銅の循環

銅循環は、水圏、大気圏、生物圏、岩石圏の貯留層間で銅が自然および人為的に交換される生物地球化学的循環である。人間の採掘および抽出活動は銅循環に大きな影響を与えている。^[1]

下の図は、括弧内にμg/g単位でサイズが記された地球全体の銅貯蔵庫を示しています。最大の銅貯蔵庫は、金属の使用（生産、加工、使用、廃棄）、コア、地殻です。貯蔵庫間のフラックスは、Gg Cu/yr単位で矢印で示されています。^[1]矢印の太さはフラックスのサイズを表しています。人為的フラックスは赤で、自然フラックスは紺色です。最大のフラックスは、銅金属の使用と土壌、地殻とマントルの間、淡水から海洋です。^[1]微小隕石から大気への銅のフラックスは測定が困難ですが、時間の経過とともに比較的一定です。宇宙フラックスの速度はどこでも均一であると想定されています。図では、1980年以降のすべてのフラックスの中央値が使用されています。^[2]

天然の銅の貯蔵庫には、地球の核、マントル、地殻が含まれます。地殻岩石には、平均して100万分の1の銅が含まれています。^[1]その他の天然の貯蔵庫には、陸上バイオマス、堆積物、淡水、海洋、大気があります。人為的な貯蔵庫には、銅の製造ライフサイクル（生産、加工、使用、廃棄）、化石燃料、農業バイオマスが含まれます。宇宙では、月や微小隕石にも銅が存在します。^[1]

銅は火山、熱水噴出孔、沈み込み帯を通じてマントルと地殻の間で交換されます。火山と熱水噴出孔はマントルから物質を脱ガスし、それが粒子状に凝縮します。銅は沈み込む 海洋地殻を通じてマントルに再び循環します。^[1]

地球の地殻が風化すると、土壌と堆積物が形成され、一部の銅が淡水から海へと移動します。^[3]土壌中の銅は植物に吸収され、植物が分解すると土壌に戻ります。山火事や天然バイオマスの燃焼により、銅が大気中に放出されます。^[3]

銅は石炭や未精製の原油に含まれています。化石燃料が燃焼すると、銅が大気や土壌に放出されます。^[3]銅は、動物が微量の銅を含む植物を食べると、農業バイオマスを通じて循環します。その後、堆肥が肥料として施用されると、銅は土壌に戻ります。農業での燃焼も銅を大気中に放出します。^[3]

銅の採掘は、淡水への銅の排出に大きく貢献しています。銅は、金属の腐食、劣化、摩耗の際にも淡水に流入します。銅スクラップは一般的にリサイクルされますが、製造ライフサイクルの終わりには埋め立て地に廃棄され、そこから大量の銅が淡水に浸出する可能性があります。^[1]