
水銀循環は、複数の化学形態と環境を通じて 水銀を変換する自然および人為的プロセスの影響を受ける生物地球化学循環です。
水銀は地殻中に存在し、地球の表面に様々な形で存在します。水銀は元素、無機、有機のいずれかです。[1]水銀には3つの酸化状態、0(元素水銀)、I(水銀(II))、II(水銀(II)) があります。
大気中への水銀の排出は、岩石圏から水銀を放出する一次排出源と、地表の貯留層間で水銀を交換する二次排出源に分けられます。[2]毎年、5000トン以上の水銀が一次排出と二次再排出によって大気中に放出されています。[3]
水銀の発生源
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一次資料
水銀排出の主な発生源は、自然または人為的である。[4]自然水銀のほとんどは、水銀硫化鉱物である辰砂として存在し、辰砂は数少ない重要な水銀鉱石の1つである。[5] [6]有機物を多く含む堆積岩にも高濃度の水銀が含まれることがある。鉱物の風化や地熱活動により、水銀が環境に放出される。[7] [8]活火山も自然水銀のもう一つの重要な発生源である。[9]人為的な水銀の主な発生源には、金の採掘、石炭の燃焼、銅や鉛などの鉄以外の金属の生産などがある。[8] [10]
二次資料
以前に沈着した水銀を再放出する二次的な自然発生源には、植生、海洋や湖沼からの流出、森林火災を含むバイオマス燃焼などがある。[3]一次的な人為的排出は、地表貯留層内の水銀の大きさの増加につながっている。[11]
プロセス
水銀は大気循環によって輸送・分配され、元素水銀は陸地から海洋へと移動します。[12]大気中の元素水銀は、いくつかの経路で地球の表面に戻ります。大気中の元素水銀(Hg(0))の主なシンクは、乾式沈着です。[13]一方、元素水銀の一部は光酸化されてガス状水銀(II)となり、乾式沈着と湿式沈着の両方によって地球の表面に戻ります。[14]光酸化は非常に遅いため、元素水銀は酸化されて沈着する前に地球全体を循環することができます。[14]湿式沈着と乾式沈着は、外洋を含む表層水の水銀の90%を占めています。[15] [16]
沈着した水銀の一部は瞬時に再揮発して大気中に戻ります。[17]
無機水銀は細菌や古細菌によってメチル水銀([CH 3 Hg] + )に変換され、[18]マグロやメカジキなどの海洋生物に蓄積し、食物連鎖のさらに上位で生物濃縮されます。 [19] [20]
特定のクセノフィオフォラ類は体内に異常に高い濃度の水銀を含んでいることが分かっている。[21]
参照
参考文献
- ^ 「水銀と健康」www.who.int . 2019年4月10日閲覧。
- ^ Beckers F, Rinklebe J (2017年5月3日). 「環境中の水銀循環:発生源、運命、および人間の健康への影響:レビュー」. Critical Reviews in Environmental Science and Technology . 47 (9): 693– 794. Bibcode :2017CREST..47..693B. doi :10.1080/10643389.2017.1326277. ISSN 1064-3389. S2CID 99877193.
- ^ ab Pirrone N, Cinnirella S, Feng X, Finkelman RB, Friedli HR, Leaner J, Mason R, Mukherjee AB, Stracher GB, Streets DG, Telmer K (2010 年 7 月 2 日). 「人為的および自然発生源による大気への世界的水銀排出量」.大気化学および物理学. 10 (13): 5951– 5964. Bibcode :2010ACP....10.5951P. doi : 10.5194/acp-10-5951-2010 . ISSN 1680-7324.
- ^ 米国環境保護局、大分 (2014 年 2 月 27 日)。 「水銀の排出: 世界的な状況」。米国EPA 。2020 年10 月 20 日に取得。
- ^ 「辰砂:かつて顔料として使用されていた有毒な水銀鉱石」geology.com 。 2019年4月12日閲覧。
- ^ Rytuba JJ (2002年8月2日). 「鉱床からの水銀と潜在的な環境への影響」.環境地質学. 43 (3): 326– 338. doi :10.1007/s00254-002-0629-5. S2CID 127179672.
- ^ Bagnato E、Aiuppa A、Parello F、Allard P、Shinohara H、Liuzzo M、Giudice G (2011)。 「地球規模の水銀循環に対する地球の火山活動の寄与に関する新たな手がかり」。火山学の紀要。73 (5): 497–510。書誌コード:2011BVol...73..497B。土井:10.1007/s00445-010-0419-y。ISSN 0258-8900。S2CID 129282620。
- ^ ab Xu J, Bravo AG, Lagerkvist A, Bertilsson S, Sjöblom R, Kumpiene J (2015年1月). 「水銀汚染土壌の発生源と修復技術」. Environment International . 74 : 42–53 . Bibcode :2015EnInt..74...42X. doi :10.1016/j.envint.2014.09.007. PMID 25454219.
