stringtranslate.com

Цикл Меркурия

Физический цикл ртути

Ртутный цикл — это биогеохимический цикл, на который влияют природные и антропогенные процессы, которые преобразуют ртуть в различных химических формах и средах.

Ртуть присутствует в земной коре и в различных формах на поверхности Земли. Он может быть элементарным, неорганическим или органическим. [1] Ртуть существует в трех степенях окисления: 0 (элементарная ртуть), I (ртутная ртуть) и II (ртутная ртуть).

Выбросы ртути в атмосферу могут быть первичными источниками, которые выбрасывают ртуть из литосферы , или вторичными источниками, которые обменивают ртуть между поверхностными резервуарами. [2] Ежегодно в атмосферу в результате первичных выбросов и вторичных повторных выбросов выбрасывается более 5000 метрических тонн ртути. [3]

Источники ртути

Образец сульфидной ртутной руды, киноварь

Основные источники

Первичные источники выбросов ртути могут быть природными или антропогенными . [4] Большая часть природной ртути встречается в виде сульфида ртути, киновари , которая является одной из единственных значительных руд ртути. [5] [6] Осадочные породы, богатые органическими веществами, также могут содержать повышенное содержание ртути. Выветривание полезных ископаемых и геотермальная деятельность приводят к выбросу ртути в окружающую среду. [7] [8] Действующие вулканы являются еще одним важным первичным источником природной ртути. [9] Антропогенные первичные источники ртути включают добычу золота, сжигание угля и производство нежелезных металлов, таких как медь или свинец . [8] [10]

Вторичные источники

Вторичные природные источники, которые повторно выделяют ранее выпавшую ртуть, включают растительность, утечку из океанов и озер, а также сжигание биомассы , включая лесные пожары . [3] Первичные антропогенные выбросы приводят к увеличению размеров ртути в поверхностных водоемах. [11]

Процессы

Ртуть транспортируется и распространяется атмосферной циркуляцией , которая перемещает элементарную ртуть с суши в океан. [12] Элементарная ртуть, находящаяся в атмосфере, возвращается на поверхность Земли несколькими путями. Основным поглотителем элементарной ртути (Hg(0)) в атмосферу является сухое осаждение . [13] С другой стороны, некоторая часть элементарной ртути фотоокисляется до газообразной ртути(II) и возвращается на поверхность Земли как в виде сухого, так и влажного осаждения . [14] Поскольку фотоокисление происходит очень медленно, элементарная ртуть может циркулировать по всему земному шару, прежде чем окислиться и отложиться. [14] Влажные и сухие отложения являются причиной 90% ртути в поверхностных водах, включая открытый океан. [15] [16]

Часть выпавшей ртути мгновенно улетучивается обратно в атмосферу. [17]

Неорганическая ртуть может превращаться бактериями и археями в метилртуть ( [CH 3 Hg] + ) [18] , которая биоаккумулируется в морских видах, таких как тунец и рыба-меч , и биомагнируется дальше по пищевой цепи. [19] [20]

