авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный университет

им. В.Н. Каразина

Программа авторского курса

"ГЕОХИМИЯ (БИОГЕОХИМИЯ)

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ"

для высшей школы.

Часть 1

Зарицкий П.В.

Харьков 2003

1. Оглавление

1. Оглавление...............................................................................................................2 2. Аннотация.................................................................................................................2 3. Список рекомендуемой литературы......................................................................6 4. Введение...................................................................................................................7 5. Земная кора............................................................................................................. 6. Литосфера............................................................................................................... 7. Атмосфера.............................................................................................................. 8. Гидросфера............................................................................................................. 9. Баланс энергии в атмосфере и гидросфере и антропогенное воздействие на климат................................................................................................................................. 10. Биосфера и ее геохимическая роль...................................................................... 11. Техническая деятельность человечества как геохимический фактор.............. 12. Почвы и их геохимическая роль........................................................................... 13. Геохимическое изучение почв с целью решения вопросов сельского хозяйства и здравоохранения................................................................................................................. 14. Миграция химических элементов и ее факторы в зоне гипергенеза................ 15. Геохимия ландшафта. Геохимические барьеры................................................. 16. Научно-методологические основы изучения окружающей среды................... 17. Технология геохимических работ по изучению окружающей среды............ 18. Геохимическое изучение окружающей среды городов................................... 19. Геохимическое изучение сельскохозяйственных территорий........................ 20. Геохимическое изучение горнопромышленных территорий.......................... 21. Научно-техническая революция и будущее природы...................................... 2. Аннотация Курс рассчитан на 81 час (36 – лекции, 18 – практические занятия, 27 – самостоятельная работа студентов) и читается студентам 3-го курса по специальности «Экология».

1. Введение. Актуальность проблемы охраны природы. Дефицит профессиональных кадров. Негативные последствия научно-технической революции. Необходимость создания единой системы науки о природе и человеке. Содержание и задачи курса.

2. Земная кора. Современные представления о «земной коре». Строение и состав.

Понятие об «окружающей среде», «геохимических системах», «геохимическом фоне», «геохимических природных и антропогенных аномалиях». Происхождение геосфер земной коры.

3. Литосфера. Границы и строение (поверхности Мохоровичича и Конрада).

Сверхглубокое бурение литосферы (СГ-3). Верхняя мантия и астеносфера.

Континентальный и океанический типы земной коры (литосферы). Краткая история изучения химического состава литосферы и земной коры в целом. Основной геохимический закон Гольдшмидта. Формы нахождения химических элементов в земной коре. Способность химических элементов к концентрации и рассеянию.

Постоянен ли химический состав геосфер и земной коры в целом?

4. Атмосфера. Строение, состав и происхождение. Главные, второстепенные и микрокомпоненты атмосферы. История и геохимическая роль кислорода, азота, углекислоты и других компонентов. Ксенокомпоненты, в том числе и антропогенные загрязнители атмосферы. Геохимическая роль атмосферы в современной геологической эпохе.

5. Гидросфера. Строение и состав. Классификация природных вод. Воды Мирового океана и источники солей в них. Поверхностные воды суши и ледники. Подземные воды. Происхождение воды на Земле. Уравнение водного баланса в гидросфере.

Круговороты воды на Земле. Геохимическая роль воды в земной коре. Химический состав природных вод и факторы его формирования. Антропогенные изменения химического состава природных вод и его последствия.

6. Баланс энергии в атмосфере и гидросфере. Роль разных источников энергии (космической и эндогенной). Антропогенное воздействие на климат. Роль Мирового океана в регулировании термического режима на Земле.

7. Биосфера. Учение о «биосфере» В.И. Вернадского. Границы биосферы – оболочки (а не геосферы). Понятие о «мегабиосфере» Н.Б. Вассоевича. Особенности химического состава живых организмов, биологического круговорота химических элементов. Функции биосферы. «Геохимический принцип сохранения жизни на планетах» А.Б. Ронова. «Закон Вернадского» А.И. Перельмана. Зарождение жизни в океане, ее распространение, в связи с изменением содержания кислорода в атмосфере, на другие геосферы земной коры (точки Юри, Пастера, Беркнера-Маршалла). Развитие понятия о «биосфере».

