✖


Jump to content

Цикл серы

(Перенаправлено из цикла серы )
Цикл серы в целом
Часть серии о
Биогеохимические циклы
Водный цикл
Углеродный цикл
Питательный цикл
Рок-цикл
Морской цикл
Метановый цикл
Другие циклы
Связанные темы
Исследовательские группы

Важный цикл серы — это биогеохимический цикл , в котором сера перемещается между горными породами, водными путями и живыми системами. Это важно в геологии, поскольку оно влияет на многие минералы и в жизни, поскольку сера является незаменимым элементом ( CHNOPS ), входящим в состав многих белков и кофакторов , а соединения серы могут использоваться в качестве окислителей или восстановителей в микробном дыхании. [ 1 ] Глобальный цикл серы включает трансформацию видов серы через различные степени окисления, которые играют важную роль как в геологических, так и в биологических процессах. Этапы цикла серы :

Их часто называют следующим образом:

Ассимиляционная сульфатредукция (см. также ассимиляция серы ), при которой сульфат ( SO 2−
4 ) восстанавливается растениями , грибами и различными прокариотами . Степени окисления серы +6 у сульфата и –2 у R–SH.
Десульфуризация , при которой органические молекулы, содержащие серу, могут быть десульфурированы с образованием газообразного сероводорода (H 2 S, степень окисления = –2). Аналогичным процессом для органических соединений азота является дезаминирование.
При окислении сероводорода образуется элементарная сера (S 8 ), степень окисления = 0. Эта реакция протекает у фотосинтезирующих зеленых и пурпурных серобактерий и некоторых хемолитотрофов . Часто элементарная сера хранится в виде полисульфидов .
Окисление элементарной серы окислителями серы приводит к образованию сульфата.
Диссимиляционное восстановление серы , при котором элементарная сера может быть восстановлена ​​до сероводорода.
Диссимиляционная сульфатредукция , при которой сульфатредукторы генерируют сероводород из сульфата.

Степень окисления серы

[ редактировать ]

В природе сера имеет четыре основные степени окисления: −2, +2, +4 и +6. Распространенные виды серы каждой степени окисления перечислены следующим образом:

С 2− : Н 2 С ; (СН 3 ) 2 S ; БаС

С 0 : самородная или элементарная сера .

С 2+ : СЦл 2

С 4+ : ТАК 2 ; сульфит ( SO 2−
3 )

С 6+ : ТАК 2−
4 ( H 2 SO 4 , CaSO 4 ); СФ 6

Источники и поглотители серы

[ редактировать ]

Сера находится в степенях окисления от +6 в SO. 2−
от 4 до -2 в сульфидах . Таким образом, элементарная сера может либо отдавать, либо получать электроны в зависимости от своего окружения. На бескислородной ранней Земле большая часть серы присутствовала в таких минералах, как пирит (FeS 2 ). За всю историю Земли количество подвижной серы увеличивалось за счет вулканической активности , а также выветривания земной коры в насыщенной кислородом атмосфере. [ 1 ] Основным поглотителем серы на Земле являются океаны ТАК 2−
4 , где он является основным окислителем . [ 2 ]

Средние окисляющие выбросы (загрязнение воздуха) различных продуктов питания на 100 граммов белка [ 3 ]
Типы продуктов питания Подкисляющие выбросы (г SO 2 экв. на 100 г белка)
Говядина
343.6
Сыр
165.5
Свинина
142.7
Ягненок и Баранина
139.0
Выращенные ракообразные
133.1
Птица
102.4
Выращенная рыба
65.9
Яйца
53.7
Арахис
22.6
Горох
8.5
Тофу
6.7

Когда ТАК 2−
4 усваивается организмами, восстанавливается и превращается в органическую серу, которая является важным компонентом белков . Однако биосфера не является основным поглотителем серы, вместо этого большая часть серы содержится в морской воде или осадочных породах, включая: богатые пиритом сланцы , эвапоритовые породы ( ангидрит и барит ), а также карбонаты кальция и магния (т.е. связанные с карбонатами). сульфат ). Количество сульфатов в океанах контролируется тремя основными процессами: [ 4 ]

  1. вход из рек
  2. сульфатредукция и повторное окисление сульфидов на континентальных шельфах и склонах
  3. захоронение ангидрита и пирита в океанической коре.

Основным естественным источником серы в атмосфере являются морские брызги или переносимая ветром богатая серой пыль. [ 5 ] ни то, ни другое долго не живет в атмосфере. В последнее время большое ежегодное поступление серы в результате сжигания угля и других видов ископаемого топлива привело к добавлению значительного количества SO 2 , который действует как загрязнитель воздуха . В геологическом прошлом вулканические вторжения в угольные месторождения вызывали крупномасштабное сжигание этих материалов и, как следствие, выброс серы в атмосферу. Это привело к существенному нарушению климатической системы и является одной из предполагаемых причин пермско-триасового вымирания . [ нужна ссылка ]

Диметилсульфид [(CH 3 ) 2 S или DMS] образуется в результате разложения диметилсульфониопропионата (DMSP) из умирающих клеток фитопланктона океана в фототической зоне и является основным биогенным газом, выбрасываемым из моря, где он отвечает за характерный « запах моря» вдоль береговой линии. [ 1 ] DMS является крупнейшим природным источником сернистого газа, но время его пребывания в атмосфере до сих пор составляет всего около одного дня, и большая часть его переоткладывается в океанах, а не попадает на сушу. Однако это важный фактор климатической системы, поскольку он участвует в формировании облаков.

Биологически и термохимически обусловленная сульфатредукция.

[ редактировать ]
Диссимиляционный путь восстановления сульфатов
3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат
(ключевой промежуточный продукт в цикле серы)

По пути диссимиляционного сульфатредукции сульфат может восстанавливаться либо бактериально (бактериальная сульфатредукция), либо неорганически (термохимическая сульфатредукция). Этот путь включает восстановление сульфата органическими соединениями с образованием сероводорода, которое происходит в обоих процессах.

Основные продукты и реагенты бактериальной сульфатредукции (БСР) и термохимической сульфатредукции (ТСР) очень схожи. В обоих случаях реагентами являются различные органические соединения и растворенный сульфат, а продуктами или побочными продуктами являются H 2 S , CO 2 , карбонаты , элементарная сера и сульфиды металлов. [ 6 ] Однако реакционноспособные органические соединения различаются для BSR и TSR из-за взаимоисключающих температурных режимов. Органические кислоты являются основными органическими реагентами для BSR, а разветвленные/ н - алканы являются основными органическими реагентами для TSR. Неорганическими продуктами реакции в BSR и TSR являются H 2 S (HS − ) и ОХС −
3 (СО 2 ). [ 7 ]

