Svavelomvandling

Svavelomvandling är de biogeokemiska och kemiska processer som omvandlar svavel mellan olika oxidationstillstånd. I naturen sker svavelomvandling i sediment, vatten och jord samt i geotermiska miljöer och omfattar övergångar mellan reducerade former som sulfider och elementärt svavel till oxiderade former som sulfat.

De viktigaste biologiska processerna är svaveloxidation och svavelreduktion. Svaveloxidationsbakterier oxiderar sulfider och elementärt svavel till sulfat, vilket ofta förekommer i ytliga och ventilerande miljöer. Svavelreducerande bakterier reducerar sulfat till sulfider, ofta med organiska ämnen eller väte som elektronDonatorer, och dominerar i anaeroba sediment och slam. Tillsammans driver de en omfattande svavelomvandling i ekosystem och påverkar näringsämnen, mineralformation och miljöförhållanden.

Geologiskt är svavelomvandling central för mineralcykler och energiska miljöer som ventila­ tionsområden och gruvmiljöer. Oxidation av svavelmineraler som pyrit ger sulfat och ofta surt vatten, vilket bidrar till försurning vid utsläpp från gruvdrift. I andra miljöer möjliggör reduktion av sulfat bildning av sulfider som används av mikrober som energikälla.

Industrin utnyttjar svavelomvandling i flera steg. Claus-processen återvinner elementärt svavel från svavelväte i gasrening och raffinaderier; i svaveldioxidens omvandling används den så kallade kontaktprocessen där SO2 oxideras till SO3 och därefter till svavelsyra (H2SO4). Dessa omvandlingar är grundläggande för energiproduktion, kemisk industri och miljöteknik.

Enzymer och biokemiska vägar som engageras i svavelomvandling inkluderar sulfide-quinone oxidoreductase (SQR), Sox-systemet och APS-reduktas samt dissimilatorisk sulfatreduktas (Dsr). Dessa mekanismer möjliggör snabba omvandlingar under varierande livsmiljöer.