Cykl ołowiu

Uproszczony schemat przewodu cykl. Wszystkie wskazane wartości to strumienie z jednostką Mg/rok; wartości uzyskano od Cullena i McAlistera (2017). Wielkość strzałek jest w przybliżeniu proporcjonalna do ich strumienia. Głównym rezerwuarem ołowiu jest skorupa i płaszcz o stężeniu 11-14,8 ppm. Naturalnymi źródłami (zielone strzałki) ołowiu w atmosferze są erupcje wulkanów, wydzieliny roślinne, pożary lasów, cząstki pozaziemskie, rozpad promieniotwórczy oraz fizyczne i chemiczne wietrzenie skał. Główne źródła antropogeniczne (czerwone strzałki) to wydobycie i wytapianie rud, produkcja metali nieżelaznych, stacjonarne platformy spalania paliw kopalnych i mobilne platformy spalania paliw kopalnych. Zlewozmywaki (niebieskie strzałki) ołowiu to mokre osadzanie się aerozoli na powierzchni wody oceanicznej, a następnie zakopywanie w głębokich osadach. Ponieważ ołów jest toksyczny dla życia, nie ma dominujących szlaków metabolicznych.

Cykl ołowiu to biogeochemiczny cykl ołowiu przez atmosferę , litosferę , biosferę i hydrosferę , na który wpłynęła działalność antropogeniczna .

Naturalne źródła ołowiu

Ołów (Pb) jest ciężkim pierwiastkiem śladowym i powstaje w wyniku radioaktywnego rozpadu uranu i toru . W skałach skorupy ziemskiej występuje jako galena mineralna siarczku ołowiu . Naturalne źródła ołowiu w cyklu ołowiu obejmują pył przenoszony przez wiatr, odgazowywanie wulkanów i pożary lasów. Naturalne wietrzenie skał przez czynniki fizyczne i chemiczne może mobilizować ołów w glebie. Zmobilizowany ołów może reagować, tworząc tlenki lub węglany. Może współstrącać się z innymi minerałami, będąc okludowanym przez adsorpcję powierzchniową i kompleksowanie

Antropogeniczny cykl ołowiu

Działania antropogeniczne przyspieszyły mobilizację ołowiu do środowiska. Większość antropogenicznego ołowiu pochodzi z nieżelazne , górnictwa i hutnictwa rud, stacjonarnych i mobilnych platform spalania paliw kopalnych oraz akumulatorów ołowiowych. Działania te wytwarzają bardzo drobne cząstki Pb wielkości mikronów, które mogą być transportowane w postaci aerozoli . Antropogeniczne strumienie ołowiu zmniejszyły się od lat 80. do 2000. w wyniku globalnych regulacji i zakazu stosowania benzyny ołowiowej . Jednak światowa produkcja ołowiu odnotowuje stały wzrost w XXI wieku .

Akumulacja ołowiu w oceanie

Mokre osadzanie usuwa ołów z atmosfery do powierzchni oceanu. Opady prowadzą do rozpuszczania aerozoli i wypłukiwania cząstek stałych. Stężenie Pb w oceanach zależy od depozycji mokrej i stężenia Pb obecnego w atmosferze. Głównym pochłaniaczem ołowiu jest zakopywanie w osadach morskich

Ołów w wodzie pitnej

Ołów jest silnie regulowany w wodzie pitnej, ponieważ wpływa na rozwijający się mózg i układ nerwowy. Dzieci są bardziej podatne na kontakt z ołowiem, ponieważ wchłaniają więcej Pb z przewodu pokarmowego. Agencja Ochrony Środowiska ustanowiła regułę ołowiu i miedzi (LCR) w 1991 r., zgodnie z którą stężenie ołowiu i miedzi nie powinno przekraczać 15 ppb i 1,3 ppm w ponad 10% pobranych próbek kranów klientów. Pomimo takich przepisów we Flint w stanie Michigan stwierdzono wysokie stężenie ołowiu przekraczające próg LCR woda pitna. Problem pogorszył się, gdy źródło wody pitnej zostało przełączone na rzekę Flint zamiast uzdatnionej wody z jeziora Huron i rzeki Detroit. Woda była żrąca, co powodowało rozpuszczanie ołowiu w rurach wodociągowych. Środkiem zapobiegawczym w takich przypadkach jest dodanie fosforanu w celu kontrolowania mobilizacji ołowiu poprzez tworzenie się ochronnych łusek.