8. Техническая деятельность человека и ее геохимические последствия. Темпы научно-технического прогресса и появление центральной проблемы современной экологической ситуации – проблемы загрязнения окружающей среды. Техногенные потоки вещества в биосфере и ноосфере. Необходимость создания новой отрасли науки – технической геологии.

9. Почвы и их геохимическая роль. Факторы почвообразования. Составные части почвы и их роль в функционировании почвы, изменение ее химического состава.

Формы нахождения химических элементов в почвах, осадках и породах, их влияние на миграционную способность элементов, доступность их растениям. Геохимические аномалии в почвах.

10. Геохимическое изучение почв с целью решения вопросов сельского хозяйства и здравоохранения. «Биогеохимические провинции» А.П. Виноградова. «Закон возврата»

Ю. Либиха. Роль микро- и макроэлементов в поддержании и улучшении плодородия почв. Работы Я.В. Пейве. Эндемические заболевания живых организмов.

Относительность «химической свободы» человека от окружающей среды. Химическое здоровье почвы – условие поддержания не только ее плодородия, но и здоровья человека.

11. Миграция химических элементов и ее факторы в зоне гипергенеза, в зоне взаимодействия геосфер земной коры и биосферы. Источники энергии гипергенной миграции элементов. Внутренние и внешние факторы миграции. Техногенная миграция элементов. Формы миграции, влияние антропогенного загрязнения на круговороты элементов в природе. Трофическая цепочка и «правило трофической пирамиды». Приспособление минеральных веществ к изменениям параметров внешней среды. «Постулат Оствальда». «Принцип действия и противодействия Ле-Шателье».

12. Геохимия ландшафта. Геохимические барьеры. Краткая история возникновения и развития «геохимии ландшафта». Работы В.В. Докучаева, В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, Б.Б. Полынова. Сферы приложения «геохимии ландшафта». Понятие об «элементарном» и «местном геохимическом» ландшафтах, границах и структуре (структурные элементы и ярусы) «элементарного ландшафта», «доландшафтных» и «надландшафтных» уровнях, особенностях биологического и физико-химического круговоротов химических элементов. Понятие о направленности изменения химического состава и свойств ландшафта во времени. «Закон биологического круговорота элементов» А.И. Перельмана. Роль рН и Eh в миграционной способности элементов ландшафта. Классификация природных вод по рН и обстановок по Eh. Ряды подвижности элементов по Б.Б. Полынову. Оценка реальной миграционной способности химических элементов в природных водах: коэффициенты талассофильности и водной миграции. Понятие о геохимических барьерах, их основные типы. Техногенные геохимические барьеры. Побочные и искусственные, механические, физико-химические (диффузионные и инфильтрационные), комплексные (двусторонние и совмещенные), биогеохимические техногенные барьеры.

13. Научно-методические основы геохимического изучения окружающей среды.

Проблема антропогенного воздействия на природу – проблема геохимическая и биогеохимическая. Теоретические и практические аспекты. Критическая оценка концепции экологов «Римского клуба» о «пределах роста». Основные этапы геохимического изучения окружающей среды. Природные ландшафты, агроландшафты, урболандшафты и их структурные элементы. Образование и характеристика антропогенных геохимических аномалий (ореолов и потоков рассеяния). Оценка результатов антропогенного геохимического воздействия на живые организмы. Понятие о «биологических реакциях» и «пороговости», представление о ПДК, «биологическом поглощении».

14. Технология геохимических работ по изучению окружающей среды. Общая схема прикладных геохимических исследований, основные этапы и цели. Изучение источников загрязнения, техногенных ореолов и потока рассеяния, отбор проб, обработка результатов. Опробование снега. Отбор проб атмосферного воздуха.

Изучение неблагоприятных реакций населения на загрязнение окружающей среды.

