硫循环

硫循环是一种生物地球化学循环，其中硫在岩石、水道和生命系统之间移动。 它在地质学中很重要，因为它影响许多矿物质，在生活中也很重要，因为硫是一种必需元素 (CHNOPS)，是许多蛋白质和辅助因子的组成部分，而硫化合物可用作微生物呼吸中的氧化剂或还原剂。 全球硫循环涉及硫物种通过不同氧化态的转化，这在地质和生物过程中都起着重要作用。硫循环的步骤是：

• 将有机硫矿化为无机形式，例如硫化氢 (H2S)、元素硫以及硫化物矿物。
• 将硫化氢、硫化物和元素硫 (S) 氧化成硫酸盐 (SO2−_4)。
• 将硫酸盐还原为硫化物。
• 将硫化物并入有机化合物（包括含金属衍生物）。

这些通常被称为如下：

硫酸盐同化还原（另见硫同化），其中硫酸盐 (SO2−_{4) 被植物、真菌和各种 原核生物。 硫的氧化态在硫酸盐中为+6，在R-SH中为-2。}脱硫，含硫有机分子脱硫，产生硫化氢气体（H2S，氧化态=-2）。 有机氮化合物的一个类似过程是脱氨。硫化氢的氧化产生元素硫 (S8)，氧化态 = 0。该反应发生在光合作用的绿色和紫色硫细菌和一些化能无机生物中。 元素硫通常以多硫化物的形式储存。硫氧化剂对元素硫的氧化产生硫酸盐。异化硫还原，其中元素硫可还原为硫化氢。异化硫酸盐还原，其中硫酸盐还原剂从硫酸盐生成硫化氢。

硫在自然界中有四种主要的氧化态，分别是-2、+2、+4和+6。 各氧化态常见的硫物种如下：

S2−：H2S、(CH3)2S、BaS

S0：天然或元素硫

S2+：SCl2

S4+：SO2，亚硫酸盐 (SO2−₃₎

S6+: SO2−_{4 (H2SO4, CaSO4), SF6}

硫的氧化态范围从 SO2 中的 +6 − _{4 到硫化物中的 -2。 因此，元素硫可以根据其环境提供或接收电子。 在缺氧的早期地球上，大部分硫存在于黄铁矿 (FeS2) 等矿物中。 在地球历史上，由于火山活动以及含氧大气中地壳的风化作用，可移动硫的数量有所增加。 地球的主要硫汇是海洋 SO2−4，它是主要的氧化剂。</sub >}

当 SO2−_{4 被生物同化时，它被还原并转化为有机硫，有机硫是蛋白质的重要组成部分 . 然而，生物圈并不是硫的主要汇集地，大部分硫存在于海水或沉积岩中，包括：富含黄铁矿的页岩、蒸发岩（硬石膏和重晶石）以及碳酸钙和碳酸镁（即与碳酸盐相关的 硫酸盐）。 海洋中硫酸盐的含量受三个主要过程控制：}

• 来自河流的输入
• 大陆架和斜坡上的硫酸盐还原和硫化物再氧化
• 硬石膏和黄铁矿埋藏在洋壳中。

大气中硫的主要天然来源是海浪或风吹的富含硫的灰尘，这两种物质都不会长期存在于大气中。 近年来，每年燃烧煤和其他化石燃料产生的大量硫增加了大量的二氧化硫，成为空气污染物。 在过去的地质学中，火成岩侵入煤层导致这些煤层大规模燃烧，并随之向大气中释放硫。 这导致了气候系统的严重破坏，并且是二叠纪-三叠纪灭绝事件的拟议原因之一。

二甲基硫醚 [(CH3)2S 或 DMS] 是由海洋透光区中垂死的浮游植物细胞分解二甲磺酸丙酸酯 (DMSP) 产生的，是从海洋中排放的主要生物气体，它负责独特的 沿海岸线的“大海的味道”。