아연 순환

Zinc cycle
토양, 바이오매스, 수계 및 산업의 분지를 통해 암석권과 생물권 사이의 아연 유동.[1] 추정 플럭스는 Gg/년 단위로 라벨이 표시된 화살표로 표시된다.

아연 주기는 아연을 암석권, 하이드로스피어, 바이오스피어 등을 통해 운반하는 생물지화학 주기다.

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암석권

지구 지각의 아연 함유 미네랄은 주로 스팔라이트나 우르츠이트와 같은 황화물과 스미스소나이트와 같은 탄산염으로 존재한다. 아연 광물은 풍화작용과 인간의 활동을 통해 지상 환경으로 들어온다.[1] 아연은 식물과 다른 유기체들에 의해 사용되고, 그리고 나서 그것이 퇴적물로 정착하거나 결국 바다로 들어가는 수생 계통에 들어간다.

오션스

아연은 심해에서 더 높은 농도에 있는 경향이 있는 해양 미립자로, 남양의 부유식 행사 중 규조류 꽃이 피면서 먹이 사슬로 들어가는 유기 아연으로 변형된다.[2] 아연은 해저에 정착하여 해양 퇴적물의 전도로부터 맨틀로 되돌아간다.[3]

아연 주기는 역사적으로 아연 퇴적물의 삽화적 변화로 특징지어져 왔다. 초대륙의 형성이나 분열과 같은 주요 지구적 사건들과 상당한 화산 활동의 기간들은 암석권에 새로운 아연 퇴적물을 만들어 내는 경향이 있다. 이러한 사건들 사이에서 아연은 낮은 변화율로 생물권을 순환하는 경향이 있다.[4]

인공적 영향

아연 주기에 대한 인공적인 영향은 상당하다. 아연은 인간이 황동과 니켈은을 포함한 금속합금, 아연화강재, 산화아연과 같은 아연 화합물에 사용하기 위해 9800 Gg/yr의[1] 비율로 광물자원으로 채굴된다. 산업용 아연 폐기물의 절반은 미끄럼틀과 슬래그에서 나온 것이고, 나머지는 아연 금속과 매립지 폐기물의 산화에서 나온 것이다. 과학자들은 인간이 사용하기 위해 채굴한 모든 아연의 85%가 여전히 사용되고 있기 때문에 쓰레기 매립지로 들어가는 아연 폐기물의 양은 증가할 것으로 예상하고 있다.[5]

아연은 비료에 존재하는 미량 영양소로, 농업 사이클링에서 21 Gg/yr에 기여한다. 상업용 비료는 아연을 36%나 함유하고 있다.[6] 농업체계에 들어가는 아연의 일부분만이 인간이 소비하는 작물에 제거되고, 상당 부분은 거름과 퇴비에 재활용되어 흙에 축적된다.[7]

참조

  1. ^ a b c Rauch, Jason N.; Pacyna, Jozef M. (2009). "Earth's global Ag, Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, and Zn cycles". Global Biogeochemical Cycles. 23 (2): n/a. Bibcode:2009GBioC..23.2001R. doi:10.1029/2008GB003376. ISSN 1944-9224.
  2. ^ Conway, Tim M.; John, Seth G. (2014). "The biogeochemical cycling of zinc and zinc isotopes in the North Atlantic Ocean". Global Biogeochemical Cycles. 28 (10): 1111–1128. Bibcode:2014GBioC..28.1111C. doi:10.1002/2014gb004862. ISSN 0886-6236.
  3. ^ Plank, Terry; Langmuir, Charles H. (1998). "The chemical composition of subducting sediment and its consequences for the crust and mantle". Chemical Geology. 145 (3–4): 325–394. Bibcode:1998ChGeo.145..325P. doi:10.1016/S0009-2541(97)00150-2. ISSN 0009-2541.
  4. ^ Thiart, Christien; de Wit, Maarten J. (2006), "Fingerprinting the metal endowment of early continental crust to test for secular changes in global mineralization", Evolution of Early Earth's Atmosphere, Hydrosphere, and Biosphere - Constraints from Ore Deposits, Geological Society of America, doi:10.1130/2006.1198(03), ISBN 978-0-8137-1198-0
  5. ^ Gordon, R. B.; Lifset, R. J.; Bertram, M.; Reck, B.; Graedel, T. E.; Spatari, S. (2004). "Where is all the zinc going: The stocks and flows project, Part 2". JOM. 56 (1): 24–29. Bibcode:2004JOM....56a..24G. doi:10.1007/s11837-004-0266-4. ISSN 1543-1851. S2CID 129908307.
  6. ^ Franklin, R. E.; Duis, Lori; Brown, Richard; Kemp, Thomas (2005). "Trace Element Content of Selected Fertilizers and Micronutrient Source Materials". Communications in Soil Science and Plant Analysis. 36 (11–12): 1591–1609. doi:10.1081/CSS-200059091. ISSN 0010-3624. S2CID 94917076.
  7. ^ Moolenaar, Simon W. (1999). "Heavy-Metal Balances, Part II: Management of Cadmium, Copper, Lead, and Zinc in European Agro-Ecosystems". Journal of Industrial Ecology. 3 (1): 41–53. doi:10.1162/108819899569386. ISSN 1530-9290.