氯循环

氯循環是指氯原子在地球系統中的自然循環過程，涉及氯在不同環境中的轉移、轉化和交換。這個過程涵蓋了氯在大氣、水體、生物體和地殼之間的循環。自然界最常見的氯是無機的氯離子，或是一些氯化的有機化合物。目前已識別出超過五千種生物製造的含氯有機物質。 氯在大氣中的循環，以及人為產生的氯化合物，是造成氣候變遷以及臭氧層破洞的主要原因。氯在許多生物過程中都扮演重要的角色，其中也包括許多在人體內發生的過程。氯也是植物光合作用有關的酶所必須的輔酶。 氯化合物在大氣循環以及氣候上有重要的角色，其中包括氟氯碳化合物（CFC），也包括其他物質。主要讓氯進入對流層的來源是來自海鹽的氣溶膠噴霧。海會提供有機和無機的氯化物到對流層中。生質的燃燒是另一個從地表提供氯到對流層的來源，其中也是包括有機氯化物和無機氯化物。一般來說，有機氯化物很不容易反應，會從對流層轉移到平流層。對流層氯的主要流出是透過表面沈降回到水體中。 在地球的水圈中，海洋是氯最主要的來源。由於氯離子Cl−的高溶解度，水圈中的氯多半是以氯離子形式存在。氯循環中許多的氯會進入水圈，原因是氯離子在水中的可溶性。冰凍圈也因為降雨以及降雪會有一些的氯，不過大部份會再溶析（英语：Elution）出來，流到海中。 氯化合物主要來源是在岩石圈，在地球的地幔中約有7022220000000000000♠2.2×1022 kg的氯。火山爆發會將大量的氯以氯化氫的形式散擴到對流層中，但陸地上主要的氯是來自地幔以及海洋。 地表的土壤系統中有許多生物產生的有機氯化物，其豐度和無機氯化物相當。在微生物及植物中發現有許多調節氯的基因，因此有許多的生物過程和氯有關，也會產生許多含氯的有機化合物，其中也有許多是非生物過程產生的。這些含氯物質可能會從土裡揮發或是被瀝濾出來，因此土壤也是大型提供氯的來源。許多厭氧原核生物有特殊的基因，可以揮發含氯的有機化合物。 氯離子可以溶於水的特點，使得氯離子成為許多生物過程中重要的電解質。氯是人體中質量排名第十名的元素（英语：Composition of the human body）。細胞會用氯來平衡酸鹼值，並且維持膨壓。氯離子的導電性是大腦中信號傳遞所必須的，也可以調節生物體內許多的入必要機能。 自從1980年代起，氟氯碳化合物（CFC）對南極洲上空臭氧层空洞的影響，已有許多科學家進行研究。氟氯碳化合物的低反應性使其可以流動到平流層上層，之後和UV-C輻射線作用，釋放高反應性的氯原子，和甲烷作用。這些高反應性的氯原子也會和其他揮發有機物質作用，形成其他會破壞臭氧层的酸類 氯-36（英语：Chlorine-36）是許多核设施會產生的放射同位素副產物，在土壤圈的半衰期是7012949883760000000♠3.01×105 年，而且可能會被生物體食用，因此是許多研究者高者關注的同位素。36 Cl− 的高溶解度及低反應性，很適合用來研究氯循环，在大部份的研究中作為同位素的追蹤劑。 Öberg, G. The natural chlorine cycle - fitting the scattered pieces. Applied Microbiology and Biotechnology. 2002, 58 (5): 565–581. ISSN 0175-7598. PMID 11956738. S2CID 23378098. doi:10.1007/s00253-001-0895-2.  Graedel, Thomas E.; Keene, W. C. The Budget and Cycle of Earth's Natural Chlorine. Pure and Applied Chemistry. 1996, 68 (9): 1689–1697. ISSN 1365-3075. S2CID 53389045. doi:10.1351/pac199668091689 .  Svensson, Teresia; Kylin, Henrik; Montelius, Malin; Sandén, Per; Bastviken, David. Chlorine cycling and the fate of Cl in terrestrial environments. Environmental Science and Pollution Research. 2021, 28 (7): 7691–7709. ISSN 0944-1344. PMC 7854439 . PMID 33400105. doi:10.1007/s11356-020-12144-6 （英语）.  Berend, Kenrick; van Hulsteijn, Leonard Hendrik; Gans, Rijk O.B. Chloride: The queen of electrolytes?. European Journal of Internal Medicine. 2012, 23 (3): 203–211 [2023-12-05]. PMID 22385875. doi:10.1016/j.ejim.2011.11.013. （原始内容存档于2023-06-30） （英语）.  Kim, Ki-Hyun; Shon, Zang-Ho; Nguyen, Hang Thi; Jeon, Eui-Chan. A review of major chlorofluorocarbons and their halocarbon alternatives in the air. Atmospheric Environment. 2011, 45 (7): 1369–1382 [2023-12-05]. Bibcode:2011AtmEn..45.1369K. doi:10.1016/j.atmosenv.2010.12.029. （原始内容存档于2023-01-29） （英语）.  Atashgahi, Siavash; Liebensteiner, Martin G.; Janssen, Dick B.; Smidt, Hauke; Stams, Alfons J. M.; Sipkema, Detmer. Microbial Synthesis and Transformation of Inorganic and Organic Chlorine Compounds. Frontiers in Microbiology. 2018, 9: 3079. ISSN 1664-302X. PMC 6299022 . PMID 30619161. doi:10.3389/fmicb.2018.03079 .  Vodyanitskii, Yu. N.; Makarov, M. I. Organochlorine compounds and the biogeochemical cycle of chlorine in soils: A review. Eurasian Soil Science. 2017, 50 (9): 1025–1032. Bibcode:2017EurSS..50.1025V. ISSN 1064-2293. S2CID 134940144. doi:10.1134/S1064229317090113 （英语）.  Aulenta, Federico; Pera, Antonio; Rossetti, Simona; Petrangeli Papini, Marco; Majone, Mauro. Relevance of side reactions in anaerobic reductive dechlorination microcosms amended with different electron donors. Water Research. 2007, 41 (1): 27–38 [2023-12-05]. PMID 17107702. doi:10.1016/j.watres.2006.09.019. （原始内容存档于2023-11-14） （英语）.  Vardi. GABA, Glycine and Cation-Chloride Cotransporters in Retinal Function and Development. Chapter 19 - GABA, Glycine and Cation-Chloride Cotransporters in Retinal Function and Development. Academic Press. 2010: 383–412. ISBN 9780123743732. doi:10.1016/B978-0-12-374373-2.00019-4.  Faxon, C. B.; Allen, D. T. Chlorine chemistry in urban atmospheres: a review. Environmental Chemistry. 2013, 10 (3): 221–233 [2023-12-05]. ISSN 1449-8979. doi:10.1071/EN13026 . （原始内容存档于2022-06-18） （英语）.