دورة عطارد

دورة الزئبق الفيزيائية

دورة الزئبق هي دورة بيوجيوكيميائية تتأثر بالعمليات الطبيعية والبشرية التي تحول الزئبق من خلال أشكال كيميائية وبيئات متعددة.

يوجد الزئبق في قشرة الأرض وفي أشكال مختلفة على سطحها. ويمكن أن يكون عنصرياً أو غير عضوي أو عضوياً. [ 1 ] يوجد الزئبق في ثلاث حالات أكسدة : 0 (الزئبق العنصري)، وI (الزئبقوزي)، وII (الزئبقيك).

يمكن أن تكون انبعاثات الزئبق إلى الغلاف الجوي من مصادر أولية، حيث يُطلق الزئبق من الغلاف الصخري ، أو من مصادر ثانوية، حيث يتبادل الزئبق بين خزانات سطح الأرض. [ 2 ] سنويًا، يُطلق أكثر من 5000 طن متري من الزئبق إلى الغلاف الجوي عن طريق الانبعاثات الأولية وإعادة الانبعاثات الثانوية. [ 3 ]

مصادر الزئبق

عينة من خام كبريتيد الزئبق، الزنجفر

المصادر الأولية

يمكن أن تكون المصادر الأولية لانبعاثات الزئبق طبيعية أو بشرية المنشأ . [ 4 ] يوجد معظم الزئبق الطبيعي على شكل معدن كبريتيد الزئبق ، المعروف باسم الزنجفر ، وهو أحد الخامات المهمة القليلة للزئبق. [ 5 ] [ 6 ] كما يمكن أن تحتوي الصخور الرسوبية الغنية بالمواد العضوية على مستويات مرتفعة من الزئبق. ويؤدي تجوية المعادن والنشاط الحراري الأرضي إلى إطلاق الزئبق في البيئة. [ 7 ] [ 8 ] وتُعد البراكين النشطة مصدرًا أوليًا مهمًا آخر للزئبق الطبيعي. [ 9 ] وتشمل المصادر الأولية البشرية المنشأ للزئبق تعدين الذهب، وحرق الفحم، وإنتاج المعادن غير الحديدية، مثل النحاس أو الرصاص . [ 8 ] [ 10 ]

مصادر ثانوية

تشمل المصادر الطبيعية الثانوية، التي تعيد إطلاق الزئبق المترسب سابقًا، الغطاء النباتي، وانبعاثه من المحيطات والبحيرات، وحرق الكتلة الحيوية ، بما في ذلك حرائق الغابات . [ 3 ] وتؤدي الانبعاثات البشرية الأولية إلى زيادة حجم الزئبق في الخزانات السطحية. [ 11 ]

العمليات

ينتقل الزئبق ويتوزع عبر دوران الغلاف الجوي ، الذي ينقل الزئبق العنصري من اليابسة إلى المحيط. [ 12 ] ويعود الزئبق العنصري الموجود في الغلاف الجوي إلى سطح الأرض عبر عدة مسارات. ويُعدّ الترسيب الجاف أحد أهم مصادر امتصاص الزئبق العنصري (Hg(0)) في الغلاف الجوي . [ 13 ] من جهة أخرى، يتأكسد جزء من الزئبق العنصري ضوئيًا إلى زئبق غازي (II)، ويعود إلى سطح الأرض عبر الترسيب الجاف والرطب . [ 14 ] ونظرًا لبطء عملية التأكسد الضوئي، يمكن للزئبق العنصري أن يدور في جميع أنحاء الكرة الأرضية قبل أن يتأكسد ويترسب. [ 14 ] ويُشكّل الترسيب الرطب والجاف 90% من الزئبق الموجود في المياه السطحية، بما في ذلك المحيطات المفتوحة. [ 15 ] [ 16 ]

يتبخر جزء من الزئبق المترسب فوراً عائداً إلى الغلاف الجوي. [ 17 ]

