|
При сжигании минерального топлива в атмосферу выделяются вещества, содержащиеся в каменных углях и нефти в виде примесей. При этом внимание привлекают элементы, содержащиеся в довольно значительном количестве, например сера (до 1—2%). Однако в минеральном топливе присутствуют также микропримеси — рассеянные металлы. Большей частью это микроэлементы древних растений, сохранившиеся в захороненном органическом веществе. На это впервые обратил внимание норвежский геохимик В. М. Гольдшмидт, который в 20-х годах обнаружил в саже дымовых труб относительно высокую концентрацию некоторых редких элементов. Особенно в значительном количестве присутствовал такой редкий элемент, как германий. С тех пор были проведены многие тысячи анализов и ученые разных стран неоднократно обобщали результаты изучения элементов-примесей в минеральном топливе. С учетом этих данных в таблице 27 показано среднее содержание металлов, присутствующих в каменных углях.
В результате сжигания больших масс каменного угля микропримеси металлов разносятся по всей поверхности земного шара. Если рассеяние металлов, которые производятся горно-металлургической промышленностью, протекает с умеренной скоростью, то распыление металлов через атмосферу посредством сотен тысяч дымовых труб происходит очень быстро.
Многие металлы присутствуют в каменных углях в таком же количестве или даже большем, чем в земной коре. Ежегодно многие сотни тысяч тонн металлов рассеиваются в атмосфере. Распространенные металлы (медь, цинк, свинец) при сгорании угля выделяются в значительно меньшем количестве, чем их добывают из недр. Однако масса некоторых металлов, распыляемых при сгорании угля, близка к их добыче. Это характерно для молибдена. Отдельных металлов выделяется при сгорании угля значительно больше, чем их добывают. Кобальта при сгорании распыляется в 3,5 раза больше, чем извлекается из недр.
Сжигание минерального топлива — один из основных, но далеко не единственный путь насыщения биосферы металлами в состоянии рассеяния. В этом направлении действует любой процесс измельчения, диспергирования металлов. Например, руда до выплавки проходит длительную подготовительную обработку. Ее поднимают из горных выработок (карьеров или шахт), транспортируют на обогатительные фабрики, дробят, а затем определенным образом обрабатывают и сортируют, чтобы довести содержание металла до уровня, который требуется для технологии металлургического производства. В процессе этих операций значительная часть металла уходит в тонкую пыль, так называемые хвосты. Тонкоизмельченный материал разносится ветром, попадает в природные воды. Советский геохимик А. А. Беус проанализировал потери цветных металлов от добычи руды до ее поступления в металлургическую обработку и обнаружил, что ежегодно рассеиваются огромные массы металла: меди — 600 ООО т, цинка — 500 ООО т, свинца — 300 000 т, молибдена — 50 000 т.
Немало металлов рассеивается непосредственно в металлургическом процессе. Как правило, руды, помимо главного металла, содержат многочисленные примеси, которые не улавливаются и уходят с дымом в атмосферу. Медно-никелевые руды содержат примесь селена и теллура, цинковые — индия и кадмия, бокситы — галлия и т. д. Кроме того, при выплавке меди, цинка и свинца выделяются более 10 млн. т оксида серы (VI). При металлургическом процессе теряется некоторая часть основного металла и многие примеси. Так, например, доменные газы уносят в атмосферу не только железо, но и медь, свинец, мышьяк и другие металлы. Из пыли, выбрасываемой при плавке медных руд, можно получить дополнительно до 100 кг меди и немногим меньше свинца и цинка. Примесь некоторых металлов присутствует в цементном сырье и выделяется в атмосферу при его обжиге.
Так в процессе хозяйственной деятельности человека биосфера насыщается металлами, находящимися в состоянии рассеяния.
|