Эти процессы происходят потому, что существуют два совершенно разных термических режима, в которых происходит восстановление сульфата, особенно в низкотемпературной и высокотемпературной среде. [ 6 ] BSR обычно происходит при более низких температурах (0–80 ° C), тогда как TSR происходит при гораздо более высоких температурах (около 100–140 ° C). [ 7 ] Температуры для TSR не так четко определены; самая низкая подтвержденная температура составляет 127 °C, а самые высокие температуры наблюдаются в районе 160–180 °C. [ 7 ] Эти два разных режима возникают потому, что при более высоких температурах большинство сульфатредуцирующих микробов больше не могут метаболизироваться из-за денатурации белков или дезактивации ферментов. [ 8 ] поэтому TSR берет верх. Однако в горячих отложениях вокруг гидротермальных источников BSR может происходить при температуре до 110 °C. [ 9 ]

BSR и TSR залегают на разных глубинах. BSR происходит в низкотемпературных средах, которые представляют собой более мелкие места, такие как месторождения нефти и газа. РБМ также может иметь место в современной морской осадочной среде, такой как стратифицированные внутренние моря, континентальные шельфы, богатые органическими веществами дельты и гидротермальные отложения, в которых наблюдается интенсивная микробная сульфатредукция из-за высокой концентрации растворенного сульфата в морской воде. [ 10 ] Кроме того, считается, что высокие количества сероводорода, обнаруженные в нефтяных и газовых месторождениях, возникают в результате окисления нефтяных углеводородов сульфатом. [ 11 ] Известно, что такие реакции происходят в результате микробных процессов, но общепринято, что TSR ответственен за большую часть этих реакций, особенно в глубоких или горячих водоемах. [ 12 ] Таким образом, ТСР возникает в глубоких водоемах, где температуры значительно выше. BSR геологически происходит мгновенно в большинстве геологических условий, тогда как TSR происходит со скоростью порядка сотен тысяч лет. [ 13 ] [ 6 ] Хотя TSR намного медленнее, чем BSR, но даже TSR кажется геологически довольно быстрым процессом.

BSR на мелководье и TSR в глубоких водоемах являются ключевыми процессами в океаническом цикле серы. [ 14 ] [ 6 ] Примерно 10% (от общего количества газа) H 2 S производится в условиях РБМ, тогда как 90% H 2 S производится в условиях ТСР. [ 7 ] Если в каком-либо глубоком резервуаре содержится более нескольких процентов H 2 S, то предполагается, что TSR взял верх. Это связано с тем, что термический крекинг углеводородов не дает более 3% H 2 S. [ 6 ] На количество H 2 S влияет несколько факторов, таких как наличие органических реагентов и сульфатов, а также присутствие/наличие основных и переходных металлов. [ 15 ]

Микробное окисление серы

[ редактировать ]

Окисление сульфидов осуществляется как бактериями, так и архей в различных условиях окружающей среды. Аэробное окисление сульфидов обычно осуществляется автотрофами , которые используют сульфид или элементарную серу для фиксации углекислого газа. Путь окисления включает образование различных промежуточных форм серы, включая элементарную серу и тиосульфат. При низких концентрациях кислорода микробы окисляются до элементарной серы. [ 16 ] Эта элементарная сера накапливается в виде глобул серы внутриклеточно или внеклеточно и потребляется при низких концентрациях серы. [ 17 ] Чтобы улучшить низкие концентрации окислителя (то есть найти сток электронов), окислители серы, такие как кабельные бактерии, образуют длинные цепочки, охватывающие длину между кислородной и сульфидной зонами прибрежных отложений. Бактерии, присутствующие в зонах, богатых сульфидами, окисляют сульфид и переносят электроны к бактериям, присутствующим в зоне, богатой кислородом, через множественные периплазматические струны, где кислород восстанавливается. [ 18 ]

Биогеохимический цикл серы морских отложений [ 16 ]

Анаэробное окисление сульфидов осуществляется как фототрофами , так и хемотрофами . Зеленые серные бактерии (ЗСБ) и пурпурные серные бактерии (ПСБ) осуществляют аноксигенный фотосинтез, подпитываемый окислением сульфидов. Некоторые PSB также могут осуществлять аэробное окисление сульфидов в присутствии кислорода и даже могут расти хемоавтотрофно в условиях низкой освещенности. [ 19 ] GSB лишен этого метаболического потенциала и компенсирует это разработкой эффективных систем сбора света. PSB можно найти в различных средах: от горячих серных источников и щелочных озер до очистных сооружений. GSB населяют стратифицированные озера с высоким содержанием пониженной серы и могут даже расти в гидротермальных жерлах, используя инфракрасный свет для фотосинтеза. [ 20 ]

Гидротермальные источники выделяют сероводород, который поддерживает фиксацию углерода хемолитотрофными бактериями , которые окисляют сероводород кислородом с образованием элементарной серы или сульфата. [ 21 ] Химические реакции следующие:

CO 2 + 4 H 2 S + O 2 → CH 2 O + 4 S 0 + 3 Н 2 О
CO 2 + H 2 S + O 2 + H 2 O → CH 2 O + SO 2–
4 + 2 часа +

В современных океанах Thiomicrospira , Halothiobacillus и Beggiatoa . первичными сероокисляющими бактериями являются [ 21 ] и образуют хемосинтетический симбиоз с животными-хозяевами. [ 22 ] Хозяин обеспечивает симбионта метаболическими субстратами (например, CO 2 , O 2 , H 2 O), в то время как симбионт генерирует органический углерод для поддержания метаболической активности хозяина. Произведенный сульфат обычно соединяется с выщелоченными ионами кальция с образованием гипса , который может образовывать широко распространенные отложения в центрах распространения вблизи середины океана. [ 23 ]

Микробы, метаболизирующие серу, часто вступают в тесные симбиотические отношения с другими микробами и даже с животными. ПСБ и восстановители сульфатов образуют микробные агрегаты, называемые «розовыми ягодами», в солончаках Массачусетса, внутри которых происходит круговорот серы посредством прямого обмена видами серы. [ 24 ] Трубчатые черви Vestimentiferan , которые растут вокруг гидротермальных источников, не имеют пищеварительного тракта, но содержат специализированные органеллы, называемые трофосомами, внутри которых размещаются автотрофные сульфидокисляющие бактерии. Трубчатые черви снабжают бактерии сульфидом, а бактерии делят фиксированный углерод с червями. [ 25 ]  

д 34 С

[ редактировать ]

Хотя известно 25 изотопов серы , только четыре стабильны и имеют геохимическое значение. Из этих четырёх двое( 32 С, свет и 34 S, тяжелые) содержат (99,22%) всей серы на Земле. Подавляющее большинство (95,02%) серы встречается в виде 32 S только с 4,21% в 34 С. Соотношение этих двух изотопов фиксировано в Солнечной системе с момента ее образования. Предполагается, что изотопное соотношение серы в объеме Земли такое же, как соотношение 22,22, измеренное в троилите Каньон Диабло (CDT), метеорите . [ 26 ] Это соотношение принято в качестве международного стандарта и поэтому установлено на уровне δ = 0,00. Отклонение от 0,00 выражается как δ 34 S , которое представляет собой соотношение в промилле (‰) . Положительные значения коррелируют с повышенным уровнем 34 S, тогда как отрицательные значения коррелируют с большей 32 S в образце.

