A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Ciclo do S Gipso pirita S. Enxofre -14 elemento mais abundante na crosta -Pirita (FeS 2 ) e Gipso (CaSO 4 ) -Transferência de S: hidrosfera-atm-biosfera.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Ciclo do S Gipso pirita S. Enxofre -14 elemento mais abundante na crosta -Pirita (FeS 2 ) e Gipso (CaSO 4 ) -Transferência de S: hidrosfera-atm-biosfera."— Transcrição da apresentação:

1 Ciclo do S Gipso pirita S

2 Enxofre -14 elemento mais abundante na crosta -Pirita (FeS 2 ) e Gipso (CaSO 4 ) -Transferência de S: hidrosfera-atm-biosfera -Queima de combustíveis fósseis -Emissão vulcânica -Chuva ácida - Elemento redox: processos biogeoquímicos: –SO 4 2- redução –Formação de pirita (FeS 2 ) –Ciclagem de metais –Energia de ecossistemas –Emissões atmosféricas de S Ciclo muito alterado por impactos antrópicos

3 2º + abundante rios e oceano Acidez da água Núcleo de condensação

4 Ciclo Global do S Atmosfera Continental 1.6 Atmosfera Marinha 3.2 Biota Marinha 30 Litosfera 2 x Sedimento oceânico 3 x 10 8 Água 1,3 x 10 9 Lagos e rios 300 Solo e biota 3 x 10 5 S Tg (10 12 g) Gases: baixo estado de oxidação Água: S (VI)

5 Principais forçantes do ciclo do S Condições anaeróbicas: 1. Sulfato redução: 2H + + SO (CH 2 O) -> 2CO 2 + H 2 S + 2H 2 O –Bactérias produzem uma variedade de gases: sulfeto de hidrogênio (H 2 S), DMS (CH 3 ) 2 S, carboxyl sulfeto (COS) –H 2 S reage com Fe 2+ para precipitar FeS, o qual pode ser convertido a pirita (FeS 2 ): FeS +H 2 S FeS 2 +2H + + 2e- 2. Remoção por plantas: Redução assimilativa de SO 4 2- e incorporação de S ligado a C em aminoácidos (cisteina e metionina).

6 Principais forçantes do ciclo do S Condições aeróbicas: -Compostos de S oxidados por micróbios. Oxidação normalmente associada a redução de CO 2 em relação a quimiossíntese baseada em S. -Produção de S elementar (S 0 ) -Bactérias fotossintetisantes verdes e S-bactérias

7 Reservatórios: atmosfera Reservatório pequeno Principal processo: oxidação do S (OH e H 2 O 2 ) Componente gasoso: –Baixo tempo de residência –SO 2 : emissão antropogênica ~ emissão natural oxidação H 2 SO 4 (chuva ácida) Componente particulado: Aerossóis –Grande transporte –Partículas grandes (sal) e pequenas (H 2 SO 4 – núcleo de condensação)

8 Erupções vulcânicas Média x g S e.g. Tambora (Indonésia) in 1815, anos sem verão nos EUA, Inglaterra e Canadá - 50x10 12 g S Fontes de S para a atmosfera Poeira de solos Gases Biogênicos H 2 S, dimetil sulfeto (CH 3 ) 2 S (DMS), carbonil sulfeto COS Emissões Antrópicas (SO 2 principalmente) Sem efeito antrópico fluxo S: mar-continente

9 S nas águas fluviais Concentrações < oceanos - rios são fontes de SD para oceano Fontes Intemperismo da pirita e sulfetos metálicos 4FeS 2 +15O 2 +8H 2 O 2Fe 2 O 3 +8H 2 SO 4 Atividade industrial e agricultura Sulfato dissolvido: 100Tg S/ano natural ~ origem antrópica Sulfato particulado: 100Tg S/ano

10 S nos oceanos Água do mar é rica em S: 2,712g/L de sulfato, S 35. Grande fonte de aerossóis: spray marinho e bolhas –Grande parte deposita no oceano O fluxo de DMS (dimetil sulfeto, (CH 3 ) 2 S ) representa maior fluxo de S reduzido para a atm. Tempo de residência 1-2 dias a maior parte do S do DMS é re- depositado no oceano. Importante na formação de núcleos de condensação Transporte líquido de S oceano continente: 20x10 12 g S/ano. Oceano input líquido de S.

