Koloběh síry

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.

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.

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 sulfan(sirovodík) H2S, který se v atmosféře oxiduje převážně až na oxid siřičitý - SO2.

Fáze koloběhu

Půda

SO4 (zdroj: atmosférický spad, rozklad hornin, činnost MO)

1. Síranová aniont využívají bakterie. Aerobně ho zabudovávají do organických sloučenin R – SH. Fermentací (anaerobní) nebo aerobním rozkladem MO se z organických sloučenin uvloňuje H2S.

2. Anaerobní ATP sulfurikace – sulfátové dýchání – MO redukují SO4 na H2S.

H2S – 3 cesty

1. je v půdě využit k fotosyntéze chemolitotrofními MO a oxidován až na SO4.

2. Únik do atmosféry (nezměněn)

3. Váže se do anorg. sloučeniny Pyrit

Vzduch

H2S (zdroj: únik z půdy, průmyslové exhalace)

Oxidace na SO2

SO2 (zdroj H2S, prům. exhalace)

Oxidace na SO3. SO3 vytváří s vodou kyselinu sírovou H2SO4 a se srážkami, kde se vyskytuje jako disociovaná forma H+ a SO4. Část síry ze vzduchu se může dostat až do mořské vody, kde usazuje v podobě sulfidů (sirníků).

Zdroj Vydavatelstvi VŠCHT

Síra v atmosféře

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.

Síra se z atmosféry dostává mokrým spadem. Oxidy síry reagují s vodou a vytvoří kyselinu sírovou, která v přírodě způsobuje 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]

Odkazy

[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

Související stránky

Životní prostředí a zdraví

Koloběhy

Energetika

Externí odkazy

• Oxid siřičitý na české Wikipedii
• Sulfur dioxide na anglické Wikipedii
• Síra na české Wikipedii
• Síra na anglické Wikipedii