Образование серных минералов в результате небиогенных процессов существенно не различает легкие и тяжелые изотопы, поэтому соотношения изотопов серы в гипсе или барите должны быть такими же, как общее соотношение изотопов в толще воды во время их осаждения. Восстановление сульфатов посредством биологической активности сильно различает два изотопа из-за более быстрой ферментативной реакции с 32 С. [ 26 ] Средние современные значения δ для морской воды 34 S порядка +21‰.

До 2010-х годов считалось, что сульфатредукция может фракционировать изотопы серы до 46 промилле, а фракционирование более 46 промилле, зарегистрированное в отложениях, должно быть связано с диспропорцией промежуточных соединений серы в отложениях. Эта точка зрения изменилась с 2010-х годов, когда сульфатредукция может фракционироваться до 66 промилле. [ 27 ] Поскольку субстраты для диспропорционирования ограничены продуктами сульфатредукции, изотопный эффект диспропорционирования должен составлять менее 16 промилле в большинстве осадочных условий. [ 28 ]

На протяжении всей геологической истории цикл серы и изотопные соотношения развивались одновременно, при этом биосфера в целом становилась более отрицательной из-за увеличения биологической редукции сульфатов, но также демонстрировала существенные положительные отклонения. В целом положительные отклонения изотопов серы означают, что происходит избыточное отложение пирита, а не окисление сульфидных минералов, обнаженных на суше. [ 26 ]

Морской цикл серы

[ редактировать ]

Морской цикл серы обусловлен восстановлением сульфатов, поскольку сероводород окисляется микробами для получения энергии или окисляется абиотически. Диссимиляционная сульфатредукция обусловлена ​​разложением захороненных органических веществ и анаэробным окислением метана (АОМ), оба из которых производят углекислый газ. На глубинах, где сульфаты обеднены, метаногенез преобладает . В переходной зоне сульфат-метан (СМТЗ) подъем метана, вырабатываемого метаногенами, встречают анаэробные метанотрофные археи в СМТЗ, которые окисляют его, используя сульфат в качестве акцептора электронов. Сульфата в СМТЗ больше, чем метана. Соблюдается соотношение сульфат:метан 4:1, избыток сульфата направляется на разложение органического вещества. [ 29 ] синтрофные агрегаты сульфатредукторов и метанотрофов Были обнаружены , и наблюдаемые основные механизмы включают прямой межвидовой перенос электронов с использованием крупных мультигемовых комплексов. [ 30 ]

Концентрации окислителей на разных глубинах в морских отложениях

Сульфид, полученный в результате сульфатредукции, может быть окислен минералами железа с образованием сульфидов железа и пирита или использован в качестве донора электронов или для сульфирования органических веществ микробами. [ 16 ] Пирит образуется двумя путями: полисульфидным и сероводородным. Полисульфидный путь доминирует до тех пор, пока не истощится элементарная сера, поскольку элементарная сера необходима для образования полисульфидов, затем на смену приходит сероводородный путь. [ 31 ]  При микробном окислении серы используются несколько окислителей, поскольку концентрации акцепторов электронов зависят от глубины. В верхних слоях отложений кислород и нитрат являются предпочтительными окислителями из-за высокого энергетического выхода реакции, а в субкислородных зонах роль берут на себя железо и марганец. [ 16 ] Окисление сульфида дает различные промежуточные соединения серы, такие как элементарная сера, тиосульфат, сульфит и сульфат. Промежуточные соединения серы, образующиеся во время окисления сульфида, уникальны для этого процесса и, таким образом, указывают на окисление сульфида, если они обнаружены в пробах окружающей среды. серы Фракционирование изотопов этих промежуточных продуктов и других видов серы оказалось полезным инструментом при изучении окисления сульфидов. [ 32 ]

Цикл серы в морской среде хорошо изучен с помощью инструмента систематики изотопов серы, выраженного как δ. 34 S. В современных мировых океанах запасы серы составляют 1,3 × 10 18 кг , [ 33 ] в основном встречается в виде сульфата с δ 34 Значение S +21‰. [ 34 ] Общий входной поток составляет 1,0 × 10 11 кг/год с изотопным составом серы ~3‰. [ 34 ] Речной сульфат, образовавшийся в результате земного выветривания сульфидных минералов ( δ 34 S = +6‰) является основным источником серы в океанах. Другими источниками являются метаморфическая и вулканическая дегазация, а также гидротермальная деятельность ( δ 34 S = 0‰), которые выделяют восстановленные соединения серы (такие как H 2 S и S 0 ). Есть два основных источника серы из океанов. Первый сток – это захоронение сульфатов либо в виде морских эвапоритов (таких как гипс), либо в виде карбонат-ассоциированных сульфатов (КАС), на долю которых приходится 6 × 10 10 кг/год ( δ 34 S = +21‰). Второй сток серы – захоронение пирита в шельфовых или глубоководных отложениях морского дна ( 4 × 10 10 кг/год ; δ 34 S = −20‰). [ 35 ] Общий выходной поток морской серы составляет 1,0 × 10 11 кг/год , что соответствует входным потокам, подразумевая, что современный баланс морской серы находится в стабильном состоянии. [ 34 ] Время пребывания серы в современных мировых океанах составляет 13 000 000 лет. [ 36 ]

Серообразование органического вещества представляет собой значительный пул серы, содержащий 35-80% восстановленной серы в морских отложениях. [ 37 ] Эти сероорганические молекулы также десульфурируются с высвобождением окисленных форм серы, таких как сульфит и сульфат. Такое обессеривание может привести к разложению органического вещества, и, таким образом, этот процесс определяет, ассимилируется или захоранивается органическое вещество. [ 37 ] Осеривание увеличивает молекулярную массу и вводит в органическую молекулу новый фрагмент, который может ингибировать ее распознавание катаболическими ферментами, разлагающими органическое вещество. Способность микробов к десульфурации отражается наличием генов сульфатазы . [ 38 ]

Эволюция цикла серы

[ редактировать ]

Изотопный состав осадочных сульфидов дает первичную информацию об эволюции цикла серы.

Общий запас соединений серы на поверхности Земли (около 10 19 кг серы) представляет собой общее выделение серы за геологическое время. [ 39 ] [ 26 ] Породы, проанализированные на содержание серы, обычно представляют собой сланцы, богатые органическими веществами, что означает, что они, вероятно, контролируются биогенным восстановлением серы. Средние кривые морской воды строятся на основе эвапоритов, отложившихся на протяжении геологического времени, потому что, опять же, поскольку они не делают различия между тяжелыми и легкими изотопами серы, они должны имитировать состав океана во время отложения.