- ^ Geyman, BM, Thackray, CP, Jacob, DJ, Sunderland, EM (2023). 「火山からの排出が地球規模の生物地球化学的水銀循環に与える影響:衛星観測と化学輸送モデリングからの洞察」.地球物理学研究レター. 50 (21): e2023GRL104667. Bibcode :2023GeoRL..5004667G. doi : 10.1029/2023GL104667 .
- ^ Horowitz HM、Jacob DJ、Amos HM、Streets DG、Sunderland EM (2014 年 9 月)。「市販製品からの水銀放出の歴史的事例: 地球環境への影響」。Environmental Science & Technology。48 ( 17): 10242– 50。Bibcode : 2014EnST ...4810242H。doi : 10.1021/es501337j。PMID 25127072。S2CID 17320659 。
- ^ 「2013年世界の水銀評価:発生源、排出、放出、環境輸送」(PDF)。国連環境計画。2013年。hdl :20.500.11822/7984。 2019年10月21日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。
- ^ Boening DW (2000). 「水銀の生態学的影響、輸送、運命:一般レビュー」. Chemosphere . 40 (12): 1335– 1351. Bibcode :2000Chmsp..40.1335B. doi :10.1016/S0045-6535(99)00283-0. PMID 10789973.
- ^ Driscoll CT、Mason RP、 Chan HM、Jacob DJ、Pirrone N (2013 年 5 月)。「地球規模の汚染物質としての水銀: 発生源、経路、影響」。Environmental Science & Technology。47 ( 10): 4967– 83。Bibcode :2013EnST...47.4967D。doi : 10.1021 /es305071v。PMC 3701261。PMID 23590191。
- ^ ab Morel FM、Kraepiel AM、Amyot M (1998)。「水銀の化学サイクルと生体内蓄積」。Annual Review of Ecology and Systematics 29 (1): 543– 566。doi : 10.1146 /annurev.ecolsys.29.1.543。ISSN 0066-4162。S2CID 86336987 。
- ^ Mason RP、Fitzgerald WF、Morel FM (1994)。「元素水銀の生物地球化学的循環:人為的影響」。Geochimica et Cosmochimica Acta。58 ( 15 ): 3191– 3198。Bibcode :1994GeCoA..58.3191M。doi :10.1016/0016-7037(94)90046-9。
- ^ Leopold K、 Foulkes M、Worsfold P (2010年3月)。「天然水中の水銀の測定および種別分析法 - レビュー」。Analytica Chimica Acta 663 ( 2): 127– 38。Bibcode :2010AcAC..663..127L。doi :10.1016/ j.aca.2010.01.048。PMID 20206001 。
- ^ Selin NE (2009). 「水銀の地球 規模の生物地球化学的循環:レビュー」。Annual Review of Environment and Resources。34 (1): 43– 63。doi : 10.1146/ annurev.environ.051308.084314。ISSN 1543-5938。
- ^ Gilmour CC、Podar M、Bullock AL、Graham AM、Brown SD、Somenahally AC、Johs A、Hurt RA、Bailey KL、Elias DA (2013 年 10 月)。「新しい環境からの新規微生物による水銀メチル化」。Environmental Science & Technology。47 (20): 11810– 20。Bibcode : 2013EnST ... 4711810G。doi : 10.1021 / es403075t。PMID 24024607 。
- ^ 「Mercury: 概要」。Oceana。Oceana : 世界の海洋の保護。2012年。2015年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年2月28日閲覧。
- ^ Schartup AT、Balcom PH、Mason RP(2014年1月)。「河口域における堆積物と間隙水の分配、総硫黄、メチル水銀生成」。環境科学技術。48 (2):954~ 60。Bibcode :2014EnST...48..954S。doi :10.1021 / es403030d。PMC 4074365。PMID 24344684。
- ^ Gooday AJ、Sykes D、Góral T、Zubkov MV、Glover AG(2018年8月)。「マイクロCT 3Dイメージングにより、東赤道太平洋の深海に生息する3種のゼノフィオフォア種(原生生物、有孔虫)の内部構造が明らかに」。Scientific Reports。8 (1 ) :12103。Bibcode:2018NatSR ...812103G。doi :10.1038/s41598-018-30186-2。PMC 6092355。PMID 30108286。
