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Ciclo del mercurio

Ciclo físico del mercurio

El ciclo del mercurio es un ciclo biogeoquímico influenciado por procesos naturales y antropogénicos que transforman el mercurio a través de múltiples formas químicas y ambientes.

El mercurio está presente en la corteza terrestre y en diversas formas en la superficie terrestre. Puede ser elemental, inorgánico u orgánico. [1] El mercurio existe en tres estados de oxidación: 0 (mercurio elemental), I (mercurio mercurioso) y II (mercurio mercúrico).

Las emisiones de mercurio a la atmósfera pueden ser de fuentes primarias, que liberan mercurio de la litosfera , o de fuentes secundarias, que intercambian mercurio entre depósitos superficiales. [2] Anualmente, más de 5000 toneladas métricas de mercurio se liberan a la atmósfera por emisiones primarias y reemisiones secundarias. [3]

Fuentes de mercurio

Muestra de mineral de sulfuro de mercurio, cinabrio

Fuentes primarias

Las fuentes primarias de emisiones de mercurio pueden ser naturales o antropogénicas . [4] La mayor parte del mercurio natural se presenta como el mineral de sulfuro de mercurio , cinabrio , que es uno de los únicos minerales significativos de mercurio. [5] [6] Las rocas sedimentarias ricas en materia orgánica también pueden contener mercurio elevado. La erosión de los minerales y la actividad geotérmica liberan mercurio al medio ambiente. [7] [8] Los volcanes activos son otra fuente primaria importante de mercurio natural. [9] Las fuentes primarias antropogénicas de mercurio incluyen la minería de oro, la quema de carbón y la producción de metales no ferrosos, como el cobre o el plomo . [8] [10]

Fuentes secundarias

Las fuentes naturales secundarias, que reemiten mercurio previamente depositado, incluyen la vegetación, la evasión de océanos y lagos y la quema de biomasa , incluidos los incendios forestales . [3] Las emisiones antropogénicas primarias están dando lugar a un aumento del tamaño del mercurio en los depósitos superficiales. [11]

Procesos

El mercurio es transportado y distribuido por la circulación atmosférica , que mueve el mercurio elemental desde la tierra hasta el océano. [12] El mercurio elemental en la atmósfera es devuelto a la superficie de la Tierra por varias rutas. Una de las principales vías de vertido del mercurio elemental (Hg(0)) en la atmósfera es la deposición seca . [13] Por otro lado, parte del mercurio elemental se fotooxida a mercurio gaseoso (II) y es devuelto a la superficie de la Tierra tanto por deposición seca como húmeda . [14] Debido a que la fotooxidación es muy lenta, el mercurio elemental puede circular por todo el globo antes de oxidarse y depositarse. [14] La deposición húmeda y seca es responsable del 90% del mercurio de las aguas superficiales, incluido el océano abierto. [15] [16]

Una fracción del mercurio depositado se revolatiliza instantáneamente de nuevo a la atmósfera. [17]

El mercurio inorgánico puede ser convertido por bacterias y arqueas en metilmercurio ( [CH 3 Hg] + ), [18] que se bioacumula en especies marinas como el atún y el pez espada y se biomagnifica más arriba en la cadena alimentaria. [19] [20]

