Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1645

Условные обозначения М— среднее арифметическое; о — среднее квадратичное отклонение; V — коэффициент вариации.

В табл. 15.2 также приведены данные, характеризующие концентрацию тяжелых металлов в растительности атоллов западной части Индийского океана и Сейшельских островов, сложенных магматическими породами. На основании этих данных можно заключить, что в растительности океанических островов выдерживаются закономерности, свойственные составу наземной растительности, хотя имеет место пониженное содержание некоторых тяжелых металлов и накопление таллассофильных элементов, в частности стронция. Сильные различия концентраций тяжелых металлов в карбонатном субстрате коралловых рифов, с одной стороны, и в магматических породах, с другой, в островной растительности сглаживаются. Содержание тяжелых металлов в магматических породах и карбонатном субстрате атоллов различается во многие десятки и сотни раз. Концентрация большей части металлов в растительности атоллов лишь немногим ниже, чем в растительности островов, сложенных магматическими породами. Таким образом, растительность атоллов в сравнении с коралловым субстратом выступает в качестве активного геохимического аккумулятора металлов.

Коэффициенты биологического поглощения металлов растениями силикатных островов близки или несколько ниже значений Къ растений континентов. Коэффициенты биологического поглощения тяжелыхметаллов, рассчитанные по отношению к их концентрациям в атолловом субстрате, имеют значения более 10. При ничтожном содержании металлов в рифогенных карбонатах и интенсивном поглощении их растительностью последняя должна бы полностью растворить за короткий срок низкие атоллы, едва выступающие над уровнем океана. Так как этого не происходит, то, очевидно, поступление тяжелых металлов осуществляется не из рифогенных известняков, а из других источников.

Совершенно другое положение с поглощением стронция. Содержание этого элемента в коралловых известняках и песках значительно больше, чем требуется растениям. Вследствие этого коэффициент биологического поглощения стронция растительностью атоллов меньше единицы, хотя абсолютная концентрация элемента значительно выше, чем в растительности континентов.

Есть основания считать, что химические элементы, содержащиеся в растительности океанических островов, имеют разные источники поступления. Более высокая концентрация железа и особенно марганца в растительности островов, сложенных магматическими породами, обусловлена поступлением указанных металлов из пород. В коралловых известняках этих металлов значительно меньше и соответственно их меньше в растительности атоллов. В то же время концентрация цинка, меди, свинца, никеля в наземной растительности островов, равно как в манграх атоллов и рифов, окаймляющих гранитные острова, довольно близка. Это дает основание предполагать, что перечисленные металлы поступали в растения в основном не из горных пород, а из другого источника, общего как для гранитных, так и для коралловых островов. Таким источником металлов для растительности океанических островов всех типов могут быть только атмосферные осадки.

Имеющиеся данные позволяют предполагать, что содержание тяжелых металлов в океанических атмосферных осадках может обеспечить существующие концентрации металлов в растительности атоллов. По нашим расчетам (с использованием данных А.А.Безбородова и В.Е.Еремеева, 1984; Р.Честера и Дж.Стонера, 1974) на поверхность островов, расположенных в западной части Индийского океана, в течение года из атмосферы осаждаются следующие количества тяжелых металлов (кг/км3):

Химический        Поступление в растворимой      Поступление с сухими

элемент                   форме с дождями                        осаждениями

Железо.............................3,0-9,0                                  90,0-108,0

Марганец.........................6,0—18,0                                       9,0—16,0

Медь.................................3,0-9,0                                 0,3-0,6

Цинк................................7,0-21,0                                 1,4—1,8

Свинец.............................6,0-18,0                                0,4-0,7

Никель.............................1,5-4,5                                   0,1-0,2

Выяснение происхождения тяжелых металлов, находящихся над океаном в тропосфере, — весьма сложная задача. Носителем металлов может быть тонкая пыль, вынесенная с континентов, выбросы вулканов, брызги и испарения океана.

Исследователи, изучавшие состав океанических аэрозолей (Ви-ленский В. Д. и Миклишанский А. 3., 1976; Честер Р. и Стонер Дж., 1974), высказали предположение, что на контакте океан-тропосфера происходит фракционирование химических элементов и обогащение некоторыми тяжелыми металлами относительно железа. Наши данные подтверждают эти предположения.