|
До сих пор при рассмотрении миграции химических элементов в поверхностных водах мы предполагали, что это движение происходит в виде ионных (или как еще называют — истинных) растворов. Действительно, ионная форма нахождения химических элементов в поверхностных водах суши очень распространена, но наряду с ней имеются и другие. Например, в водах, в которых по величине рН нахождение ионов железа невозможно, этот металл часто присутствует в виде молекул. По мнению некоторых гидрохимиков, значительная часть химических элементов, присутствующих в природных водах, находится в виде молекул.
Все больше фактов свидетельствует о том, что многие химические элементы содержатся в водных растворах в виде комплексных ионов, очень прочно связанных и несущих определенный заряд. Экспериментально установлено, что в концентрированных солевых растворах медь находится не в виде катиона Си2+, а в составе комплексного иона [Си (С03)21а. В некоторых типах поверхностных вод очень распространены внутри комплексные металлоорганические соединения, так называемые хелаты. Примером может служить соединение никеля с органическим соединением, которое называется трилон.
Соединения такого типа очень распространены. Например, в воде Днепра больше половины растворенных металлов (железа, марганца, никеля, меди) находится в форме металлоорганических соединений.
Во всех рассмотренных случаях металл входит в состав соединений, содержание которых в растворе может быть значительно больше, чем ионов металлов. Благодаря этому сильно увеличивается возможность миграции этих элементов в поверхностных водах.
Содержание рассеянных элементов в водах измеряют в миллионных долях грамма на литр. Представление о среднем содержании растворимых форм металлов в речных водах показано на рисунке 9. Эти количества в десятки раз увеличиваются там, где воды протекают через руды.
Миграция химических элементов в растворенном состоянии — огромный планетарный процесс. Только с территории Советского Союза с речными водами выносится в год около 374 млн. т вещества в растворенном состоянии. Движение масс некоторых химических элементов поражает своей грандиозностью: кальций ежегодно выносится в количестве около 80 млн. т, хлор — более 40 млн. т. Даже для элементов с низкими кларками вынос их водорастворимых форм характеризуется весьма внушительными цифрами: медь — более 40 тыс. т, марганец — 46 тыс. т, цинк — 133 тыс. т. Одновременно с этим в бессточный Арало-Каспийский бассейн ежегодно сносится более 5 тыс. т меди и около 13 тыс. т цинка.
Со всей суши ежегодно вымывается более двух с половиной миллиардов тонн растворимых веществ. Советские ученые О. А. Алекин и Л. В. Бражникова обобщили общемировые данные и рассчитали для всех частей света величину выноса растворимых веществ, так называемый ионный сток. Данные приведены в таблице 7, где также рассчитано, какое количество элементов в растворимой форме выносится в среднем с 1 км2. Это дает возможность судить не только об абсолютном значении выноса, но и об интенсивности водной миграции элементов с разных материков. Так, например, территория Европы теряет в год растворимого вещества почти в два раза меньше, чем вся территория Африки. Но это связано с тем, что площадь Африки почти в три раза больше площади Европы. Если же рассчитать показатель ионного стока, т. е. сколько водорастворимых веществ выносится с каждого квадратного километра, то окажется, что водная миграция в Европе происходит значительно интенсивнее (25,7 т/кма), чем в Африке (15,5 т/км2).
|