自然界硫迴圈的基本過程是:陸地和海洋中的硫通過生物分解、火山爆發等進入大氣;大氣中的硫通過降水和沉降、表面吸收等作用,回到陸地和海洋;地表徑流又帶著硫進入河流,輸往海洋,並沉積於海底。在人類開採和利用含硫的礦物燃料和金屬礦石的過程中,硫被氧化成為二氧化硫(SO2)和還原成為硫化氫(H2S)進入大氣。硫還隨著酸性性礦水的排放而進入水體或土壤。自然界中硫的分佈、硫的流動和交換見表1和表2。

表1 自然界中硫的分佈(以硫計,百萬噸)

表2 硫的流動和交換(以硫計,百萬噸/年)

  自然界的硫循環 陸上火山爆發,使地殼和巖漿中的硫以H2S、硫酸鹽和SO2的形式排入大氣。海底火山爆發排出的硫,一部分溶於海水,一部分以氣態硫化物逸入大氣。陸地和海洋中的一些有機物質由於微生物分解作用,向大氣釋放H2S,其排放量隨季節而異,溫熱季節高於寒冷季節。海洋波浪飛濺使硫以硫酸鹽氣溶膠形式進入大氣。

  陸地植物可從大氣中吸收SO2。陸地和海洋植物從土壤和水中吸收硫。吸收的硫構成植物本身的機體。植物殘體經微生物分解,硫成為H2S逸入大氣。

  大氣中的SO2和H2S經氧化作用形成硫酸根(SO42-),隨降水降落到陸地和海洋。SO2和SO42-還可由於自然沉降或碰撞而被土壤和植物或海水所吸收。由陸地排入大氣的SO2和SO42-可遷移到海洋上空,沉降入海洋。同樣,海浪飛濺出來的SO42-也可遷移沉降到陸地上。陸地巖石風化釋放出的硫可經河流輸送入海洋。水體中硫酸鹽的還原是由各種硫酸鹽還原菌進行反硫化過程完成的。在缺氧條件下,硫酸鹽作為受氫體而轉化為H2S。

  人類活動的幹預 人類燃燒含硫礦物燃料和柴草,冶煉含硫礦石,釋放大量的SO2。石油煉制釋放的H2S在大氣中很快氧化為SO2。這些活動使城市和工礦區的局部地區大氣中 SO2濃度大為升高,對人和動植物有傷害作用(見二氧化硫污染對健康的影響)。SO2在大氣中氧化成為SO42-,是形成酸雨和降低能見度的主要原因。

  

參考書目

 J.Q.Nriagu,Sulfur in the Environment,JohnWilley &Sons,New York,1978.