15. Геохимическое изучение окружающей среды городов. Основные источники загрязнения и общая оценка их воздействия. Аэрогенные ореолы рассеяния.

Атмохимические аномалии, техногенные ореолы и потоки рассеяния. Распределение и форма миграций химических элементов в водных потоках рассеяния. Общая оценка последствий загрязнения водных систем. Биогеохимическая и геогигиеническая оценка техногенных аномалий. Состояние здоровья населения, влияние на него геохимической структуры территории городов. Методические особенности и практические возможности использования геохимических методов. Основные практические рекомендации.

16. Геохимическое изучение сельскохозяйственных территорий. Агрогенные и агротехногенные геохимические аномалии. Техногенные геохимические преобразования агроландшафтов. Влияние сельского хозяйства на водные системы.

Возможности и практическое значение геохимических исследований этих территорий.

17. Геохимическое изучение горнопромышленных территорий. Общая характеристика проблемы изменения окружающей среды под воздействием горного производства. Формирование естественных вторичных ореолов и потоков рассеяния вокруг месторождений полезных ископаемых. Эксплуатируемые месторождения полезных ископаемых как источник загрязнения окружающей среды и формирования техногенных геохимических аномалий. Влияние горных работ на водный режим территорий, состав атмосферы, на биосферу в целом, на население района. Эколого геохимическое картирование (составление комплекта геолого-экологических и эколого-геохимических карт), оценка внутреннего строения техногенных аномалий, определение форм нахождения элементов-загрязнителей, оценка реакции растений и биореакции населения на загрязнение окружающей среды.

18. Научно-техническая революция и будущее природы. Учение В.И. Вернадского о «ноосфере» и современные представления о «ноосферных структурах». Насущные проблемы геохимии техногенеза. Проблема полезных ископаемых («сырьевого голода»). Масштабы и тенденции антропогенного загрязнения атмосферы, гидросферы, поверхностной части литосферы, биосферы и ноосферы, его последствия для будущего природы и человеческого общества.

3. Список рекомендуемой литературы 1. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. – М.:

Недра, 1976. – 248 с.

2. Геохимия техногенных процессов. – М.: Наука, 1990. – 175 с.

3. Зарицкий П.В. Методические указания к новым разделам курса. Геохимия.

Харьков: ХГУ, I960. С. 17–24. (Вопросы прикладной геохимии).

4. Зарицкий П.В. Геохимия. Текст лекций. Харьков: ХГУ, 1985. – С. 3–20. ( По вопросу: биосфера и ее геохимическая роль). Техническая деятельность человека как геохимический фактор.

5. Зарицкий П.В. Геохимические методы анализа. Тексты лекций. К.: УМКВО, 1986. – С. 31–44. (Происхождение геосфер земной коры).

6. Зарицкий П.В. Тексты лекций. Геохимия (биогеохимия) окружающей среды.

Машинопись. Харьков, 1994–1996 г.г. 139 с.

7. Зарицкий П.В. Геохимия окружающей среды. Учебное пособие. Гриф.

МОНУ. Харьков: ХНУ, 2002. 152 с.

8. Сает Й.Е., Ревич В.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. – М.:

Недра, 1990. – 335 с.

Список дополнительной литературы 1. Барабанов В.Ф. Научно-техническая революция и судьбы природы. Л.: Знание, 1979. – 36 с.

2. Бгатов В.И. История кислорода земной атмосферы. М.: Недра, 1985. – 86 с.

3. Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере // Успехи современной биологии.

Вып. 2. Т. 18. 1944.

4. Временные методические рекомендации по геолого-экологическим работам в пределах горнопромышленных районов Украины. Донецк, 1992. – 103 с.

5. Глазовский Н.Ф. Техногенные потоки вещества в биосфере // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука. 1982. – С. 7–28.

6. Никонов А.А. Человек воздействует на земную кору. М.: Знание. Сер. Наука о Земле, 1980. № 5. – 48 с.

7. Новиков Э.А. Человек и литосфера. – Л.: Недра, 1976.– 142 с.

