|
Водная миграция элементов на поверхности Земли тесно связана с климатическими условиями. Если атмосферные осадки превышают испаряющуюся влагу, то происходит регулярное промывание почвы. Такие условия благоприятны для развития лесной растительности и образования хорошо растворимых гумусовых кислот. Промывая почву, кислые воды выносят также железо» марганец и другие металлы. В засушливых районах вся атмосферная влага испаряется и поглощается растениями, поэтому почва не промывается. Воды имеют щелочную реакцию, содержат много катионов кальция, натрия, магния. В таких условиях лесная растительность существовать не может; она сменяется травами степей и саванн. Биологический круговорот приобретает совсем иной характер, а в воде активно мигрируют уже не тяжелые металлы, а такие элементы, как фтор, хлор, стронций, селен.
Изменение концентрации химических элементов в ландшафтах в зависимости от водной миграции сказывается на состоянии живых организмов. Хорошо известны многочисленные случаи отрицательного влияния на растительность как избытка, так и недостатка минеральных солей в воде. Всем знакомая географическая зональность — закономерная смена природных зон — имеет не только климатическое, но и геохимическое обоснование.
В тундровых и таежных ландшафтах недостаток ряда элементов, в первую очередь кальция. Этот элемент сильно вымыт из почв, а его подвижные формы прочно удерживаются в биологическом круговороте. Поэтому кальция мало в таежных реках. Их вода так слабо минерализована, такая мягкая, что кажется дистиллированной. Это отражается на пониженном содержании кальция в таежной растительности. Недостаток этого элемента ощущают дикие травоядные животные, которые летом пьют морскую воду или лижут соленые выцветы, чтобы возместить недостаток солей в организме. По этой же причине олени весной поедают яйца и помет птиц, кости павших животных и морские водоросли. Нехватка кальция и других элементов отражается даже на организме человека, особенно детском. У них повышается заболеваемость рахитом. Для восполнения солей в пищевой рацион населения некоторых полярных территорий добавляют к водопроводной воде морскую, которую подают по специальным трубопроводам, а также завозят пищевую соль, обогащенную кальцием и магнием.
Обратное явление наблюдается в засушливых районах, где ландшафты перегружены кальцием. Поверхностные воды сильно минерализованы, жесткие. Потребление такой воды в некипяченом виде способствует перегрузке человеческого организма солями кальция и появлению мочекаменной, желчекаменной и других болезней.
Диапазон содержания в поверхностных водах некоторых рассеянных элементов так велик, что это также сказывается на здоровье человека. Подчеркнем, что речь идет не о высоких или непомерно низких концентрациях, связанных с аномальным содержанием элементов в горных породах, а о концентрациях, обусловленных особенностями водной миграции в разных географических условиях. В качестве примера рассмотрим влияние содержания фтора в природных водах на организм человека.
Кларк фтора в земной коре довольно значительный — 0,027%, миграционная способность такая же высокая, как у хлора. Поэтому этот элемент легко выщелачивается из горных пород и мигрирует в поверхностных водах. Однако в зависимости от географических условий содержание фтора в воде меняется от тысячных долей миллиграмма на 1 л до 10 мг/л и более. Оптимальное для человека значение — от 0,5 до 1,0 мг/л. Более высокая цифра вызывает заболевание флюорозом. Не очень высокая концентрация фтора ведет к разрушению эмали зубов. Это явление распространено в засушливых южных районах США и известно под названием «крапчатая эмаль», «техасские зубы». Сильно повышенное содержание фтора обусловливает более острые формы флюороза. В некоторых районах Марокко бытует болезнь дармус, поражающая животных и людей. Больные не могут потреблять более или менее плотную пищу из-за разрушения зубов и десен. В то же время очень небольшое количество фтора (менее 0,5 мг/л) так же отрицательно влияет, способствуя разрушению зубов, кариесу. Поэтому в странах, где этого элемента в водах мало, питьевую воду искусственно фторируют.
Следует еще раз обратить внимание на то, что количество фтора в поверхностных водах главным образом зависит от географических условий, а не от его наличия в горных породах. На территории Социалистической Республики Вьетнам поверхностные воды выносят фтор из горных районов, причем содержание этого элемента в воде небольшое и заболевания флюорозом отсутствуют. На прибрежной равнине начинается интенсивное испарение воды, в результате которого концентрация фтора увеличивается, превышая допустимый уровень и вызывая многочисленные заболевания.
|