4,6 миллиарда лет назад (Ga) Земля сформировалась и имела теоретическую δ 34 Значение S равно 0. Поскольку на ранней Земле не было биологической активности, не было никакого фракционирования изотопов . [ 34 ] Вся сера в атмосфере будет выброшена во время извержений вулканов. Когда океаны конденсировались на Земле, атмосфера была практически очищена от сернистых газов из-за их высокой растворимости в воде. На протяжении большей части архея (4,6–2,5 млрд лет) большинство систем оказались сульфатно-лимитированными. Некоторые небольшие архейские месторождения эвапоритов требуют наличия хотя бы локально повышенных концентраций (возможно, из-за местной вулканической активности) сульфата, чтобы они перенасыщались и выпадали в осадок из раствора. [ 40 ]

3,8–3,6 млрд лет знаменуют собой начало обнажения геологической летописи, поскольку это возраст самых старых пород на Земле. Метаосадочные породы того времени все еще имеют изотопное значение 0, поскольку биосфера не была достаточно развита (возможно, вообще) для фракционирования серы. [ 41 ]

аноксигенный фотосинтез Установлен 3,5 Ga, который обеспечивает слабый источник сульфатов для мирового океана с невероятно низкими концентрациями сульфатов . 34 S по-прежнему в основном равен 0. [ 40 ] первые свидетельства минимального фракционирования эвапоритовых сульфатов в ассоциации с сульфидами магматического Вскоре после этого, 3,4 млрд лет назад, в летописи горных пород можно увидеть происхождения. Это фракционирование показывает возможные доказательства существования аноксигенных фототрофных бактерий.

2,8 млрд лет — первое свидетельство производства кислорода посредством фотосинтеза. Это важно, поскольку окисление серы невозможно без кислорода в атмосфере. Это иллюстрирует коэволюцию циклов кислорода и серы, а также биосферы.

2,7–2,5 млрд лет — возраст древнейших осадочных пород, имеющих обедненный δ 34 S, которые предоставляют первые убедительные доказательства редукции сульфатов. [ 40 ]

Сульфат 2,3 Ga увеличивается до более 1 мМ; это увеличение содержания сульфатов совпадает с « Великим событием оксигенации », когда, по мнению большинства исследователей, окислительно-восстановительные условия на поверхности Земли фундаментально изменились от восстановительных к окислительным. [ 42 ] Этот сдвиг привел бы к невероятному усилению выветривания сульфатов, что привело бы к увеличению содержания сульфатов в океанах. Большие фракции изотопов, которые, вероятно, могут быть связаны с уменьшением количества бактерий, производятся впервые. Хотя в это время наблюдался явный рост содержания сульфатов в морской воде, они, вероятно, все еще составляли лишь менее 5–15% от современного уровня. [ 42 ]

Возрастом 1,8 млрд лет назад полосчатые железные образования (BIF) представляли собой распространенные осадочные породы на протяжении архея и палеопротерозоя ; их исчезновение знаменует собой явный сдвиг в химическом составе океанской воды. BIF имеют чередующиеся слои оксидов железа и кремня . BIF образуются только в том случае, если вода перенасыщается растворенным железом ( Fe 2+ ) означает, что в толще воды не может быть свободного кислорода или серы, потому что они образуют Fe. 3+ (ржавчина) или пирит и выпадают в осадок из раствора. После этого пересыщения вода должна стать насыщенной кислородом, чтобы полосы, богатые железом, выпали в осадок, она все еще должна быть бедной серой, иначе вместо Fe будет образовываться пирит. 3+ . Была выдвинута гипотеза, что BIF сформировались во время начальной эволюции фотосинтезирующих организмов, у которых были фазы роста популяции, вызывающие избыточное производство кислорода. Из-за этого чрезмерного производства они отравятся, вызвав массовое вымирание, что приведет к отключению источника кислорода и образованию большого количества CO 2 в результате разложения их тел, что приведет к новому цветению бактерий. После 1,8 млрд лет концентрации сульфатов были достаточны, чтобы увеличить скорость восстановления сульфатов до уровня, превышающего поток доставки железа в океаны. [ 40 ]

Наряду с исчезновением BIF, конец палеопротерозоя также знаменует появление первых крупномасштабных осадочных эксгаляционных отложений, показывающих связь между минерализацией и вероятным увеличением количества сульфатов в морской воде. В палеопротерозое содержание сульфатов в морской воде возросло до количества, превышающего уровень в архее, но все же было ниже современных значений. [ 42 ] Уровни сульфатов в протерозое также служат показателем содержания атмосферного кислорода, поскольку сульфат образуется в основном в результате выветривания континентов в присутствии кислорода. Низкие уровни в протерозое просто означают, что уровни атмосферного кислорода находились между обилием фанерозоя и дефицитом архея.

750 миллионов лет назад (млн лет назад) произошло новое отложение BIF, что знаменует собой значительное изменение в химии океана . Вероятно, это произошло из-за снежного кома на Земле , когда весь земной шар, включая океаны, был покрыт слоем льда, перекрывающим поступление кислорода. [ 43 ] В позднем неопротерозое высокие темпы захоронения углерода увеличили уровень кислорода в атмосфере до> 10% от его современного значения. В позднем неопротерозое на поверхности Земли произошло еще одно крупное окислительное событие, которое привело к образованию кислородной среды. [ проверьте орфографию ] глубоком океане и, возможно, способствовали появлению многоклеточной жизни. [ 42 ]

В течение последних 600 миллионов лет содержание SO 4 в морской воде обычно колебалось от +10‰ до +30‰ по δ. 34 S, со средним значением, близким к сегодняшнему. Заметные изменения в морской воде δ 34 S произошло во время вымирания и климатических событий в это время. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]

В более коротком временном масштабе (десять миллионов лет) изменения в цикле серы легче наблюдать, и их можно еще лучше ограничить с помощью изотопов кислорода. Кислород постоянно включается в цикл серы посредством окисления сульфата, а затем высвобождается, когда этот сульфат снова восстанавливается. [ 4 ] Поскольку разные источники сульфатов в океане имеют разные значения изотопов кислорода, возможно, можно будет использовать кислород для отслеживания цикла серы. При биологическом восстановлении сульфатов предпочтительно выбираются более легкие изотопы кислорода по той же причине, по которой предпочтительны более легкие изотопы серы. Изучая изотопы кислорода в океанских отложениях за последние 10 миллионов лет. [ 51 ] за это же время смогли лучше ограничить концентрацию серы в морской воде. Они обнаружили, что изменения уровня моря из-за циклов плиоцена и плейстоцена ледниковых изменили площадь континентальных шельфов, что затем нарушило переработку серы, снизив концентрацию сульфата в морской воде. Это было радикальное изменение по сравнению с доледниковыми временами, существовавшими до 2 миллионов лет назад.

