Selen cykel

Selenvägar och transformationer 

Översikt över selenarter, vägar och transformationer i mark, vatten, atmosfär och deras gränssnitt. Abiotiska och biotiska flöden och transformationer anges i kursiv stil vid motsvarande pilar. Potentiella immobiliseringsprocesser i jordar är listade i raminsättningen.

Selencykeln är en biologisk cykel av selen som liknar cyklerna av kol, kväve och svavel . Inom cykeln finns det organismer som reducerar den mest oxiderade formen av elementet och olika organismer fullbordar cykeln genom att oxidera det reducerade elementet till det ursprungliga tillståndet.

I selencykeln har det visat sig att bakterier, svampar och växter, särskilt arter av Astragalus , metaboliserar de mest oxiderade formerna av selen, selenat eller selenit , till selenid . Man tror också att mikroorganismer kan oxidera selen med valens noll till selen med valens +6.

Bevis för en selencykel finns genom studiet av selenackumulatorväxter. Dessa växter finns i halvtorra, selenhaltiga jordar. Växterna biosyntetiserar former av organiska selenföreningar och släpper ut föreningarna i jorden när de sönderfaller. Om föreningarna inte oxiderades skulle en ökning av organiskt selen ses, men selen i dessa områden är huvudsakligen oorganiskt.

Akvatiska ekosystem

Det finns tre öden för löst selen i ett akvatiskt ekosystem : 1. det kan absorberas eller intas av organismer; 2. det kan binda med suspenderade fasta ämnen eller sediment; eller 3. det kan förbli i fri lösning. Med tiden tas det mesta av selenet upp av organismer eller binds till andra fasta ämnen. När det suspenderade materialet sedimenterar ackumuleras selenet i det översta lagret av sediment . På grund av det dynamiska flödet i ett akvatiskt ekosystem finns selen vanligtvis endast tillfälligt i sedimenten innan det cyklas tillbaka in i systemet.

Immobiliseringsprocesser

Selen kan avlägsnas från ekosystemet och bindas i sediment genom naturliga processer med kemisk och mikrobiell reduktion av selenatformen till selenitformen. Reduktionen följs av adsorption till lera, reaktion med järnarter och samutfällning eller sedimentering. Efter att selen är i sedimentet kan annan kemisk och mikrobiell reduktion inträffa, vilket orsakar olösligt organiskt, mineraliskt, elementärt eller adsorberat selen. Vissa organiska former kan släppas ut i atmosfären från förångning genom kemisk eller mikrobiell aktivitet i vatten och sediment eller genom direkt utsläpp från växter. Immobiliseringsprocesser tar effektivt bort selen från ekosystemet, särskilt i områden med långsam rörelse eller stilla vatten.

Mobiliseringsprocesser

Selen görs tillgängligt för näringskedjan genom fyra oxidations- och metyleringsprocesser . Den första processen är oxidation och metylering av oorganiskt och organiskt selen av växtrötter och mikroorganismer. Den andra processen är biologisk blandning och tillhörande oxidation av sediment från grävning av bentiska ryggradslösa djur och utfodring av fisk och vilda djur. Den tredje processen representeras av fysisk rörelse och kemisk oxidation från vattencirkulation och blandning, såsom ström, vind, nederbörd och uppströmning. Den fjärde processen är från oxidation genom växtfotosyntes.