鋅的重要性

說明

鋅是一種重要的礦物質“特殊生物和公共健康的重要性”，被聯合國認為是“挽救生命的商品”。[ 1 ]、[ 2 ]

由于其獨特的性能，鋅被廣泛應用于消費、基礎設施、農業和工業產品。更重要的是，鋅是必不可少的生活，在所有活的生物體的生物過程的一個重要的角色（人類、動物、植物）。 鋅是細胞分裂，蛋白質合成的關鍵，免疫系統和生長。

自然發生的

鋅是地殼中最豐富的元素，第二十四以來形成了地球表面的禮物。 地球上所有的生命都在鋅的存在了。

中鋅的濃度自然沒有人類活動的影響（額外的人為排放量）被稱為“自然背景”。地表水的自然背景值，土壤和巖石的變化在很寬的濃度范圍內。 背景濃度的鋅在土壤和巖石的范圍通常為10和300毫克每千克之間，鋅在河流的變化從小于10微克每升200微克。

 鋅通過自然循環

由自然侵蝕過程，土壤中鋅的一小部分，巖石和沉積物的不斷移動，通過環境。雨，雪，冰，太陽能和風侵蝕的巖石和土壤中鋅的含。風和水進行微量鋅的湖泊、河流和海洋，在那里收集的泥沙或運輸進一步。自然現象，如火山爆發、森林火災、沙塵暴和浪花也有助于鋅的連續循環通過的性質。 據估計，這些自然排放590萬噸鋅量每年。[ 3 ]

人類活動不加總鋅量在全球范圍內。 但挖掘，商品的生產和使用鋅創建情況下，排放到大氣中，土壤和水可以發生。這些被稱為人為排放，這估計是從侵蝕，鋅的自然循環的一小部分的總排放的浪花，火山爆發等。[ 4 ]

人為排放的潛在來源包括：鋅生產鋅加工成產品；從發電廠和其他工業和市政來源的鋅產業不相關的排放；某些鋅應用中的腐蝕或磨損可導致小釋放鋅的環境，雖然這些通常是廣泛分散的性質。

在全球范圍內，天然鋅循環過程對環境的影響遠比鋅含量與人類活動的影響更為重要。然而，在當地的規模，人為排放量可以在某些地方超過自然過程。

鋅的環境命運

env_fig1釋放到環境中的鋅有一個周期（圖1），從礦礦體鋅轉化通過提取和精煉過程中的狀態（主要是從礦物閃鋅礦礦石、硫化鋅）為金屬狀態。[ 5 ] 大多數這種金屬會在穩定的金屬應用的長期服務和將被回收和再利用在生命的盡頭。 金屬鋅，暴露于大氣中，可能會受到腐蝕，會導致緩慢釋放少量的鋅進入環境。

金屬鋅也轉化成鋅（磷酸鋅化合物如氧化鋅、氯化鋅、），用于各種各樣的應用。這些用途也可能導致小擴散釋放。

生產鋅在使用階段具有不同的溶解度，鋅化合物可以形成和被釋放到環境中。除了這些排放的人類活動有關，鋅自然流動總是會循環由于風化和腐蝕的自然過程的環境。所有這些過程調動各種鋅化合物進入環境。

一次調動，鋅與水的不同組成部分的相互作用，在這些環境之間的不同部位的沉積物和土壤和最終的分區。這種相互作用的動態過程最終確定鋅的環境命運，即形式（S）中的金屬會在環境中存在，它將最終結束。在這方面，大部分的鋅會回到穩定的化學形式，經常ZnS，從原本的開采。這種“礦化”回到化學形成穩定的閉合循環。”

最初的和最終的鋅的化學形態（主要是硫化鋅）是非常穩定的，和所含的鋅具有非常低的溶解度和非常低的吸收的生物電位（生物利用度）。

鋅對環境的影響

鋅–和各要素的環境影響進行評估–不能以同樣的方式作為人造化合物。因為鋅存在，消除它的環境是不可能的。此外，因為鋅是必不可少的，實現這樣的目標，最終將導致env_fig2在一個生態系統的不利影響。換句話說，“少”的不一定是最好的。

必需元素鋅、環境的影響，必須在一個生物體的自然調節能力考慮（吸收和排泄）和保持一定程度的平衡。即環境中含有鋅在非常低或非常高，濃度，可能產生的不良影響。 最小值和最大值之間的范圍稱為重要性的最佳窗口（圖2）。生物進化的機制來滿足他們的需求獨立調節必不可少的元素到一個恒定的內部外部的濃度水平。[ 6 ]

鋅的生物利用度

金屬的風險特性的發展顯著在過去的幾十年中目前包含概念的生物利用度。 長期的生物利用度是指形式（物種）的一個能進入機體，引起金屬效果。鋅的物種通常被認為是毒性源（生物利用度）是弱，自由離子（Zn2+）。然而，由于鋅與水的各種成分相互作用，土壤和沉積物，它可以為許多不同的復合物的存在。（圖3）

env_fig3在水中，鋅濃度歷來總量的基礎上考慮（樣品中全鋅池）或溶解（復合物，能通過0.45微米過濾器）分數。然而，即使在微觀層次的過濾，溶解的部分含有大量的鋅配合物以外的自由離子。

例如，增加的pH值，或天然有機物堿度都傾向于通過絡合鋅的生物利用度降低。同樣，鋅的生物利用度，也通過與其他帶正電荷的離子（鈣、鎂的競爭影響，鈉，等）。

雖然在沉積物和土壤中的生物利用度核算如下概念相似的框架如水，必須考慮額外的成分。沉積物，鋅與鐵、錳氧化物絡合的潛力（礦物）或有機物質，或在厭氧沉積物的情況下，與硫化物。[ 7 ]  土壤強烈吸附，鋅礦物相（氧化物，二氧化硅，碳酸鈣，有機質和粘土顆粒），和吸附往往隨pH增大而增加[ 8 ] 結果，沉積物和土壤中的鋅可在復雜曲面的這些額外的化合物，從而降低其生物可利用的形式和潛在毒性的生物。

綜上所述，鋅的生物利用度是通過與環境的復雜的相互作用決定的，是強烈地依賴于環境的特點。為了了解發生鋅和媒體在它所在的之間的相互作用，計算工具已發展到有效地描述特定場景。因此，鋅環保水平通常不再表現為單一的價值；相反，他們有感興趣的媒體的改善能力。

結論

金屬的環境評價需要一個科學為基礎的方法，因為金屬的自然發生，在金屬形態影響金屬如鋅–他們對所有生物的重要性金屬的生物有效性和毒性，–大變化。

分布、運輸和作用（生物利用度）鋅在水、沉積物和土壤在很大程度上取決于環境和生物體的條件如年齡、特定的物理和化學特性的大小，曝光之前的歷史。鋅這樣的環境評估必須考慮這些因素是有意義的。

用科學的方法研究國家已經得出結論，目前使用的生物可利用的鋅鋅的貢獻可以忽略不計，因此對環境和對環境的影響低電位。

維持鋅相關的環境和健康問題的一個核心研究計劃。 這個關鍵部分的工作是溝通和開放的對話，傳播信息和結果從這些研究項目。

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