Великое событие окисления и независимое от массы фракционирование изотопов серы

[ редактировать ]

Великое событие оксигенации (GOE) характеризуется исчезновением независимого от массы фракционирования изотопов серы (MIF) в осадочных записях примерно 2,45 миллиарда лет назад (Ga). [ 52 ] МИФ изотопа серы (Δ 33 S) определяется отклонением измеренного δ 33 Значение S из δ 33 Значение S, полученное на основе измеренного δ 34 Значение S соответствует закону массового фракционирования. Великое событие окисления представляло собой масштабный переход глобальных циклов серы. Перед Великим событием окисления цикл серы находился под сильным влиянием ультрафиолетового (УФ) излучения и связанных с ним фотохимических реакций , которые вызывали независимое от массы фракционирование изотопов серы (Δ 33 С ≠ 0). Для сохранения сигналов независимого от массы фракционирования изотопов серы необходимо содержание O 2 в атмосфере ниже 10 −5 современного уровня атмосферы (PAL). [ 39 ] Исчезновение немасс-независимого фракционирования изотопов серы при ~2,45 млрд лет свидетельствует о том, что атмосферное 2 превышало рО 10 −5 современный уровень атмосферы после Великого события оксигенации. [ 52 ] Кислород сыграл важную роль в глобальных циклах серы после Великого события оксигенации, такого как окислительное выветривание сульфидов. [ 53 ] Захоронение пирита в осадках, в свою очередь, способствует накоплению свободного О 2 в приземной среде. [ 54 ]

Экономическое значение

[ редактировать ]

Сера активно участвует в производстве ископаемого топлива и большинства месторождений металлов из-за ее способности действовать как окислитель или восстановитель. Подавляющее большинство основных месторождений полезных ископаемых на Земле содержат значительное количество серы, включая, помимо прочего: осадочные эксгалятивные месторождения (SEDEX), месторождения свинцово-цинковых руд с карбонатной концентрацией (MVT типа долины Миссисипи) и медно-порфировые месторождения. Сульфиды железа, галенит и сфалерит будут образовываться в качестве побочных продуктов образования сероводорода , пока соответствующие переходные или неблагородные металлы присутствуют или транспортируются к месту сульфатредукции. [ 7 ] Если в системе закончатся химически активные углеводороды, могут образоваться экономически выгодные отложения элементарной серы. Сера также действует как восстановитель во многих месторождениях природного газа, и обычно рудообразующие флюиды имеют тесную связь с древними выходами или источниками углеводородов. [ 42 ]

Важные источники серы в рудных месторождениях обычно находятся на глубине, но они также могут поступать из местных вмещающих пород, морской воды или морских эвапоритов . Наличие или отсутствие серы является одним из лимитирующих факторов как на концентрацию драгоценных металлов, так и на их осаждение из растворов. pH , температура и особенно окислительно-восстановительное состояние определяют, будут ли сульфиды выпадать в осадок. Большинство сульфидных рассолов будут сохранять концентрацию до тех пор, пока не достигнут восстановительных условий, более высокого pH или более низких температур.

Рудные флюиды обычно связаны с богатыми металлами водами, которые были нагреты в осадочном бассейне в условиях повышенных температур, обычно в тектонических условиях растяжения. бассейна Окислительно-восстановительные условия литологии оказывают важное влияние на окислительно-восстановительное состояние флюидов, переносящих металлы, и отложения могут образовываться как из окислительных, так и из восстановительных флюидов. [ 42 ] Рудные флюиды, богатые металлами, по необходимости имеют тенденцию к сравнительному дефициту сульфидов, поэтому значительная часть сульфида должна поступать из другого источника на участке минерализации. Бактериальное восстановление сульфата морской воды или эвксиновой (бескислородной и H 2 S-содержащей) водной толщи является необходимым источником этого сульфида. Если присутствует, δ 34 Значения S барита в целом соответствуют источнику сульфата морской воды, что позволяет предположить образование барита в результате реакции между гидротермальным барием и сульфатом в окружающей морской воде. [ 42 ]

Как только ископаемое топливо или драгоценные металлы обнаружены и сожжены или измельчены, сера становится отходом, с которым необходимо правильно обращаться, иначе она может стать загрязнителем. В нашей современной атмосфере произошло значительное увеличение количества серы из-за сжигания ископаемого топлива. Сера действует как загрязнитель и экономический ресурс одновременно.

Человеческое воздействие

[ редактировать ]

Деятельность человека оказывает серьезное влияние на глобальный цикл серы. Сжигание угля , природного газа и других видов ископаемого топлива значительно увеличило количество серы в атмосфере и океане и истощило сток осадочных пород. Без воздействия человека сера оставалась бы связанной в горных породах в течение миллионов лет, пока она не была бы поднята в результате тектонических событий, а затем высвобождена в результате процессов эрозии и выветривания . Вместо этого его бурят, откачивают и сжигают с постоянно растущей скоростью. На наиболее загрязненных территориях выпадение сульфатов увеличилось в 30 раз. [ 55 ]

Хотя кривая содержания серы показывает сдвиги между чистым окислением серы и чистым уменьшением серы в геологическом прошлом, масштабы нынешнего антропогенного воздействия, вероятно, беспрецедентны в геологической летописи. Деятельность человека значительно увеличивает поток серы в атмосферу , часть которой переносится по всему миру. Люди добывают уголь и нефть из земной коры со скоростью, которая мобилизует 150 х 10 12 гС/год, что более чем вдвое превышает показатель 100-летней давности. [ 56 ] Результатом антропогенного воздействия на эти процессы является увеличение запасов окисленной серы (SO 4 ) в глобальном круговороте за счет хранения восстановленной серы в земной коре. Таким образом, деятельность человека не вызывает серьезных изменений в глобальных запасах серы, но она вызывает огромные изменения в годовом потоке серы через атмосферу. [ 26 ]

Когда SO 2 выбрасывается в атмосферу в качестве загрязнителя воздуха, он образует серную кислоту в результате реакции с водой в атмосфере. Как только кислота полностью диссоциирует в воде, pH может упасть до 4,3 или ниже, что приведет к повреждению как искусственных, так и природных систем. По данным Агентства по охране окружающей среды, кислотный дождь — это широкий термин, обозначающий смесь влажных и сухих отложений (отложений) из атмосферы, содержащую повышенное, чем обычно, количество азотной и серной кислот. Дистиллированная вода (вода без каких-либо растворенных компонентов), не содержащая углекислого газа , имеет нейтральный pH 7. Дождь, естественно, имеет слегка кислый pH 5,6, потому что углекислый газ и вода в воздухе реагируют вместе с образованием углекислоты, очень слабая кислота. Однако в окрестностях Вашингтона, округ Колумбия , средний уровень pH дождя составляет от 4,2 до 4,4. Поскольку уровень pH снижается на 1 по логарифмической шкале (разница между обычной дождевой водой и кислотным дождем), это оказывает существенное влияние на силу кислоты. В США примерно две трети всех выбросов SO 2 и четверть всего NO 3 приходится на производство электроэнергии, основанное на сжигании ископаемого топлива, такого как уголь.

