Цинковый цикл
Цинковый , цикл — биогеохимический цикл который переносит цинк через литосферу , гидросферу и биосферу .
Естественный цикл
[ редактировать ]| Часть серии о |
| Биогеохимические циклы |
|---|
 |
Литосфера
[ редактировать ]Цинксодержащие минералы в земной коре существуют в основном в виде сульфидов, таких как сфалерит и вюрцит , и карбонатов, таких как смитсонит . Минералы цинка попадают в земную среду в результате выветривания и деятельности человека. [1] Цинк используется растениями и другими организмами, а затем попадает в водные системы, где либо оседает в отложениях , либо в конечном итоге попадает в океаны.
Океаны
[ редактировать ]Цинк – это морской микроэлемент , концентрация которого, как правило, в более высоких концентрациях на глубине океана преобразуется в органический цинк, который попадает в пищевую цепь вместе с диатомей цветением во время апвеллинга в Южном океане . [2] Цинк оседает на дне океана и возвращается в мантию в результате субдукции морских отложений . [3]
Цинковый цикл исторически характеризовался эпизодическими изменениями месторождений цинка. Крупные глобальные события, такие как образование или распад суперконтинентов и периоды значительной вулканической активности, имеют тенденцию создавать новые месторождения цинка в литосфере. Между этими событиями цинк имеет тенденцию перемещаться по биосфере с более низкой скоростью изменений. [4]
Антропогенные воздействия
[ редактировать ]Антропогенное воздействие на цикл цинка было значительным. Цинк добывается как минеральный ресурс, используемый человеком, со скоростью 9800 Гг/год. [1] для использования в металлических сплавах, включая латунь и нейзильбер , для цинкования стали и в соединениях цинка, таких как оксид цинка . Половина цинковых отходов промышленного использования приходится на хвосты и шлаки ; остальное происходит в результате окисления металлического цинка и отходов на свалках. По оценкам ученых, 85% всего цинка, добытого для нужд человека, все еще используется; поэтому ожидается, что количество цинковых отходов, попадающих на свалки, увеличится. [5]
Цинк является микроэлементом, присутствующим в удобрениях, на долю которого приходится 21 Гг/год в сельскохозяйственном цикле. Коммерческие удобрения содержат до 36% цинка. [6] Лишь небольшая часть цинка, поступающего в сельскохозяйственную систему, удаляется из сельскохозяйственных культур, потребляемых человеком; значительная часть перерабатывается в навоз и компост и накапливается в почве. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Раух, Джейсон Н.; Пацина, Йозеф М. (2009). «Глобальные циклы Ag, Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb и Zn на Земле» . Глобальные биогеохимические циклы . 23 (2). Бибкод : 2009GBioC..23.2001R . дои : 10.1029/2008GB003376 . ISSN 1944-9224 .
- ^ Конвей, Тим М.; Джон, Сет Г. (2014). «Биогеохимический круговорот цинка и его изотопов в северной части Атлантического океана» . Глобальные биогеохимические циклы . 28 (10): 1111–1128. Бибкод : 2014GBioC..28.1111C . дои : 10.1002/2014gb004862 . ISSN 0886-6236 .
- ^ Планк, Терри; Ленгмюр, Чарльз Х. (1998). «Химический состав погружающихся осадков и его последствия для земной коры и мантии» . Химическая геология . 145 (3–4): 325–394. Бибкод : 1998ЧГео.145..325П . дои : 10.1016/S0009-2541(97)00150-2 . ISSN 0009-2541 .
- ^ Тиарт, Кристиан; де Вит, Маартен Дж. (2006), «Отпечатки запасов металлов в ранней континентальной коре для проверки вековых изменений в глобальной минерализации» , «Эволюция атмосферы, гидросферы и биосферы ранней Земли – ограничения, обусловленные рудными месторождениями» , Геологическое общество Америки, дои : 10.1130/2006.1198(03) , ISBN 978-0-8137-1198-0
- ^ Гордон, РБ; Лифсет, Р.Дж.; Бертрам, М.; Рек, Б.; Гредель, Т.Э.; Спатари, С. (2004). «Куда уходит весь цинк: проект запасов и потоков, часть 2» . ДЖОМ . 56 (1): 24–29. Бибкод : 2004JOM....56a..24G . дои : 10.1007/s11837-004-0266-4 . ISSN 1543-1851 . S2CID 129908307 .
- ^ Франклин, Р.Э.; Дуис, Лори; Браун, Ричард; Кемп, Томас (2005). «Содержание микроэлементов в отдельных удобрениях и источниках микроэлементов» . Сообщения в области почвоведения и анализа растений . 36 (11–12): 1591–1609. дои : 10.1081/CSS-200059091 . ISSN 0010-3624 . S2CID 94917076 .
- ^ Муленаар, Саймон В. (1999). «Баланс тяжелых металлов, Часть II: Управление кадмием, медью, свинцом и цинком в европейских агроэкосистемах» . Журнал промышленной экологии . 3 (1): 41–53. дои : 10.1162/108819899569386 . ISSN 1530-9290 . S2CID 129280091 .