Ciclo de enxofre: estágios e importância

O ciclo do enxofre é o conjunto de processos pelos quais o enxofre é transportado pela natureza em várias moléculas. O enxofre se move pelo ar, solo, água e seres vivos . Este ciclo biogeoquímico inclui a mineralização de enxofre orgânico em sulfeto, a oxidação deste em sulfato e sua redução em sulfeto.

O sulfeto é incorporado por micróbios e forma diferentes compostos orgânicos. O enxofre é um elemento muito abundante no universo; É considerado um não-metal, sua cor é amarela e não tem cheiro. O enxofre é liberado na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis, como o carvão.

Ciclo de enxofre: estágios e importância 1

Na atmosfera, o enxofre está na forma de dióxido de enxofre (SO2) e pode entrar nisso de três maneiras: da decomposição de moléculas orgânicas, da atividade vulcânica e das fontes geotérmicas e da queima de combustíveis fósseis por humanos

Os átomos de enxofre são uma parte importante da estrutura da proteína. O enxofre é encontrado no aminoácido cisteína e está envolvido na formação de um tipo de ligação denominada ponte dissulfeto. Esses links são essenciais para determinar a estrutura tridimensional das proteínas.

Etapas

O ciclo do enxofre envolve o movimento desse elemento em várias direções através da atmosfera, da hidrosfera, da litosfera e da biosfera. Na litosfera, ocorrem os processos de erosão das rochas que liberam o enxofre armazenado.

O enxofre sofre uma série de transformações químicas, pois é transportado por diferentes meios. Ao longo de sua rota, o enxofre passa por quatro estágios químicos fundamentais:

– Mineralização de enxofre orgânico na forma inorgânica, como sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar e outros minerais à base de sulfeto.

– Oxidação de sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar e minerais relacionados ao sulfato.

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– Redução de sulfato a sulfeto.

– Imobilização microbiana de compostos de enxofre e subsequente incorporação na forma orgânica de enxofre.

Fluxo de enxofre

Apesar de sua complexidade, o fluxo de enxofre pode ser resumido em três grandes grupos:

O enxofre que está formando compostos

Neste grupo estão enxofre atmosférico, enxofre orgânico, enxofre inorgânico (minerais), enxofre reduzido e sulfatos formadores de enxofre.

O sulfato é absorvido pelas plantas e microorganismos, que os incorporam em suas moléculas orgânicas. Os animais então consomem essas formas orgânicas através dos alimentos que ingerem, movendo o enxofre ao longo da cadeia alimentar.

O enxofre que entra no chão

O enxofre é incorporado ao solo de diferentes maneiras; por exemplo, pela deposição atmosférica, pelo uso de fertilizantes de origem animal, pelos resíduos das plantas, pelo uso de fertilizantes minerais e pelo desgaste das rochas.

O enxofre que sai do chão

O enxofre é removido do solo de várias maneiras. Por exemplo, quando as plantas absorvem sulfatos pelas raízes, quando as colheitas são colhidas e quando alguns compostos reduzidos são volatilizados.

Outra parte do enxofre do solo é perdida por filtração, escoamento e erosão. Vulcões e alguns gases resultantes da decomposição orgânica são outra fonte de enxofre que é transferida diretamente para a atmosfera.

No entanto, a maior parte do enxofre da Terra é armazenada em rochas, minerais e sais de sulfato, enterrados nas profundezas dos sedimentos oceânicos.

Importância

Componente principal em compostos químicos

O enxofre é um nutriente importante para os organismos, pois é um componente fundamental dos aminoácidos cisteína e metionina, além de outros compostos bioquímicos.

As plantas atendem às suas necessidades nutricionais de enxofre assimilando compostos minerais do meio ambiente.

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Associado à produtividade da planta

Em certas situações, particularmente na agricultura intensiva, a disponibilidade de formas de enxofre biologicamente úteis pode ser um fator limitante para a produtividade das plantas; consequentemente, é necessária a aplicação de fertilizantes à base de sulfato.

O reconhecimento da importância do sulfato para o crescimento e o vigor das plantas, bem como a importância nutricional do enxofre para dietas humanas e animais, levou a uma maior ênfase na pesquisa sobre os processos de absorção, transporte e assimilação de sulfato. .

Necessário para construir proteínas

Depois de entrar na planta, o sulfato é a principal forma de enxofre transportado e armazenado. O enxofre é necessário para a construção de proteínas, enzimas e vitaminas, é também um ingrediente-chave na formação da clorofila.

Culturas deficientes em enxofre geralmente apresentam limitações em seu desenvolvimento. Assim, as plantas com falta de enxofre parecem mais finas e menores, suas folhas mais jovens ficam amarelas e a quantidade de sementes é reduzida.

Utilizações comerciais

Além da produção de fertilizantes, o enxofre tem outros usos comerciais, por exemplo: pólvora, fósforos, inseticidas e fungicidas.

Além disso, o enxofre está envolvido na produção de combustíveis fósseis devido à sua capacidade de atuar como um agente oxidante ou redutor.

Associado a danos ambientais

Os compostos de enxofre também podem ser associados a danos ambientais significativos, como dióxido de enxofre que danifica a vegetação ou drenos ácidos associados a sulfetos que degradam os ecossistemas .

Impacto do ser humano no ciclo do enxofre

As atividades humanas têm desempenhado um papel importante na alteração do equilíbrio do ciclo global do enxofre. A queima de grandes quantidades de combustíveis fósseis, especialmente o carvão, libera grandes quantidades de gases de sulfeto de hidrogênio na atmosfera.

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Quando esse gás é atravessado pela chuva, ocorre uma chuva ácida, que é uma precipitação corrosiva causada pela água da chuva que cai no solo através do dióxido de enxofre, transformando-o em ácido sulfúrico fraco que causa danos aos ecossistemas aquáticos .

A chuva ácida danifica o meio ambiente ao reduzir o pH dos lagos, que mata grande parte da fauna que vive lá. Também afeta estruturas não naturais criadas pelo homem, como a degradação química de edifícios e estátuas.

Muitos monumentos em mármore, como o Lincoln Memorial em Washington, DC, sofreram danos significativos devido à chuva ácida ao longo dos anos.

Esses exemplos mostram os poderosos efeitos das atividades humanas em nosso ambiente e os desafios que permanecem para o nosso futuro.

Referências

  1. Butcher, S., Charlson, R., Orians, G. & Wolfe, G. (1992). Ciclos biogeoquímicos globais. Imprensa acadêmica
  2. Cunningham, W. & Cunningham, M. (2009). Ciência Ambiental: Uma Preocupação Global (11ª ed.). McGraw-Hill
  3. Jackson, A. & Jackson, J. (1996). Ciência Ambiental: O Ambiente Natural e o Impacto Humano.
  4. Loka Bharathi, PA (1987). Ciclo de enxofre Ecologia Global , (1899), 3424-3431.
  5. Meyer, B. (2013). Enxofre, Energia e Meio Ambiente.
  6. O’Neill, P. (1998). Chamistry Ambiental (3ª ed.). Imprensa CRC

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