Поскольку сера является важным питательным веществом для растений , ее все чаще используют в качестве компонента удобрений. В последнее время дефицит серы получил широкое распространение во многих странах Европы. [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] Из-за мер, предпринятых для ограничения кислотных дождей, поступления серы в атмосферу продолжают снижаться. В результате дефицит поступления серы, вероятно, увеличится, если не будут использоваться серные удобрения. [ 60 ] [ 61 ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Мэдиган М.Т., Мартино Дж.М. (2006). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Пирсон. п. 136. ИСБН  978-0-13-196893-6 .
  2. ^ Бикл М.Дж., Альт Дж.К., Тигл Д.А. (1994). «Перенос серы и фракционирование изотопов серы в гидротермальных системах дна океана». Минералогический журнал . 58А (1): 88–89. Бибкод : 1994MinM...58...88B . дои : 10.1180/minmag.1994.58A.1.49 .
  3. ^ Пур Дж., Немечек Т. (июнь 2018 г.). «Снижение воздействия продуктов питания на окружающую среду через производителей и потребителей» . Наука . 360 (6392): 987–992. Бибкод : 2018Sci...360..987P . дои : 10.1126/science.aaq0216 . ПМИД   29853680 .
  4. ^ Jump up to: а б Турчин, Александра В. (2005). Изотопы кислорода в морских сульфатах и ​​цикл серы за последние 140 миллионов лет (доктор философии). Гарвардский университет. 3174055.
  5. ^ Рехейс MC, Киль Р. (май 1995 г.). «Отложения пыли на юге Невады и Калифорнии, 1984–1989 годы: связь с климатом, площадью источника и литологией источника». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 100 (Д5): 8893–8918. Бибкод : 1995JGR...100.8893R . дои : 10.1029/94JD03245 .
  6. ^ Jump up to: а б с д и Машел Х.Г., Кроуз Х.Р., Сассен Р. (1995). «Продукты и отличительные критерии бактериальной и термохимической сульфатредукции». Прикладная геохимия . 10 (4): 373–389. Бибкод : 1995ApGC...10..373M . дои : 10.1016/0883-2927(95)00008-8 .
  7. ^ Jump up to: а б с д и Машел Х.Г. (2001). «Бактериальная и термохимическая сульфатредукция в диагенетических условиях - старые и новые идеи». Осадочная геология . 140 (1–2): 143–175. Бибкод : 2001SedG..140..143M . дои : 10.1016/S0037-0738(00)00176-7 . S2CID   4606551 .
  8. ^ Бартон Л. (1995). Сульфатредуцирующие бактерии . Нью-Йорк: Пленум Пресс. ISBN  0-306-44857-2 . ОСЛК   32311676 .
  9. ^ Йоргенсен Б.Б., Исаксен М.Ф., Яннаш Х.В. (декабрь 1992 г.). «Бактериальное восстановление сульфатов при температуре выше 100 градусов Цельсия в отложениях глубоководных гидротермальных источников». Наука . 258 (5089): 1756–1757. дои : 10.1126/science.258.5089.1756 . ПМИД   17831655 . S2CID   129371120 .
  10. ^ Аарон П., Фу Б. (2000). «Степень восстановления микробных сульфатов и фракционирование изотопов серы и кислорода на участках просачивания нефти и газа в глубоководных водах Мексиканского залива». Geochimica et Cosmochimica Acta . 64 (2): 233–246. Бибкод : 2000GeCoA..64..233A . дои : 10.1016/S0016-7037(99)00292-6 .
  11. ^ Гольдштейн Т.П., Айзенштат З (1994). «Обзор термохимической сульфатредукции». Журнал термического анализа . 42 (1): 241–290. дои : 10.1007/BF02547004 . ISSN   0368-4466 . S2CID   95526523 .
  12. ^ Кроуз Х.Р., Виау К.А., Элиук Л.С., Уеда А., Халас С. (1988). «Химические и изотопные доказательства термохимического восстановления сульфатов легкими углеводородными газами в глубоких карбонатных коллекторах». Природа . 333 (6172): 415–419. Бибкод : 1988Natur.333..415K . дои : 10.1038/333415a0 . ISSN   0028-0836 . S2CID   4354648 .
  13. ^ Мьюзер Г., Стамс А.Дж. (июнь 2008 г.). «Экология и биотехнология сульфатредуцирующих бактерий». Обзоры природы. Микробиология . 6 (6): 441–454. дои : 10.1038/nrmicro1892 . ПМИД   18461075 . S2CID   22775967 .
  14. ^ Йоргенсен Б.Б. (1982). «Минерализация органического вещества на морском дне - роль сульфатредукции». Природа . 296 (5858): 643–645. Бибкод : 1982Natur.296..643J . дои : 10.1038/296643a0 . ISSN   0028-0836 . S2CID   4308770 .
  15. ^ Холмер М., Сторкхольм П. (2001). «Сульфатредукция и круговорот серы в озерных отложениях: обзор». Пресноводная биология . 46 (4): 431–451. дои : 10.1046/j.1365-2427.2001.00687.x . ISSN   0046-5070 .
  16. ^ Jump up to: а б с д Йоргенсен, Бо Баркер; Финдли, Алисса Дж.; Пеллерен, Андре (2019). «Биогеохимический цикл серы морских отложений» . Границы микробиологии . 10 : 849. дои : 10.3389/fmicb.2019.00849 . ISSN   1664-302X . ПМК   6492693 . ПМИД   31105660 .
  17. ↑ Файк, Брэдли, Ливитт (1 января 2015 г.). Геомикробиология Эрлиха (6-е изд.). ЦРК Пресс. пп. 479–516. ISBN 9781466592414
  18. ^ Бьерг, Йеспер Т.; Бошкер, Хенрикус Т.С.; Ларсен, Штеффен; Берри, Дэвид; Шмид, Маркус; Милло, Диего; Татару, Паула; Мейсман, Филип-младший; Вагнер, Майкл; Нильсен, Ларс Питер; Шрамм, Андреас (29 мая 2018 г.). «Перенос электронов на большие расстояния у отдельных живых кабельных бактерий» . Труды Национальной академии наук . 115 (22): 5786–5791. дои : 10.1073/pnas.1800367115 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   5984516 . ПМИД   29735671 .
  19. ^ Гош, Риддхиман; Плотина, Бомба (ноябрь 2009 г.). «Биохимия и молекулярная биология литотрофного окисления серы таксономически и экологически разнообразными бактериями и архей» . Обзоры микробиологии FEMS . 33 (6): 999–1043. дои : 10.1111/j.1574-6976.2009.00187.x . ISSN   1574-6976 . ПМИД   19645821 .
  20. ^ Кушкевич Иван; Гуляй, Иржи; Гайдач, Марио; Риттманн, Саймон К.-МР; Витезова, Моника (15 июня 2021 г.). «Молекулярная физиология анаэробных фототрофных пурпурных и зеленых серных бактерий» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (12): 6398. doi : 10.3390/ijms22126398 . ISSN   1422-0067 . ПМЦ   8232776 . ПМИД   34203823 .