8. Перельман А.И. Геохимия ландшафта.– Изд. 2. М.: Высшая школа, 1975. – 342 с.

9. Прикладная геохимия в геологии и экологии. Тр. Ленингр. общ.

естествоиспытателей. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. Вып. 2. Т. 80. 173 с.

10. Сидоренко А.В. Человек, техника, Земля. М.: Недра, 1976. – 66 с.

11. Химия окружающей среды. Пер. с англ. // Под ред. А.П. Цыганкова. – М.:

Химия, 1982. 672 с.

12. Чернобаев И.П. Химия окружающей среды. Учебное пособие для студентов технических и технологических специальностей вузов. – К.: Высшая школа, 1990.

191 с.

13. Яншин А.Л. Без ссор с природой // Знание – сила. 1987. № 4.

4. Введение Проблема охраны окружающей среды в наши дни одна из самых актуальных.

Понимание единства человека и природы, растущая угроза этому единству со стороны неразумно развиваемой технологии постепенно привлекают к себе все большее внимание общества, требуя уже сейчас принятия ряда неотложных мер.

Известно, что проблема эта не может быть решена без знания закономерностей и характера распределения, циркуляции химических элементов в окружающей среде (атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере). Другими словами, значение знания геологии окружающей среды все возрастает.

Эти закономерности определяют тот геохимический фон, равновесие которого может быть нарушено недостаточно продуманной хозяйственной деятельностью человека.

Именно поэтому в нашем быстро меняющемся мире, переживающем НТР, особенно интенсивно развиваются научные направления, изучающие химические элементы и геохимическую методологию. К числу таких отраслей науки принадлежит и геохимия окружающей среды, которая выросла на базе геохимии ландшафта.

Геохимия окружающей среды – это фактически ровесница научно-технической революции, и за последние десятилетия она превратилась в развитое научное направление с глубокими теоретическими основами, своими методами исследования, различными практическими приложениями.

Хочется отметить, что геохимия ландшафта, в свое время новое научное направление, возникла в нашей стране, и все эти годы наша страна удерживает лидерство в мировой науке, хотя в последние годы, в связи с известными событиями, это лидерство подвергается тяжелым испытаниям.

Тот факт, что геохимия ландшафта зародилась именно в нашей стране, далеко не случаен. Два источника этой науки – геохимия и учение о ландшафте развивались из одного корня, из замечательной научной школы В.В. Докучаева. Создатели геохимии, В.И. Вернадский и А.Е. Ферсман, вплотную подошли к изучению природы земной поверхности. Основы же геохимии ландшафта как самостоятельного научного направления заложил Б.Б. Полынов (1877–1952), который разработал понятийный аппарат, методологию и конкретные методы новой науки, сформулировал ее задачи и наметил перспективы развития.

В основе геохимии ландшафта лежит великая, плодотворная и диалектическая докучаевская идея единства природы земной поверхности, говоря современным языком, существование прямых и обратных связей между горными породами, природными водами, газами и организмами. Эти связи формируют особую сложную систему – ландшафт. Б.Б. Полынов понял и обосновал мысль, что для познания сущности ландшафта, «души ландшафта» (как он любил говорить) наиболее приемлема методология геохимии. Это изучение миграции химических элементов в ландшафте или, если обобщить, в окружающей среде. «Миграция химических элементов затрагивает и почвы, и воды, и растительность и связывает все эти «черты ландшафта» между собой крепкой обратимой причинной связью»,– говорил ученый (Б.Б. Полынов, Избр. М., 1955, с. 430).

Эти идеи определяют перспективу развития учения о геохимии окружающей среды.

Уже сегодня это учение приобрело логическую стройность, четкую структуру, разнообразный понятийный аппарат. Важнейшим теоретическим разделом геохимии окружающей среды служат: учение о механической, физико-химической, биогенной и техногенной миграции элементов, о биологическом круговороте атомов и круговороте воды как специфических «механизмах ландшафта», биосферы в целом.

Важной причиной, способствующей быстрому развитию учения о геохимии окружающей среды, является практическая потребность в нем общества.