Se ha descubierto que ciertos xenofióforos tienen concentraciones anormalmente altas de mercurio en sus cuerpos. [21]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Mercurio y salud". www.who.int . Consultado el 10 de abril de 2019 .
  2. ^ Beckers F, Rinklebe J (3 de mayo de 2017). "Ciclado del mercurio en el medio ambiente: fuentes, destino e implicaciones para la salud humana: una revisión". 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.
  3. ^ ab Pirrone N, Cinnirella S, Feng X, Finkelman RB, Friedli HR, Leaner J, Mason R, Mukherjee AB, Stracher GB, Streets DG, Telmer K (2 de julio de 2010). "Emisiones globales de mercurio a la atmósfera de fuentes antropogénicas y naturales". Química atmosférica y física . 10 (13): 5951–5964. Bibcode :2010ACP....10.5951P. doi : 10.5194/acp-10-5951-2010 . ISSN  1680-7324.
  4. ^ EPA de EE. UU., OITA (27 de febrero de 2014). "Emisiones de mercurio: el contexto global". EPA de EE. UU . Consultado el 20 de octubre de 2020 .
  5. ^ "Cinabrio: un mineral tóxico de mercurio, que en el pasado se utilizaba como pigmento". geology.com . Consultado el 12 de abril de 2019 .
  6. ^ Rytuba JJ (2 de agosto de 2002). "Mercurio de depósitos minerales y potencial impacto ambiental". Geología ambiental . 43 (3): 326–338. doi :10.1007/s00254-002-0629-5. S2CID  127179672.
  7. ^ Bagnato E, Aiuppa A, Parello F, Allard P, Shinohara H, Liuzzo M, Giudice G (2011). "Nuevas pistas sobre la contribución del vulcanismo de la Tierra al ciclo global del mercurio". Boletín de Vulcanología . 73 (5): 497–510. Código Bib : 2011BVol...73..497B. doi :10.1007/s00445-010-0419-y. ISSN  0258-8900. S2CID  129282620.
  8. ^ ab Xu J, Bravo AG, Lagerkvist A, Bertilsson S, Sjöblom R, Kumpiene J (enero de 2015). "Fuentes y técnicas de remediación para suelos contaminados con mercurio". Environment International . 74 : 42–53. Bibcode :2015EnInt..74...42X. doi :10.1016/j.envint.2014.09.007. PMID  25454219.
  9. ^ Geyman, BM, Thackray, CP, Jacob, DJ, Sunderland, EM (2023). "Impactos de las emisiones volcánicas en el ciclo biogeoquímico global del mercurio: perspectivas a partir de observaciones satelitales y modelado del transporte químico". Geophysical Research Letters . 50 (21): e2023GRL104667. Código Bibliográfico :2023GeoRL..5004667G. doi : 10.1029/2023GL104667 .
  10. ^ Horowitz HM, Jacob DJ, Amos HM, Streets DG, Sunderland EM (septiembre de 2014). "Liberaciones históricas de mercurio de productos comerciales: implicaciones ambientales globales". Environmental Science & Technology . 48 (17): 10242–50. Bibcode :2014EnST...4810242H. doi :10.1021/es501337j. PMID  25127072. S2CID  17320659.
  11. ^ "Evaluación mundial del mercurio 2013: fuentes, emisiones, liberaciones y transporte ambiental" (PDF) . Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente . 2013. hdl :20.500.11822/7984. Archivado desde el original (PDF) el 21 de octubre de 2019.
  12. ^ Boening DW (2000). "Efectos ecológicos, transporte y destino del mercurio: una revisión general". Chemosphere . 40 (12): 1335–1351. Bibcode :2000Chmsp..40.1335B. doi :10.1016/S0045-6535(99)00283-0. PMID  10789973.
  13. ^ Driscoll CT, Mason RP, Chan HM, Jacob DJ, Pirrone N (mayo de 2013). "El mercurio como contaminante global: fuentes, vías y efectos". Environmental Science & Technology . 47 (10): 4967–83. Bibcode :2013EnST...47.4967D. doi :10.1021/es305071v. PMC 3701261 ​​. PMID  23590191. 
  14. ^ ab Morel FM, Kraepiel AM, Amyot M (1998). "El ciclo químico y la bioacumulación del mercurio". Revista anual de ecología y sistemática . 29 (1): 543–566. doi :10.1146/annurev.ecolsys.29.1.543. ISSN  0066-4162. S2CID  86336987.
  15. ^ Mason RP, Fitzgerald WF, Morel FM (1994). "El ciclo biogeoquímico del mercurio elemental: influencias antropogénicas". Geochimica et Cosmochimica Acta . 58 (15): 3191–3198. Código Bibliográfico :1994GeCoA..58.3191M. doi :10.1016/0016-7037(94)90046-9.
  16. ^ Leopold K, Foulkes M, Worsfold P (marzo de 2010). "Métodos para la determinación y especiación del mercurio en aguas naturales: una revisión". Analytica Chimica Acta . 663 (2): 127–38. Bibcode :2010AcAC..663..127L. doi :10.1016/j.aca.2010.01.048. PMID  20206001.
  17. ^ Selin NE (2009). "Ciclos biogeoquímicos globales del mercurio: una revisión". Revista anual de medio ambiente y recursos . 34 (1): 43–63. doi : 10.1146/annurev.environ.051308.084314 . ISSN  1543-5938.
  18. ^ Gilmour CC, Podar M, Bullock AL, Graham AM, Brown SD, Somenahally AC, Johs A, Hurt RA, Bailey KL, Elias DA (octubre de 2013). "Metilación de mercurio por microorganismos novedosos de nuevos entornos". Environmental Science & Technology . 47 (20): 11810–20. Bibcode :2013EnST...4711810G. doi :10.1021/es403075t. PMID  24024607.
  19. ^ "Mercurio: visión general". Oceana . Oceana: Proteger los océanos del mundo. 2012. Archivado desde el original el 4 de enero de 2015 . Consultado el 28 de febrero de 2012 .
  20. ^ Schartup AT, Balcom PH, Mason RP (enero de 2014). "Partición sedimento-agua intersticial, azufre total y producción de metilmercurio en estuarios". Environmental Science & Technology . 48 (2): 954–60. Bibcode :2014EnST...48..954S. doi :10.1021/es403030d. PMC 4074365 . PMID  24344684. 
  21. ^ Gooday AJ, Sykes D, Góral T, Zubkov MV, Glover AG (agosto de 2018). "Las imágenes 3D de micro-CT revelan la estructura interna de tres especies de xenofióforos abisales (Protista, Foraminifera) del Océano Pacífico ecuatorial oriental". Scientific Reports . 8 (1): 12103. Bibcode :2018NatSR...812103G. doi :10.1038/s41598-018-30186-2. PMC 6092355 . PMID  30108286.