Cykl cynku
cynku to cykl biogeochemiczny , który transportuje cynk przez litosferę , hydrosferę i biosferę .
Naturalny cykl
Część serii o |
cyklach biogeochemicznych |
---|
litosfera
Minerały zawierające cynk w skorupie ziemskiej występują głównie w postaci siarczków, takich jak sfaleryt i wurcyt , oraz węglanów, takich jak smithsonit . Minerały cynku przedostają się do środowiska lądowego w wyniku wietrzenia i działalności człowieka. Cynk jest wykorzystywany przez rośliny i inne organizmy, a następnie przedostaje się do systemów wodnych, gdzie albo osiada w osadach , albo ostatecznie dostaje się do oceanów.
Oceany
mikroelementem morskim , którego stężenie w głębinach oceanicznych jest zwykle wyższe i jest przekształcane w cynk organiczny, który dostaje się do łańcucha pokarmowego poprzez zakwity okrzemek podczas upwellingu na Oceanie Południowym . Cynk osiada na dnie oceanu i wraca do płaszcza w wyniku subdukcji osadów morskich .
Cykl cynku historycznie charakteryzował się epizodycznymi zmianami osadów cynku. Główne wydarzenia globalne, takie jak powstawanie lub rozpad superkontynentów oraz okresy znacznej aktywności wulkanicznej, mają tendencję do tworzenia nowych złóż cynku w litosferze. Pomiędzy tymi zdarzeniami cynk ma tendencję do przemieszczania się w biosferze z mniejszą szybkością zmian.
Wpływy antropogeniczne
Antropogeniczny wpływ na cykl cynku był znaczący. Cynk jest wydobywany jako surowiec mineralny wykorzystywany przez ludzi w tempie 9800 Gg rocznie do stosowania w stopach metali, w tym mosiądzu i niklu , do cynkowania stali oraz w związkach cynku, takich jak tlenek cynku . Połowa odpadów cynku z zastosowań przemysłowych pochodzi z odpadów przeróbczych i żużla ; reszta pochodzi z utleniania metalicznego cynku i odpadów ze składowisk. Naukowcy szacują, że 85% całego cynku, który został wydobyty do użytku przez ludzi, jest nadal w użyciu; w związku z tym oczekuje się wzrostu ilości odpadów cynku trafiających na składowiska.
Cynk to śladowy składnik odżywczy obecny w nawozach, który przyczynia się do 21 Gg rocznie w rolnictwie. Handlowe nawozy zawierają aż 36% cynku. Tylko niewielka część cynku, który dostaje się do systemu rolniczego, jest usuwana z upraw spożywanych przez ludzi; znaczna część jest poddawana recyklingowi w oborniku i kompoście i gromadzi się w glebie.
- ^ abc Rauch , Jason N.; Pacyna, Józef M. (2009). „Globalne cykle Ziemi Ag, Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb i Zn” . Globalne cykle biogeochemiczne . 23 (2). Bibcode : 2009GBioC..23.2001R . doi : 10.1029/2008GB003376 . ISSN 1944-9224 .
- ^ Conway, Tim M.; John, Seth G. (2014). „Biogeochemiczny cykl cynku i izotopów cynku w północnym Oceanie Atlantyckim” . Globalne cykle biogeochemiczne . 28 (10): 1111–1128. Bibcode : 2014GBioC..28.1111C . doi : 10.1002/2014gb004862 . ISSN 0886-6236 .
- ^ Deska, Terry; Langmuir, Charles H. (1998). „Skład chemiczny subdukcji osadów i jego konsekwencje dla skorupy i płaszcza” . Geologia chemiczna . 145 (3–4): 325–394. Bibcode : 1998ChGeo.145..325P . doi : 10.1016/S0009-2541(97)00150-2 . ISSN 0009-2541 .
- Bibliografia _ de Wit, Maarten J. (2006), „Fingerprinting the metal endowment of Early Continental skorupy do testowania sekularnych zmian w globalnej mineralizacji” , Evolution of Early Earth's Atmosphere, Hydrosphere, and Biosphere - Constraints from Ore Deposits , Towarzystwo Geologiczne Ameryki, doi : 10.1130/2006.1198(03) , ISBN 978-0-8137-1198-0
- Bibliografia _ Liftset, RJ; Bertram, M.; Reck, B.; Graedel, TE; Spatari, S. (2004). „Dokąd zmierza cały cynk: projekt dotyczący zasobów i przepływów, część 2” . JOM . 56 (1): 24–29. Bibcode : 2004JOM....56a..24G . doi : 10.1007/s11837-004-0266-4 . ISSN 1543-1851 . S2CID 129908307 .
- Bibliografia _ Duis, Lori; Brązowy, Richard; Kemp, Thomas (2005). „Zawartość pierwiastków śladowych w wybranych nawozach i materiałach źródłowych mikroelementów” . Komunikacja w gleboznawstwie i analizie roślin . 36 (11–12): 1591–1609. doi : 10.1081/CSS-200059091 . ISSN 0010-3624 . S2CID 94917076 .
- ^ Moolenaar, Simon W. (1999). „Bilans metali ciężkich, część II: Zarządzanie kadmem, miedzią, ołowiem i cynkiem w europejskich ekosystemach rolniczych” . Journal of Industrial Ecology . 3 (1): 41–53. doi : 10.1162/108819899569386 . ISSN 1530-9290 . S2CID 129280091 .