  21. ^ Jump up to: а б Зиверт С.М., Хюглер М., Тейлор К.Д., Вирсен К.О. (2008). «Окисление серы в глубоководных гидротермальных источниках». В Даль С., Фридрих К.Г. (ред.). Микробный метаболизм серы . Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 238–258. дои : 10.1007/978-3-540-72682-1_19 . ISBN  978-3-540-72679-1 .
  22. ^ Клотц М.Г., Брайант Д.А., Хэнсон Т.Е. (2011). «Микробный цикл серы» . Границы микробиологии . 2 : 241. дои : 10.3389/fmicb.2011.00241 . ПМЦ   3228992 . ПМИД   22144979 .
  23. ^ Педерсен Р.Б., Рапп Х.Т., Торсет И.Х., Лилли М.Д., Баррига Ф.Дж., Баумбергер Т. и др. (ноябрь 2010 г.). «Открытие жерлового поля черного курильщика и жерловой фауны на Арктическом Срединно-океаническом хребте» . Природные коммуникации . 1 (8): 126. Бибкод : 2010NatCo...1..126P . дои : 10.1038/ncomms1124 . ПМК   3060606 . ПМИД   21119639 .
  24. ^ Уилбенкс, Элизабет Г.; Джаекель, Ульрике; Салман, Верена; Хамфри, Пэррис Т.; Эйзен, Джонатан А.; Фаччиотти, Марк Т.; Бакли, Дэниел Х.; Зиндер, Стивен Х.; Друшель, Грегори К.; Фике, Дэвид А.; Сирота, Виктория Дж. (ноябрь 2014 г.). «Микромасштабный круговорот серы в фототрофных консорциумах розовых ягод солончака Сиппевиссетт» . Экологическая микробиология . 16 (11): 3398–3415. дои : 10.1111/1462-2920.12388 . hdl : 1805/9247 . ISSN   1462-2912 . ПМИД   24428801 .
  25. ^ де Врис, Пабло. (2013) «Понимание симбиоза гигантского трубчатого червя Riftia pachyptila и хемоавтотрофных сероокисляющих бактерий » Университет Гронингена .
  26. ^ Jump up to: а б с д и Шлезингер WH (1997). Биогеохимия: анализ глобальных изменений (2-е изд.). Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. ISBN  9780126251555 .
  27. ^ Сим, Мин Саб; Босак, Таня; Оно, Шухэй (июль 2011 г.). «Фракционирование крупных изотопов серы не требует диспропорционирования» . Наука . 333 (6038): 74–77. дои : 10.1126/science.1205103 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   21719675 . S2CID   1248182 .
  28. ^ Цанг, Мань-Инь; Бетчер, Михаэль Эрнст; Вортманн, Ульрих Георг (август 2023 г.). «Оценка влияния диспропорции элементарной серы на сигнатуры изотопов серы в отложениях» . Химическая геология . 632 : 121533. doi : 10.1016/j.chemgeo.2023.121533 . S2CID   258600480 .
  29. ^ Эггер, Матиас; Ридингер, Наташа; Моголлон, Джозеф М.; Йоргенсен, Бо Баркер (2018). «Глобальные диффузионные потоки метана в морских отложениях» . Природа Геонауки . 11 (6): 421–425. дои : 10.1038/ s41561-018-0122-8 hdl : 1874/367905 . ISSN   1752-0908 .
  30. ^ Скеннертон, Коннор Т.; Шури, Каруна; Айер, Рамсундер; Хеттич, Роберт Л.; Тайсон, Джин В.; Сирота, Виктория Дж. (6 сентября 2017 г.). Дюбилье, Николь (ред.). «Синттрофия, питаемая метаном посредством внеклеточного переноса электронов: раскрытие геномных особенностей, сохраняющихся у разнообразных бактериальных партнеров анаэробных метанотрофных архей» . мБио . 8 (4). дои : 10.1128/mBio.00530-17 . ISSN   2161-2129 . ПМК   5539420 . ПМИД   28765215 .
  31. ^ Юсель, Мустафа; Коновалов Сергей К.; Мур, Томми С.; Янзен, Кристофер П.; Лютер, Джордж В. (2010). «Видообразования серы в отложениях верхнего Черного моря» . Химическая геология . 269 ​​(3–4): 364–375. дои : 10.1016/j.chemgeo.2009.10.010 .
  32. ^ Пеллерен, Андре; Буй, Тхи Хао; Грубо, Микаэлла; Муччи, Альфонсо; Кэнфилд, Дональд Э.; Винг, Босуэлл А. (2015). «Зависимое от массы фракционирование изотопов серы во время реокислительного цикла серы: пример из Мангрового озера, Бермудские острова» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 149 : 152–164. дои : 10.1016/j.gca.2014.11.007 . ISSN   0016-7037 .
  33. ^ Бримблкомб П. (2014). «Глобальный цикл серы». Трактат по геохимии . Том. 10. Амстердам: Эльзевир. стр. 559–591. дои : 10.1016/B978-0-08-095975-7.00814-7 . ISBN  9780080983004 .
  34. ^ Jump up to: а б с д Фике Д.А., Брэдли А.С., Роуз К.В. (2015). «Переосмысление древнего цикла серы» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 43 (1): 593–622. Бибкод : 2015AREPS..43..593F . doi : 10.1146/annurev-earth-060313-054802 . S2CID   140644882 .
  35. ^ Кэнфилд Д.Э. (2004). «Эволюция резервуара серы на поверхности Земли» . Американский научный журнал . 304 (10): 839–861. Бибкод : 2004AmJS..304..839C . дои : 10.2475/ajs.304.10.839 .
  36. ^ Ка Л.К., Лайонс Т.В., Фрэнк Т.Д. (октябрь 2004 г.). «Низкая морская сульфатность и длительная оксигенация протерозойской биосферы» . Природа . 431 (7010): 834–838. Бибкод : 2004Natur.431..834K . дои : 10.1038/nature02974 . ПМИД   15483609 . S2CID   4404486 .
  37. ^ Jump up to: а б Васмунд, Кеннет; Муссманн, Марк; Лой, Александр (август 2017 г.). «Жизнь серных: микробная экология круговорота серы в морских отложениях» . Отчеты по экологической микробиологии . 9 (4): 323–344. дои : 10.1111/1758-2229.12538 . ISSN   1758-2229 . ПМЦ   5573963 . ПМИД   28419734 .
  38. ^ Вегнер, Карл Эрик; Рихтер-Хайтманн, Тим; Клиндворт, Анна; Клоков, Кристина; Рихтер, Майкл; Ахстеттер, Тилман; Глокнер, Фрэнк Оливер; Хардер, Йенс (2013). «Экспрессия сульфатаз у Rhodopirellula baltica и разнообразие сульфатаз в роде Rhodopirellula» . Морская геномика . 9 :51–61. дои : 10.1016/j.margen.2012.12.001 .
  39. ^ Jump up to: а б Джонстон Д.Т. (2011). «Множественные изотопы серы и эволюция цикла серы на поверхности Земли». Обзоры наук о Земле . 106 (1–2): 161–183. Бибкод : 2011ESRv..106..161J . doi : 10.1016/j.earscirev.2011.02.003 .
  40. ^ Jump up to: а б с д Кэнфилд Д.Э., Рэйсуэлл Р. (1999). «Эволюция круговорота серы». Американский научный журнал . 299 (7–9): 697–723. Бибкод : 1999AmJS..299..697C . дои : 10.2475/ajs.299.7-9.697 .
