|
|
ОглавлениеГлава 2. История области действия химии окружающей среды Глава 3. Область действия химии окружающей среды Глава 6. Загрязнение окружающей среды Глава 10. Экологический мониторинг Словарь терминов и определений Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГлава 5. Миграция веществВыделяют 4 основных типа миграции: механическая, физико-химическая, биогенная, техногенная. 5.1. МеханическаяМеханическая миграция (механогенез) обусловлена работой рек, течений, ветра, ледников, вулканов, тектонических сил и других факторов, детально изучаемых в соответствующих разделах геологии, геоморфологии, вулканологии, океанологии и т. д. Характерное явление механогенеза — раздробление горных пород и минералов, ведущее к увеличению степени их дисперсности, растворимости, развитию сорбции. При диспергировании резко увеличивается суммарная поверхность частиц, а следовательно, и их поверхностная энергия. Увеличивается и растворимость минералов, многие минералы при этом разлагаются. Так, при диспергировании сульфидов происходит их частичное разложение на металл и серу. Гидратные минералы выделяют воду. При механогенезе тяжелые минералы ведут себя как частицы более крупного размера, т. е. при механической миграции важным фактором является плотность минералов. Механическая миграция зависит также от твердости, податливости к выветриванию минералов. Твердые минералы (например, циркон, алмаз, касситерит) хорошо сохраняются в осадках, так как при механическом переносе истираются с большим трудом. Способность минералов сопротивляться истиранию называется абразивной прочностью. Абразивная прочность зависит не только от твердости минералов, но и от их химической устойчивости. Нисходящий ряд некоторых наиболее распространенных минералов по абразивной прочности: золото, киноварь, вольфрамит, пироксены, лимонит, колумбит, платина, эпидот, роговая обманка, дистен, оливин, апатит, монацит, ставролит, андалузит, железный блеск, пирит, ильменит, магнетит, касситерит, хромшпинелиды, циркон, турмалин, осмистый иридий, топаз, рутил, шпинель, корунд, яшма. Показателем механической миграции (Рм) является годовой расход взвешенных частиц в створе реки в т/км 2 площади бассейна. Рм зависит от климата, геологического строения местности и рельефа. Максимальная величина Рм характерна для аридных гор (Рм = 1000 т/км 2), минимальная — для гумидных лесных равнин. Представление о соотношении механической и химической миграции дает отношение среднегодовой минерализации воды к среднегодовой мутности. В современную геологическую эпоху механическая миграция преобладает над химической. В истории отдельных химических элементов механическая миграция играет различную роль. Она велика для Si, Ni, Zr, Hf и мала для Со, Мg, Сl, Nа. В механической миграции большую роль играют эоловые процессы. По Л. П. Лисицыну, перенос вещества в атмосфере может быть трех видов: ● стратосферный (на высоте 15–60 км); ● тропосферный (на высоте 8–12 км частицы могут мигрировать на сотни и тысячи километров); ● локальный (миграция на десятки и сотни километров). Существует гипотеза об эоловом образовании лесов, покровных суглинков, песков пустынь. Особенно велика была роль эоловых процессов в ледниковые периоды с их сухим холодным климатом и сильными ветрами. Наличие пыльных бурь установлено на Марсе. Механическая миграция на склонах обязана таким процессам, как дефлюкция (сползание вязкого или пластичного течения), солифлюкция (сползание переувлажненной массы на мерзлом основании), крип (перемещение при совместном действии силы тяжести и других факторов) (Гусакова Н. В., 2004). 5.2. Физико-химическаяФизико-химическая миграция — это перемещение, перераспределение химических элементов в земной коре и на ее поверхности. Интенсивность и направление миграции химических элементов зависят от внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам миграции относятся: 1) особенности ионов; 2) форма, в которой присутствует элемент; 3) химические свойства элемента. К внешним факторам миграции относят физико-химические и биологические условия миграции. Это: 1) щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия; 2) водный режим; 3) температурный режим; 4) давление; 5) жизнедеятельность живых организмов. Внутренние факторы физико-химической миграции 1. Электростатические свойства ионов — эта группа факторов учитывается только при миграции элементов в виде ионов. Ионная миграция характерна для: а) водных растворов; б) магматических расплавов; в) газовых смесей; г) живого вещества. Электростатические свойства ионов во многом обусловлены размерами ионных радиусов элементов. С увеличением радиуса иона обычно возрастает дальность миграции. Показателями электростатических свойств ионов служат ионный потенциал Картледжа и энергетические коэффициенты ионов. Ионный потенциал Картледжа рассчитывают по формуле: ПК= W/10Ri, где ПК — потенциал Картледжа, W — валентность иона, Ri — радиус иона, нм. По этому показателю химические элементы делятся на 3 группы. 1. ПК ниже 3. Элементы с такими значениями потенциала обычно легко переходят в природные воды из твердой фазы в виде ионов и не образуют комплексных соединений: К, Nа, Са, Li, Rb, Сs, Ва. 2. ПК от 3 до 12. Элементы с такими значениями потенциала Картледжа образуют труднорастворимые гидролизованные соединения. К элементам этой группы относят: Fе, А1, Zr, V, Сr и др. Внимание! Авторские права на книгу "Химия окружающей среды. Учебное пособие" (Под ред. Белопухова С.Л.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