يمكن للبكتيريا والعتائق تحويل الزئبق غير العضوي إلى ميثيل الزئبق ( CH₃Hg⁺ ) ، [ 18 ] الذي يتراكم بيولوجيًا في الكائنات البحرية مثل التونة وسمك أبو سيف، ويتضخم بيولوجيًا في أعلى السلسلة الغذائية. [ 19 ] [ 20 ]

وقد وُجد أن بعض الكائنات الحية الغريبة تحتوي على تركيزات عالية بشكل غير طبيعي من الزئبق داخل أجسامها. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "الزئبق والصحة" . www.who.int . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2019 .
  2. بيكرز، ف.، ورينكليبي، ج. (3 مايو 2017). "دورة الزئبق في البيئة: مصادره، ومصيره، وآثاره على صحة الإنسان: مراجعة". المراجعات النقدية في علوم وتكنولوجيا البيئة . 47 (9): 693-794 . Bibcode : 2017CREST..47..693B . doi : 10.1080/10643389.2017.1326277 . ISSN 1064-3389 . S2CID 99877193 .  
  3. 1 2 بيروني ن، سينيريلا س، فينغ إكس، فينكلمان آر بي، فريدلي إتش آر، لينر جيه، ماسون آر، موخرجي إيه بي، ستراشر جي بي، ستريتس دي جي، تيلمر كيه (2 يوليو 2010). "انبعاثات الزئبق العالمية إلى الغلاف الجوي من مصادر بشرية وطبيعية" . كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي . 10 (13): 5951-5964 . Bibcode : 2010ACP....10.5951P . doi : 10.5194/acp-10-5951-2010 . ISSN 1680-7324 . 
  4. ^ وكالة حماية البيئة الأمريكية، OITA (27 فبراير 2014). "انبعاثات الزئبق: السياق العالمي" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاسترجاع في 20 أكتوبر 2020 .
  5. "الزنجفر: خام سام للزئبق، كان يُستخدم كصبغة" . geology.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أبريل 2019 .
  6. ريتوبا، ج. ج. (2 أغسطس/آب 2002). "الزئبق من الرواسب المعدنية وتأثيره البيئي المحتمل". الجيولوجيا البيئية . 43 (3): 326-338 . doi : 10.1007/s00254-002-0629-5 . S2CID 127179672 . 
  7. ^ باجناتو إي، أيوبا أ، باريلو إف، ألارد بي، شينوهارا إتش، ليوزو إم، جيوديسي جي (2011). “أدلة جديدة على مساهمة البراكين الأرضية في دورة الزئبق العالمية”. نشرة علم البراكين . 73 (5): 497–510 . بيب كود : 2011BVol...73..497B . دوى : 10.1007/s00445-010-0419-y . ISSN 0258-8900 . S2CID 129282620 .  
  8. 1 2 Xu J, Bravo AG, Lagerkvist A, Bertilsson S, Sjöblom R, Kumpiene J (يناير 2015). "مصادر وتقنيات معالجة التربة الملوثة بالزئبق". مجلة البيئة الدولية . 74 : 42-53 . Bibcode : 2015EnInt..74...42X . doi : 10.1016/j.envint.2014.09.007 . PMID 25454219 . 
  9. غيمان، بي إم، ثاكراي، سي بي، جاكوب، دي جيه، سندرلاند، إي إم (2023). "تأثيرات الانبعاثات البركانية على دورة الزئبق البيوجيوكيميائية العالمية: رؤى من ملاحظات الأقمار الصناعية ونمذجة النقل الكيميائي" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 50 (21): e2023GRL104667. Bibcode : 2023GeoRL..5004667G . doi : 10.1029/2023GL104667 .
  10. هورويتز إتش إم، جاكوب دي جيه، آموس إتش إم، ستريتس دي جي، سندرلاند إي إم (سبتمبر 2014). "انبعاثات الزئبق التاريخية من المنتجات التجارية: الآثار البيئية العالمية" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 48 (17): 10242-10250 . Bibcode : 2014EnST...4810242H . doi : 10.1021/es501337j . PMID 25127072. S2CID 17320659 .  
