دورة الكروم

دورة الكروم هي الدورة البيوكيميائية للكروم عبر الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الحيوي والغلاف الصخري . [ 1 ^]^[2]^[3]^[4]

الدورة البيوكيميائية

التجوية الأرضية والنقل النهري

يحتوي الكروم على حالتي أكسدة شائعتين مرتبطتين بالظروف البيئية: الكروم الثلاثي التكافؤ ، Cr(III) (الشكل المختزل)، والكروم السداسي التكافؤ، Cr(VI) (الشكل الأكثر أكسدة). الكاتيون الكروم الثلاثي التكافؤ ضعيف الذوبان ( Cr³⁺
) يمتص بقوة على جزيئات الطين والمواد العضوية الجسيمية ، في حين أن أنيون الكرومات السداسية التكافؤ شديد السمية والمسبب للسرطان ( CrO2)^2-4
) قابل للذوبان وغير ممتص، مما يجعله ملوثًا سامًا في الأنظمة البيئية. يوجد الكروم عادةً في التربة والصخور على شكل كروم ثلاثي التكافؤ غير قابل للذوبان بدرجة كبيرة، مثل الكروميت ( Fe ^(II) Cr ^(III)
₂ا
₄، أو FeO· Cr
₂ا
₃)، وهو معدن أكسيد مختلط من مجموعة السبينيل يشبه المغنتيت ( Fe
₃ا
₄, Fe ^(II) Fe ^(III)
₂ا
₄، أو FeO· Fe
₂ا
₃). قد تتسبب التجوية الأرضية في أكسدة الكروم الثلاثي التكافؤ بواسطة أكاسيد المنغنيز إلى الكروم السداسي التكافؤ، والذي يذوب بعد ذلك وينتقل إلى المحيط عبر الأنهار . تطلق مصبات الأنهار الكروم الجسيمي من الأنهار إلى البحر ، مما يزيد من تدفقات الكروم المذابة إلى المحيط. ^[1]

دورة المحيطات

الكروم السداسي القابل للذوبان هو النوع الأكثر شيوعًا من الكروم في المحيطات ، حيث يوجد أكثر من 70% من الكروم المذاب في المحيط في الأيونات المؤكسدة مثل الكرومات ( CrO2).^2-4
يوجد الكروم الثلاثي القابل للذوبان أيضًا في المحيطات حيث يحدث تكوين معقدات مع ربيطات عضوية . ويقدر أن الكروم له وقت إقامة يبلغ 6300 عام في المحيطات. يتحول الكروم السداسي التكافؤ إلى كروم ثلاثي التكافؤ في مناطق الحد الأدنى من الأكسجين أو على سطح المحيط بواسطة الحديد ثنائي التكافؤ والربيطات العضوية. هناك أربعة مصادر للكروم من المحيطات: (1) الرواسب المؤكسدة في المناطق السطحية ، (2) الرواسب الخالية من الأكسجين في الهوامش القارية ، (3) الرواسب الخالية من الأكسجين أو الكبريتيدية في الأحواض أو المضايق ذات المياه السفلية الخالية من الأكسجين أو الكبريتيدية بشكل دائم ، و(4) الكربونات البحرية . ^[1]

التأثير من الدورات البيوكيميائية الأخرى

يمكن للمنجنيز (III) أن يؤكسد Cr (III) إلى Cr (VI) عندما يتحد مع ربيطات عضوية. ^[5] وهذا يسبب تعبئة الملوثات لـ Cr (VI)، ويقلل أيضًا من Mn (III) إلى Mn (II)، والذي يمكن بعد ذلك أكسدته مرة أخرى إلى Mn (III) بواسطة الأكسجين . ^[5]

طرق تتبع الكروم

أصبحت عملية التجزئة النظيرية للكروم أداة قيمة لمراقبة تلوث البيئة بالكروم من خلال التطورات الأخيرة في مطيافية الكتلة . ^[1] يتم تحديد عملية التجزئة النظيرية أثناء النقل النهري من خلال ظروف الأكسدة والاختزال المحلية بناءً على المادة العضوية المذابة في الأنهار. ^[1]

مراجع

^ abcde Wei, Wei; Klaebe, Robert; Ling, Hong-Fei; Huang, Fang; Frei, Robert (2020). "الدورة البيوكيميائية لنظائر الكروم على سطح الأرض الحديثة وتطبيقاتها كبديل للبيئة القديمة". علم الجيولوجيا الكيميائية . 541 : 119570. doi :10.1016/j.chemgeo.2020.119570. ISSN 0009-2541. S2CID 216396303.
^ راوخ، جيسون ن.؛ باسينا، جوزيف م. (2009). "دورات الأرض العالمية للفضة، والألمنيوم، والكروم، والنحاس، والحديد، والنيكل، والرصاص، والزنك". الدورات البيوكيميائية العالمية . 23 (2): GB2001. doi :10.1029/2008GB003376.
^ تقييم، المركز الوطني للبيئة التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية (2009). "دراسة دورة حياة الكروم". hero.epa.gov . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاسترجاع في 2021-04-17 .
^ جونسون، سي. أنيت؛ سيج، لورا؛ لينداور، أورسولا (1992). "دورة الكروم في بحيرة خالية من الأكسجين موسميًا". علم المياه العذبة وعلم المحيطات . 37 (2): 315-321. doi :10.4319/lo.1992.37.2.0315. S2CID 86184086.
^ ab Hansel, Colleen M.; Ferdelman, Timothy G.; Tebo, Bradley M. (2015). "Cryptic Cross-Linkages Among Biogeochemical Cycles: Novel Insights from Reactive Intermediates". Elements . 11 (6): 409–414. doi :10.2113/gselements.11.6.409. ISSN 1811-5209.

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[:1-1] Wei, Wei; Klaebe, Robert; Ling, Hong-Fei; Huang, Fang; Frei, Robert (2020). "الدورة البيوكيميائية لنظائر الكروم على سطح الأرض الحديثة وتطبيقاتها كبديل للبيئة القديمة". علم الجيولوجيا الكيميائية . 541 : 119570. doi :10.1016/j.chemgeo.2020.119570. ISSN 0009-2541. S2CID 216396303.

[:0-2] راوخ، جيسون ن.؛ باسينا، جوزيف م. (2009). "دورات الأرض العالمية للفضة، والألمنيوم، والكروم، والنحاس، والحديد، والنيكل، والرصاص، والزنك". الدورات البيوكيميائية العالمية . 23 (2): GB2001. doi :10.1029/2008GB003376.

[3] تقييم، المركز الوطني للبيئة التابع لوكالة حماية البيئة الأمريكية (2009). "دراسة دورة حياة الكروم". hero.epa.gov . وكالة حماية البيئة الأمريكية . تم الاسترجاع في 2021-04-17 .

[4] جونسون، سي. أنيت؛ سيج، لورا؛ لينداور، أورسولا (1992). "دورة الكروم في بحيرة خالية من الأكسجين موسميًا". علم المياه العذبة وعلم المحيطات . 37 (2): 315-321. doi :10.4319/lo.1992.37.2.0315. S2CID 86184086.

[:2-5] Hansel, Colleen M.; Ferdelman, Timothy G.; Tebo, Bradley M. (2015). "Cryptic Cross-Linkages Among Biogeochemical Cycles: Novel Insights from Reactive Intermediates". Elements . 11 (6): 409–414. doi :10.2113/gselements.11.6.409. ISSN 1811-5209.