Было обнаружено, что некоторые ксенофиофоры имеют аномально высокие концентрации ртути в организме. [21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Ртуть и здоровье». www.who.int . Проверено 10 апреля 2019 г.
  2. ↑ Беккерс Ф., Ринклебе Дж. (3 мая 2017 г.). «циклирование ртути в окружающей среде: источники, судьба и последствия для здоровья человека: обзор». Критические обзоры в области экологических наук и технологий . 47 (9): 693–794. Бибкод : 2017CREST..47..693B. дои : 10.1080/10643389.2017.1326277. ISSN  1064-3389. S2CID  99877193.
  3. ^ ab Пирроне Н., Чиннирелла С., Фенг X, Финкельман Р.Б., Фридли Х.Р., Линер Дж., Мейсон Р., Мукерджи А.Б., Стрэтчер ГБ, Streets DG, Телмер К. (2 июля 2010 г.). «Глобальные выбросы ртути в атмосферу из антропогенных и природных источников». Химия и физика атмосферы . 10 (13): 5951–5964. Бибкод : 2010ACP....10.5951P. дои : 10.5194/acp-10-5951-2010 . ISSN  1680-7324.
  4. ↑ Агентство по охране окружающей среды США, OITA (27 февраля 2014 г.). «Выбросы ртути: глобальный контекст». Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 20 октября 2020 г.
  5. ^ «Киноварь: токсичная ртутная руда, когда-то использовавшаяся в качестве пигмента» . geology.com . Проверено 12 апреля 2019 г.
  6. ↑ Рытуба Джей Джей (2 августа 2002 г.). «Ртуть из месторождений полезных ископаемых и потенциальное воздействие на окружающую среду». Экологическая геология . 43 (3): 326–338. дои : 10.1007/s00254-002-0629-5. S2CID  127179672.
  7. ^ Баньято Э, Аюппа А, Парелло Ф, Аллард П, Шинохара Х, Лиуццо М, Джудиче Г (2011). «Новые сведения о вкладе земного вулканизма в глобальный ртутный цикл». Бюллетень вулканологии . 73 (5): 497–510. Бибкод : 2011BVol...73..497B. дои : 10.1007/s00445-010-0419-y. ISSN  0258-8900. S2CID  129282620.
  8. ^ ab Xu J, Bravo AG, Lagerkvist A, Bertilsson S, Sjöblom R, Kumpiene J (январь 2015 г.). «Источники и методы восстановления почвы, загрязненной ртутью». Интернационал окружающей среды . 74 : 42–53. Бибкод : 2015EnInt..74...42X. doi :10.1016/j.envint.2014.09.007. ПМИД  25454219.
  9. ^ Гейман, Б.М., Текрей, КП, Джейкоб, DJ, Сандерленд, EM (2023). «Воздействие вулканических выбросов на глобальный биогеохимический цикл ртути: данные спутниковых наблюдений и моделирования химического переноса». Письма о геофизических исследованиях . 50 (21): e2023GRL104667. Бибкод : 2023GeoRL..5004667G. дои : 10.1029/2023GL104667 .
  10. ^ Горовиц HM, Джейкоб DJ, Амос HM, Streets DG, Сандерленд EM (сентябрь 2014 г.). «Исторические выбросы ртути из коммерческих продуктов: глобальные последствия для окружающей среды». Экологические науки и технологии . 48 (17): 10242–50. Бибкод : 2014EnST...4810242H. дои : 10.1021/es501337j. PMID  25127072. S2CID  17320659.
  11. ^ «Глобальная оценка ртути 2013: источники, выбросы, выбросы и перенос в окружающей среде» (PDF) . Программа ООН по окружающей среде . 2013. HDL : 20.500.11822/7984. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2019 года.
  12. ^ Боенинг Д.В. (2000). «Экологические последствия, транспорт и судьба ртути: общий обзор». Хемосфера . 40 (12): 1335–1351. Бибкод : 2000Chmsp..40.1335B. дои : 10.1016/S0045-6535(99)00283-0. ПМИД  10789973.
  13. ^ Дрисколл CT, Мейсон Р.П., Чан Х.М., Джейкоб DJ, Пирроне Н. (май 2013 г.). «Ртуть как глобальный загрязнитель: источники, пути распространения и последствия». Экологические науки и технологии . 47 (10): 4967–83. Бибкод : 2013EnST...47.4967D. дои : 10.1021/es305071v. ПМК 3701261 ​​. ПМИД  23590191. 
  14. ^ ab Морель Ф.М., Крепиль А.М., Амиот М. (1998). «Химический круговорот и биоаккумуляция ртути». Ежегодный обзор экологии и систематики . 29 (1): 543–566. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.29.1.543. ISSN  0066-4162. S2CID  86336987.
  15. ^ Мейсон Р.П., Фицджеральд В.Ф., Морель Ф.М. (1994). «Биогеохимический круговорот элементарной ртути: антропогенные воздействия». Geochimica et Cosmochimica Acta . 58 (15): 3191–3198. Бибкод : 1994GeCoA..58.3191M. дои : 10.1016/0016-7037(94)90046-9.
  16. ^ Леопольд К., Фулкс М., Уорсфолд П. (март 2010 г.). «Методы определения и видообразования ртути в природных водах. Обзор». Аналитика Химика Акта . 663 (2): 127–38. Бибкод : 2010AcAC..663..127L. дои : 10.1016/j.aca.2010.01.048. ПМИД  20206001.
  17. ^ Селин Н.Е. (2009). «Глобальный биогеохимический цикл ртути: обзор». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 34 (1): 43–63. doi : 10.1146/annurev.environ.051308.084314 . ISSN  1543-5938.
  18. ^ Гилмор CC, Подар М., Буллок А.Л., Грэм А.М., Браун С.Д., Соменахалли AC, Джохс А., Хёрт Р.А., Бейли К.Л., Элиас Д.А. (октябрь 2013 г.). «Метилирование ртути новыми микроорганизмами из новых сред». Экологические науки и технологии . 47 (20): 11810–20. Бибкод : 2013EnST...4711810G. дои : 10.1021/es403075t. ПМИД  24024607.
  19. ^ «Меркурий: Обзор». Океана . Океана: защита мирового океана. 2012. Архивировано из оригинала 4 января 2015 года . Проверено 28 февраля 2012 г.
  20. ^ Schartup AT, Balcom PH, Mason RP (январь 2014 г.). «Распределение отложений и поровых вод, производство общей серы и метилртути в эстуариях». Экологические науки и технологии . 48 (2): 954–60. Бибкод : 2014EnST...48..954S. дои : 10.1021/es403030d. ПМК 4074365 . ПМИД  24344684. 
  21. ^ Гудэй А.Дж., Сайкс Д., Горал Т., Зубков М.В., Гловер А.Г. (август 2018 г.). «3D-изображение микроКТ показывает внутреннюю структуру трех глубинных видов ксенофиофоров (Protista, Foraminifera) из восточной экваториальной части Тихого океана». Научные отчеты . 8 (1): 12103. Бибкод : 2018NatSR...812103G. дои : 10.1038/s41598-018-30186-2. ПМК 6092355 . ПМИД  30108286.