Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1503


Весьма важное значение для водной миграции имеют комплексные органические, особенно внутрикомлексные (хелатные) соединения металлов. В этих соединениях ион металла имеет ионную и координационную связи с отдельными функциональными группами внутри молекулы. Ионная связь осуществляется обычно группами СООН, ОН, NH2, SO3H, координационная связь — группами —NH2, NH—N=, =NOH—, -ОН, =С=О, =S=0, =S—. В комплексообразовании принимают участие аминокислоты, ароматические соединения (полифенолы), кислоты жирного ряда, гетероциклические соединения типа хинолина, гуминовые и фульвокислоты (Якушевская И.В., 1973). Устойчивость комплекса зависит от поляризуемости катиона-комплексообразователя и органического соединения, реакции среды и концентрации рассеянного металла. Обычно комплексы устойчивы в слабокислых и нейтральных водах, при сильном возрастании рН они разрушаются. Наибольшая устойчивость хелатных соединений соответствует низкой концентрации металла, увеличение концентрации приводит к их разрушению.

Растворимые комплексные органические соединения металлов распространены очень широко. На территории лесных ландшафтов с кислыми почвами эти соединения являются преобладающей формой растворенных металлов. С усилением засушливости и соответственным повышением рН почвенных растворов и поверхностных вод значение комплексов уменьшается, хотя и остается достаточно высоким.

Геохимические и биоклиматические различия водосборных площадей и разнообразиеформ рассеянных элементов обусловливают сильную вариацию их концентраций в речных водах. Поэтому определение величины средней концентрации в водах суши более условно, чем в воде океана.

Наиболее обоснованные данные, полученные А.П.Виноградовым (1967), А. П.Лисициным (1978), Э.Голдбергом (1965), Х.Боуэном (1966), К. Турекианом (1969) использованы для расчетов, приведенных в табл. 4.3.

Несмотря на то, что общая минерализация пресных речных вод значительно меньше соленых морских, глобальный вынос рассеянных элементов в растворенном состоянии весьма значителен. Для фтора, стронция, железа, алюминия он равен миллионам тонн, для кальция, натрия, магния, сульфатной серы, хлора, кремния — сотням миллионов тонн, для калия — десяткам миллионов тонн, для брома, иода, бора, а также цинка, марганца и медИ _ сотням тысяч тонн в год. Большая часть рассеянных элементов удаляется с суши в количестве десятков тысяч тонн в год. Лишь отдельные элементы выносятся в меньшем количестве.

 

Таблица 4.3

Содержание растворимых форм химических элементов в речных

водах и интенсивность их вовлечения в водную миграцию

Химический элемент и ион

Средняя концентрация

Глобальный вынос с речным стоком, тыс т/год

Коэффициент водной миграции

 

 

в воде, мкт/л

в сумме солей, %

 

 

 

 

С1

6400

5,33

262400

313,0

SO42-

12000

10,00

492 000

S

3960

3,30

162360

82,5

Соpr

6900

5,75

283 000

НСО3

58500

488,75

2398500

Скар6

11 508

9,58

471 828

Са

13000

10,80

533000

4,6

Mg

3300

2,75

135300

2,3

Na

4500

3,75

184500

1,7

К

1500

1,25

61500

0,5

NCV

1000

0,83

41000

N

225

0,19

9225

SiO2

13100

10,9

537100

Si

5700

4,75

233 700

0,15

Fe

670

0,558

27470

0,15

Al

75

625×10-4

3075

0,01

Sr

80

667×10-4

3280

2,90

P

20

11,7×10-4

820

0,21

F

40

333×10~4

1640

0,46

Ba

25

208,0×10-4

1025

0,31

Br

20

167,0×10-4

820

76,0

Zn

20

167,0×10-4

820

3,27

В

18

150,0×10-4

738

15,0

Mn

10

83,0×10-4

410

0,12

Сu

7

58,0×10~4

287

2,64

Ti

4

33,0×10-4

164

0,01

I

3

25,0×10-4

123

50,0

Zr

2,5

21,0×10-4

103

0,12

As

2

17,0×10~4

82

8,95

N1

2,5

21,0×10-4

123

0,81

Li

2,2

18,0×10~4

90

0,08

Rb

1,8

15,0×10~4

74

0,08

V

1,0

8,3×10~4

41

0,11

Cr

1,0

8,3×10~4

41

0,24

Mo

0,9

7,5×10-4

37

5,77

Pb

1

8,3×10- 4

41

0,52

Sb

0,9

7,5×10~4

37

37,5

Sn

0,5

4,2×10~4

21

1,56

U

0,3

2,5×10-4

12

0,96

Co

0,25

2,1×10~4

10

0,29

Ag

0,2