofními bakteriemi.
+.  je navázán do anorganické sloučeniny [http://cs.wikipedia.org/wiki/Pyrit pyrit].
+.  se oxiduje na S a dále na SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> v procesu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynthesa fotosyntézy] chemolitotrofními bakteriemi.
+H<sub>2</sub>S + O<sub>2</sub> = 2S + 2H<sub>2</sub>O + energie
-[[Soubor:kolobeh_siry_schema_01.jpg]] Zdroj [http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-002_v1/motor/index.obrazky.html Vydavatelstvi VŠCHT]
+[[File:Sulfur cycle - English.jpg|thumb|450px|Koloběh sýry (všeobecně)]]
-== Síra v atmosféře ==
+== Síra v atmosféře - antropogenní zdroj==
-Přirozený obsah síry v tělech rostlin a živočichů - kteří zemřeli před milióny let - je vlastně jednou z hlavních příčin nepřirozeného obohacování atmosféry oxidem siřičitým. Fosilní paliva, jako je uhlí a ropa, která nejsou ničím jiným než "mrtvou biomasou", obsahují vždy určité množství síry. Spalováním těchto paliv, zejména v posledních dvou stoletích, se v podobě oxidu siřičitého dostává do planetárního koloběhu.
+Přirozený obsah síry v tělech fosilních rostlin a živočichů je jednou z hlavních příčin nepřirozeného obohacování atmosféry oxidem siřičitým. Fosilní paliva, jako je uhlí a ropa, [...] obsahují vždy určité množství síry. Spalováním těchto paliv [...] se [síra] v podobě oxidu siřičitého [zapojuje do koloběhu síry v životním prostředí]. Odhaduje se, že množství síry ze spalování fosilních paliv je dnes dokonce vyšší než přirozený únik oxidu siřičitého z činných sopek a horkých minerálních pramenů. <ref>Studijní materiály oboru "Technologie a hospodaření s vodou", Ekologie a nauka o životním prostředí, Hornicko-geologická fakulta
+Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [cit. 2009-09-05]. Available from www: http://www.hgf.vsb.cz/miranda2/export/sites-root/hgf/instituty-a-pracoviste/cs/okruhy/546/studijni-materialy/ekolog.doc</ref>
-Síra se z atmosféry dostává mokrým spadem. Oxidy síry reagují s vodou a vytvoří kyselinu sírovou, která v přírodě způsobuje [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysel%C3%BD_d%C3%A9%C5%A1%C5%A5 kyselé deště].
+Síra se z atmosféry na zemský povrch dostává mokrým spadem - [[Atmosferická depozice]]. Oxidy síry reagují s vodou a vytvoří kyselinu sírovou, která v přírodě způsobuje [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kysel%C3%BD_d%C3%A9%C5%A1%C5%A5 kyselé deště].
 == Sirné bakterie ==
-"Za mineralizaci zodpovídají bakterie rodů Escherichia a Proteus a houby rodů Aspergillus a Neurospora. Uvolňující se sulfan je oxidován na elementární síru bezbarvou sirnou bakterií Beggiatoa. Další bakterie např. Thiobacillus oxiduje síru na sírany. Na koloběhu síry se podílí i některé fototrofní (zelené a purpurové) bakterie, které při fotosyntéze namísto vodíku jako donoru elektronů využívají sulfan.Uvedený biologický koloběh síry tvoří uzavřený a ucelený cyklus." [1]
+"Za mineralizaci [síry] zodpovídají bakterie rodů Escherichia a Proteus a houby rodů Aspergillus a Neurospora. Uvolňující se sulfan je oxidován na elementární síru bezbarvou sirnou bakterií Beggiatoa. Další bakterie např. Thiobacillus oxiduje síru na sírany. Na koloběhu síry se podílí i některé fototrofní (zelené a purpurové) bakterie, které při fotosyntéze [...] využívají sulfan."<ref> ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ, J. Koloběh síry. From Encyklopedie hydrobiologie : výkladový slovník [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2007 [cit. 2009-09-03]. Available from www: <http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=K013> </ref>
 == Zdroje ==
-== Odkazy ==
+<references/>
-[1] Vysoká škola chemicko-technologická v Praze: Vydavatelství: Knihy: Jana Říhová Ambrožová: Encyklopedie Hydrobiologie: Koloběh síry[citace 2008-11-26]na WWW
-http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=K013
-[2] Ministerstvo životního prostředí:Základní principy a termíny ekologie 2.4.2.5 Cyklus síry[citace 2008-11-26]na WWW http://www.env.cz/eovv/eovv/dir97/dir97c02.htm
-[3] Wikipedie: Koloběh síry [citace 2008-11-27]na WWW http://cs.wikipedia.org/wiki/Kolob%C4%9Bh_s%C3%ADry
+== Odkazy ==
 === Související stránky ===
@@ Řádek 71: / Řádek 69: @@
 [[Energetika]]
+[[Povrch Země]]
+[[Znečištění a ochrana ovzduší]]
 === Externí odkazy ===
+*[http://cs.wikipedia.org/wiki/Autotrofie Autotrofie]
 *[http://cs.wikipedia.org/wiki/Oxid_si%C5%99i%C4%8Dit%C3%BD Oxid siřičitý na české Wikipedii]
 *[http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_dioxide Sulfur dioxide na anglické Wikipedii]
 *[[wikipedia:cs:Síra|Síra na české Wikipedii]]
 *[[wikipedia:en:Sulfur|Síra na anglické Wikipedii]]
+=== Literatura ===
+Lelák J, Kubíček F, Hydrobiologie, 1991, Karlova Univerzita, Praha
 {{koloběhy}}
 [[Kategorie:Ovzduší]]
 [[Kategorie:Země]]
-=== Literatura ===
-[[Kategorie:Skupina F]]