11 10 Poeira Gases Biogênicos Transporte para oceano 81 Aporte fluvial 213 Intemperismo e erosão 72 Mineração Pirita 39 Sulfetos hidrotermais 96 Deposição Sais 43 Gases Biogênicos Schlesinger W.H Valores em g S/yr Balanço de S Deposição seca e úmida 84 Transporte para continente 20

12 Balanço de S para o oceano Pirita 39 Ventes hidrotermais 96 Aporte Fluvial 131 Deposição seca e úmida 247 SO 2 11 DMS 40 Outros gases reduzidos < 6 Sal x g Schlesinger W.H Valores em g S/yr

13 DMS Fito: –DMSP precursor do DMS Controle osmótico celular Impede o congelamento da célula Anti-oxidante Anti-pastagem –DMSP: liberado após danificação da célula Fito e bactéria DMS: defesa química p/ herbivoria DMS zoo e aves marinhas

14 DMS Kiene et al., 2000 Fito* produz DMSP Ar Água * dinoflagelados, primnesiofitos Pastagem Assimilação S DMSP dissolvido DMS dissolvido DMS (g) 10% Complexos DOM-metal-tiol bactérias Metanetiol (90%) Assimilado por Aminoácidos Metionina e cisteina DMSO

15 Interpolação das concentrações de DMS (nM) obtidas em 15 cruzeiros Phaeocystis sp.: Ártico e Antártico Nightingale et al, 2006

16 S nos sedimentos marinhos Sedimentos anaeróbicos –Oxidação da MO: SO 4 2- oxidante + importante! –pH 8, principalmente margem continental Sulfato redução (SR) 2CH 2 O (s) + SO 4 2- (aq) 2HCO 3 - (aq) + HS - (aq) + H + (aq) - vários metros profundidade: - difusão de SO 4 2- da água do mar - bioturbação

17 O que acontece com o HS - (aq) ? ~ 90% Difusão pra superfície e re-oxidação para SO 4 2- ~ 10% do HS – ppt Fe (II) solúvel: Fe 2+ (aq) + HS - (aq) FeS (s) + H + (aq) pH 6, Eh< -250 mV FeS (s) + H 2 S (aq) FeS 2(s) + SO 3 2- (aq)

18 H 2 S (mM) água intersticial Bianchi, 2007 SO 3 2- pode sofrer re-oxidação para SO 4 2- na interface sedimento-água Variação espacial: –Quantidade/qualidade MO –Temperatura atividade microbiana –Disponibilidade de SO 4 2- –Bioturbação –O 2 na água superficial – taxas de re-oxidação de sulfeto –Disponibilidade de minerais de sulfeto de Fe

19 Bianchi, 2007 Sedimentos Água 2. FeS 2 Zona de Sulfato redução 3. Formação bolhas de CH 4 Sulfetos dissolvidos (SD = S 2- + HS - + H 2 S) 1. Depleção de O 2 difusão Entre 5 e >50% sulfetos ficam retidos nos sedimentos: - Bioturbação - Biodisponibilidade de Fe - Taxa de sedimentação

20 Só a Sulfato Redução é importante para a oxidação de MO no ambiente anaeróbico? E a redução microbiana do Fe (RFe)? -Sulfetos de Fe nos sedimentos: -Sulfetos ácido-voláteis (AVS): formas amorfas (FeS e Fe 3 S 4 ) -Pirita (FeS 2 ) pool dominante em estuários -Sedimentos com alta [sulfetos]: oxihidróxidos Fe(III) sofrem dissolução -Fe 2+ + HS - H + + FeS aq

21 Piritização Condições anóxicas Disponibilidade de S, H 2 S e FeS FeS aq + H 2 S aq FeS 2 + H 2 FeS aq + S x 2- ou S 8 FeS 2 + S (x-1) 2 FeS 2 : muito estável....tempo geológica Condições óxicas: decomposição rápida pH, SD, abundância e composição da MO

22 Bibliografia Bianchi, T. (2007) Biogeochemistry of estuaries. Oxford, New York.706p. Schlesinger, W.H. (2005) Biogeochemistry. Elsevier. Oxford.702p. Butche, S.S. et al. (1992) Global Biogeochemical Cycles (1992). Academic Press.


Carregar ppt "Ciclo do S Gipso pirita S. Enxofre -14 elemento mais abundante na crosta -Pirita (FeS 2 ) e Gipso (CaSO 4 ) -Transferência de S: hidrosfera-atm-biosfera."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google