  11. "التقييم العالمي للزئبق 2013: المصادر والانبعاثات والتسربات والنقل البيئي" (ملف PDF) . برنامج الأمم المتحدة للبيئة . 2013. hdl : 20.500.11822/7984 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 21 أكتوبر 2019.
  12. بوينينغ، د. و. (2000). "الآثار البيئية، والنقل، ومصير الزئبق: مراجعة عامة". كيموسفير . 40 (12): 1335-1351 . Bibcode : 2000Chmsp..40.1335B . doi : 10.1016/S0045-6535(99)00283-0 . PMID 10789973 . 
  13. دريسكول سي تي، ماسون آر بي، تشان إتش إم، جاكوب دي جيه، بيرون إن (مايو 2013). "الزئبق كملوث عالمي: مصادره، مساراته، وآثاره" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 47 (10): 4967-83 . Bibcode : 2013EnST...47.4967D . doi : 10.1021/es305071v . PMC 3701261. PMID 23590191 .  
  14. 1 2 موريل إف إم، كريبيل إيه إم، أميوت إم (1998). "الدورة الكيميائية والتراكم الحيوي للزئبق". المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 29 (1): 543-566 . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.29.1.543 . ISSN 0066-4162 . S2CID 86336987 .  
  15. ماسون آر بي، فيتزجيرالد دبليو إف، موريل إف إم (1994). "الدورة البيوجيوكيميائية للزئبق العنصري: التأثيرات البشرية". مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 58 (15): 3191-3198 . رمز Bibcode : 1994GeCoA..58.3191M . doi : 10.1016/0016-7037(94)90046-9 .
  16. ليوبولد ك، فولكس م، وورسفولد ب (مارس 2010). "طرق تحديد وتصنيف الزئبق في المياه الطبيعية - مراجعة". مجلة Analytica Chimica Acta . 663 (2): 127-138 . Bibcode : 2010AcAC..663..127L . doi : 10.1016/j.aca.2010.01.048 . PMID 20206001 . 
  17. سيلين، ن. إي. (2009). "الدورة البيوجيوكيميائية العالمية للزئبق: مراجعة" . المراجعة السنوية للبيئة والموارد . 34 (1): 43-63 . doi : 10.1146/annurev.environ.051308.084314 . ISSN 1543-5938 . 
  18. جيلمور سي سي، بودار إم، بولوك إيه إل، غراهام إيه إم، براون إس دي، سوميناهالي إيه سي، جوهس إيه، هيرت آر إيه، بيلي كيه إل، إلياس دي إيه (أكتوبر 2013). "مثيلة الزئبق بواسطة كائنات دقيقة جديدة من بيئات جديدة". العلوم والتكنولوجيا البيئية . 47 (20): 11810-20 . Bibcode : 2013EnST...4711810G . doi : 10.1021/es403075t . PMID 24024607 . 
  19. "عطارد: نظرة عامة" . أوشيانا . أوشيانا: حماية محيطات العالم. 2012. مؤرشف من الأصل في 4 يناير 2015. تم الاطلاع عليه في 28 فبراير 2012 .
  20. شارتوب إيه تي، بالكوم بي إتش، ماسون آر بي (يناير 2014). "توزيع الرواسب بين المياه المسامية، والكبريت الكلي، وإنتاج ميثيل الزئبق في مصبات الأنهار" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 48 (2): 954-960 . Bibcode : 2014EnST...48..954S . doi : 10.1021/es403030d . PMC 4074365. PMID 24344684 .  
  21. غوداي إيه جيه، سايكس دي، غورال تي، زوبكوف إم في، غلوفر إيه جي (أغسطس 2018). "التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد يكشف البنية الداخلية لثلاثة أنواع من الطحالب الغريبة القاعية (الطلائعيات، المنخربات) من شرق المحيط الهادئ الاستوائي" . التقارير العلمية . 8 (1): 12103. Bibcode : 2018NatSR...812103G . doi : 10.1038/ s41598-018-30186-2 . PMC 6092355. PMID 30108286 .