Кругообіг сірки (кругообіг сульфуру)

7.5.2.4. Кругообіг сірки

Геохімічний цикл сірки відзначається різноманітністю процесів, передусім тих, які відбуваються в ґрунті та відкладах, де сконцентрований досить великий резервний фонд, меншою мірою – в атмосфері (рис. 7.30, 7.31).

Рис. 7.30. Кругообіг сірки в біосфері.

Рис. 7.31. Сполуки сірки та шляхи їх переносу в атмосфері та біоті.

Як відомо, близько 50% сірки потрапляє в атмосферу за рахунок її біологічних перетворень у ґрунті і воді, в яких провідну роль відіграють мікроорганізми. Причому кожний їх вид виконує певну реакцію – окислення або відновлення. Вважають, що внаслідок цих мікробіологічних процесів сірка вивітрюється у вигляді сірководню.
Фактична кількість сірководню, яку утворюють природні екосистеми, хоч традиційно і вважається значною, безпосередньо не вимірювалася і розраховувалась приблизно за балансом глобального кругообігу сірки. За розрахунками вона становить 58-110·106 т сірки щорічно. Для кругообігу сірки характерним є те, що в надходженні сірчаних сполук до атмосфери природні екосистеми відіграють більш важливу роль, ніж антропогенна діяльність (табл. 7.12).

Таблиця 7.12 Швидкість надходження сірки в атмосферу Землі

Для кругообігу атмосферної сірки характерним є окислення сірководню до двоокису сірки, а останнього – до сульфатів. Двоокис сірки може бути окисленим у реакції з ОН і Н2О. В реакції з ОН утворюється H2SО3. Сульфати надходять безпосередньо в атмосферу і разом з частинками морської солі в краплях морської води.
У.Х.Сміт пропонує альтернативну гіпотезу надходження сірки в атмосферу. Вона полягає в тому, що більша частина сірки, вивільненої із ґрунту, завдяки діяльності мікроорганізмів знаходиться у формі органічних сполук, таких, як сірчистий карбоном, диметилсульфід, диметилсульфід і метилмеркаптан. Виділення органічних газів із різних Грунтів становить в середньому 72 г сірки/м кв·рік з коливаннями у межах 0,002-152 г сірки/м кв·рік. У табл. 7.13 наведені розрахункові дані щодо викиду диметилсульфіду та інших летких сполук сірки природними джерелами, які свідчать про відносно мале надходження безпосередньо від рослин і порівняно більше з ґрунту. За даними автора, максимальний розрахунковий викид диметилсульфіду (5,5·1012 г сірки/рік) досить скромний порівняно з антропогенним, який оцінюється приблизно в 65·1012 г сірки/рік (2% – сульфат, 98% – двоокис сірки).

Таблиця 7.13 Надходження диметилсульфіду в атмосферу Землі із природних джерел

Водночас надходження диметилсульфіду може становити менше 10% загального біогенного викиду сірки. У північній півкулі, де тривалість надходження сірки в атмосферу становить приблизно 2 дні, антропогенна сірка переважає природні потоки. В даний час надходження субмікронних частинок сірки в тропосферу північної півкулі становить 0,17·1012 г із природних джерел і 0,23·1012 г внаслідок антропогенної діяльності.