  41. ^ Шидловски М., Хейс Дж.М., Каплан И.Р. (1983). «Изотопные выводы древней биохимии — углерод, сера, водород и азот». . В Шопфе JW (ред.). Самая ранняя биосфера Земли . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.
  42. ^ Jump up to: а б с д и ж г Лайонс Т.В., Геллатли А.М., МакГолдрик П.Дж., Ка Л.К. (2006). «Протерозойские осадочные эксгаляционные (SEDEX) отложения и связь с развитием химии глобального океана». В Kesler SE, Ohmoto H (ред.). Эволюция атмосферы, гидросферы и биосферы ранней Земли — ограничения со стороны рудных месторождений . Мемуары Геологического общества Америки. Том. 198. стр. 169–184. ISBN  978-0-8137-1198-0 .
  43. ^ Хоффман П.Ф., Кауфман А.Дж., Халверсон Г.П., Шраг Д.П. (август 1998 г.). «Неопротерозойская земля-снежок» . Наука . 281 (5381): 1342–1346. Бибкод : 1998Sci...281.1342H . дои : 10.1126/science.281.5381.1342 . ПМИД   9721097 . S2CID   13046760 .
  44. ^ Гилл Б.К., Лайонс Т.В., Янг С.А., Камп Л.Р., Нолл А.Х., Зальцман М.Р. (январь 2011 г.). «Геохимические свидетельства широкого распространения эвксинии в позднекембрийском океане» . Природа . 469 (7328): 80–83. Бибкод : 2011Природа.469...80Г . дои : 10.1038/nature09700 . ПМИД   21209662 . S2CID   4319979 .
  45. ^ Джон Э.Х., Виналл П.Б., Ньютон Р.Дж., Боттрелл С.Х. (август 2010 г.). «Записи δ34SCAS и δ18OCAS во время франско-фаменского периода (позднего девона) и их влияние на модели массового вымирания». Химическая геология . 275 (3–4): 221–234. Бибкод : 2010ЧГео.275..221J . doi : 10.1016/j.chemgeo.2010.05.012 .
  46. ^ Ньютон Р.Дж., Певитт Э.Л., Виналл П.Б., Боттрелл Ш. (февраль 2004 г.). «Большие сдвиги в изотопном составе сульфатов морской воды на границе пермо-триаса на севере Италии». Письма о Земле и планетологии . 218 (3–4): 331–345. Бибкод : 2004E&PSL.218..331N . дои : 10.1016/S0012-821X(03)00676-9 .
  47. ^ Гилл BC, Лайонс TW, Дженкинс HC (декабрь 2011 г.). «Глобальное возмущение цикла серы во время Тоарского океанического бескислородного события». Письма о Земле и планетологии . 312 (3–4): 484–496. Бибкод : 2011E&PSL.312..484G . дои : 10.1016/j.epsl.2011.10.030 .
  48. ^ Пэйтан, А. (20 ноября 1998 г.). «Изотопный состав серы кайнозойского сульфата морской воды». Наука . 282 (5393): 1459–1462. дои : 10.1126/science.282.5393.1459 . ПМИД   9822370 .
  49. ^ Пэйтан, А. (11 июня 2004 г.). «Колебания изотопов серы в морской воде в меловом периоде». Наука . 304 (5677): 1663–1665. Бибкод : 2004Sci...304.1663P . дои : 10.1126/science.1095258 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   15192227 . S2CID   10539452 .
  50. ^ Оуэнс Дж.Д., Гилл Б.С., Дженкинс Х.К., Бейтс С.М., Северманн С., Кайперс М.М. и др. (ноябрь 2013 г.). «Изотопы серы отслеживают глобальные масштабы и динамику эвксинии во время мелового океанического бескислородного события 2» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (46): 18407–18412. Бибкод : 2013PNAS..11018407O . дои : 10.1073/pnas.1305304110 . ПМЦ   3831968 . ПМИД   24170863 .
  51. ^ Тычин и др. (2004) неполная ссылка
  52. ^ Jump up to: а б Фаркуар Дж., Бао Х., Тименс М. (август 2000 г.). «Атмосферное влияние самого раннего цикла серы на Земле». Наука . 289 (5480): 756–759. Бибкод : 2000Sci...289..756F . дои : 10.1126/science.289.5480.756 . ПМИД   10926533 . S2CID   12287304 .
  53. ^ Конхаузер К.О., Лалонд С.В., Планавски Н.Дж., Пекоитс Э., Лайонс Т.В., Мойжис С.Дж. и др. (октябрь 2011 г.). «Аэробное бактериальное окисление пирита и дренаж кислых пород во время Великого окисления». Природа . 478 (7369): 369–373. Бибкод : 2011Natur.478..369K . дои : 10.1038/nature10511 . ПМИД   22012395 . S2CID   205226545 .
  54. ^ Бернер Р.А., Рэйсуэлл Р. (1983). «Захоронение органического углерода и пиритовой серы в отложениях в фанерозойское время: новая теория». Geochimica et Cosmochimica Acta . 47 (5): 855–862. Бибкод : 1983GeCoA..47..855B . дои : 10.1016/0016-7037(83)90151-5 .
  55. ^ Фам М., Мюллер Дж.Ф., Брассер Г.П., Гранье С., Меги Дж. (май 1996 г.). «3D-модель исследования глобального цикла серы: вклад антропогенных и биогенных источников». Атмосферная среда . 30 (10–11): 1815–1822. Бибкод : 1996AtmEn..30.1815P . дои : 10.1016/1352-2310(95)00390-8 .
  56. ^ Бримблкомб П., Хаммер С., Роде Х., Рябошапко А., Бутрон К.Ф. (1989). «Влияние человека на цикл серы». В Бримблкомб П., Лейн А.Ю. (ред.). Эволюция глобального биогеохимического цикла серы . Нью-Йорк: Уайли. стр. 77–121. ISBN  978-0-471-92251-3 .
  57. ^ Чжао Ф., Хоксфорд М., МакГрат С.П. (1999). «Ассимиляция серы и влияние на урожайность и качество пшеницы». Журнал зерновых наук . 30 (1): 1–17. дои : 10.1006/jcrs.1998.0241 .
  58. ^ Блейк-Калфф ММ (2000). «Диагностика дефицита серы у выращиваемого в полевых условиях рапса ( Brassica napus L.) и пшеницы ( Triticum aestivum L.)». Растение и почва . 225 (1–2): 95–107. дои : 10.1023/A:1026503812267 . S2CID   44208638 .
  59. ^ Чеккотти СП (1996). «Питательная сера для растений - обзор баланса питательных веществ, воздействия на окружающую среду и удобрений». Исследования удобрений . 43 (1–3): 117–125. дои : 10.1007/BF00747690 . S2CID   42207099 .
  60. ^ Глоссарий , США: Обсерватория Земли НАСА , кислотный дождь, заархивировано из оригинала 13 декабря 2011 г. , получено 15 февраля 2013 г.
  61. ^ Сера как удобрение . Sulphurinstitute.org. Проверено 16 августа 2012 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_cycle&oldid=1240642414"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1f7d61098c4d172b56516a02469ed2e9__1716103440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1f/e9/1f7d61098c4d172b56516a02469ed2e9.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sulfur cycle - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)