چرخه عناصر کمیاب
چرخه عناصر کمیاب چگونگی حرکت فلزات و شبهفلزات را در محیط زیست توصیف میکند. این عناصر در عین حال که ریزمغذیهای ضروری هستند، با فعالیتهای انسانی و انتشار آنها به آلاینده تبدیل میشوند.
Definition
چرخه فلزات کمیاب و شبهفلزات در بخشهای مختلف محیط زیست، شامل منابع، تغییرات گونهای و محلهای تجمع آنها.
Scope
این موضوع شامل منابع طبیعی و انسانی، انتقال زیستمحیطی و تغییر شکل فلزات کمیاب و شبهفلزات، واکنشهای ردوکس و متیلاسیون که تحرک و سمیت آنها را تغییر میدهند، و توزیع آنها در هوا، آب، خاک و زیستبوم میشود.
Core questions
- منابع طبیعی در مقابل منابع انسانی فلزات کمیاب کدامند؟
- چگونه واکنشهای ردوکس و متیلاسیون، تحرک و سمیت فلزات را تغییر میدهند؟
- عناصر کمیاب چگونه در بخشهای مختلف محیط زیست توزیع میشوند؟
- چرا برخی فلزات کمیاب زیستتجمع مییابند؟
Key theories
- غلبه فعالیتهای انسانی بر چرخه فلزات کمیاب
- برای چندین فلز سمی، انتشار انسانی اکنون از جریانهای طبیعی فراتر رفته است، بنابراین چرخههای جهانی سرب، کادمیوم و جیوه به طور قابل توجهی توسط فعالیتهای صنعتی کنترل میشوند.
Mechanisms
عناصر کمیاب از طریق فرسایش و همچنین از طریق معدنکاری، ذوب و احتراق وارد محیط زیست میشوند. تحرک و سمیت آنها به گونهزایی (speciation) بستگی دارد که توسط pH، ردوکس و کمپلکسسازی تعیین میشود؛ متیلاسیون میکروبی میتواند فلزاتی مانند جیوه را به اشکال آلی-فلزی با زیستفراهمی و زیستتجمعپذیری بیشتر تبدیل کند.
Clinical relevance
چرخه عناصر کمیاب، مواجهه با فلزات سمی مانند سرب، کادمیوم، جیوه و آرسنیک و همچنین دسترسی به فلزات ریزمغذی را کنترل میکند و چارچوبی برای ارزیابی و اصلاح آلودگی فراهم میآورد.
History
بررسیهای جهانی در دهه ۱۹۸۰ نشان داد که انتشار انسانی چندین فلز کمیاب از منابع طبیعی فراتر رفته است و این امر اختلال انسانی در چرخههای فلزی را اثبات کرد.
Key figures
- Jerome O. Nriagu
Related topics
Seminal works
- nriagu1988
- schlesinger2013
Frequently asked questions
- چرا متیلجیوه به ویژه خطرناک است؟
- متیلاسیون میکروبی جیوه را به متیلجیوه تبدیل میکند، شکلی که به راحتی جذب میشود و در زنجیرههای غذایی زیستبزرگنمایی مییابد و به غلظتهای بالایی در ماهیهای شکارچی میرسد.