С первых своих шагов геохимия ландшафта стала участвовать в разработке геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых. В этой области достигнуты весьма значительные успехи. На геологическом отделении нашего и других университетов читается специальный курс «Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых».

В 50-х годах началось практическое применение теории геохимии ландшафта для решения проблем сельского хозяйства, животноводства и здравоохранения. Были созданы первые медико-геохимические карты практически для всей территории СССР, хотя работы в этом направлении носят пока значительно более скромный характер, чем в поисковой геохимии.

В 70-е годы четко определилась новая область практического приложения геохимии ландшафта – ее использование при решении проблем окружающей среды.

Было показано, что моделью технологического загрязнения от локального источника (город, предприятие и т.п.) может служить разрушающееся в природных условиях рудное месторождение с характерными для него вторичными литохимическими, гидро-, атмо- и биохимическими ореолами рассеяния. Так возникло представление о соответствующих техногенных аномалиях (ореолах рассеяния). Стало очевидно, что геохимия ландшафта является также теоретической основой и для решения многих других проблем окружающей среды. Исследования в этой области приобрели большой размах, началось составление геохимических карт городов, других техногенных ландшафтов.

Я недавно вернулся из Донецка с Международной научной конференции «Драгоценные и редкие металлы», где демонстрировалась геохимическая карта Донецка. Было обнаружено, что в районах с преобладанием индивидуальной застройки наблюдается особенно высокий фон загрязнения Fe и Mo (в 70 раз). Это связано с тем, что отопление здесь ведется углем, а зола угля является источником загрязнения территории рядом элементов.

Такие работы велись широким фронтом практически во всех республиках бывшего Союза.

За рубежом геохимия ландшафта ориентировалась, в основном, на советский опыт, во многих странах такие исследования велись специалистами, которые обучались в СССР. Конечно, теперь там накоплен уже свой значительный опыт.

Без преувеличения можно сказать, что перспективы практического приложения геохимии ландшафта в наши дни связаны, в первую очередь, с проблемами окружающей среды. Поэтому крайне желательно, чтобы в каждом районе, на крупных комбинатах, в больших городах были специалисты, в функции которых входил бы геохимический мониторинг. Кроме того, необходима разработка системы мероприятий для оптимизации окружающей среды на геохимической основе, например, создание техногенных барьеров для локализации загрязнений. Необходимо расширить геохимическое исследование городов, агроландшафтов, дорожных и техногенных ландшафтов, ноосферы в целом.

К сожалению, сельскохозяйственные территории до сих пор изучаются геохимически слабо, что тормозит решение вопросов, возникающих, например, при стихийном, несбалансированном орошении, применении удобрений и гербицидов и т.п. Особенно необходимо внедрение геохимических методов при изучении закономерностей миграции техногенных веществ, вносимых с удобрениями, ядохимикатами в агроландшафты.

В связи с расширением площадей орошаемых земель не только в аридных, но и в субаридных областях, необходимо продолжить изучение геохимии легкорастворимых солей.

Важно расширить применение геохимии в здравоохранении: при выяснении причин региональных заболеваний (эндемические болезни), при изучении курортов, новых рекреационных зон и т.п.

К сожалению, наиболее уязвимым местом в развитии и практическом применении учения о геохимии окружающей среды является организационная проблема, в частности, дефицит профессиональных кадров. Подготовка специалистов в данной области ведется в недостаточном объеме, лишь на основе специализации географов широкого профиля. А это не позволяет преподавать студентам в необходимой мере многие дисциплины (например, общую геохимию). Не могу не выразить в этой связи и сожаления по поводу того, что вы не слушали курса «Общее землеведение», хотя я принимаю во внимание, что вам читался курс «Общая и инженерная геология и гидрогеология».

Можно теперь представить, какая ответственность ложится на наш факультет и на тех, кто избрал «экологию» своей специальностью – им предстоит компенсировать имеющийся дефицит кадров.

Научно-техническая революция, небывалая по своим масштабам в истории человечества, как-то незаметно, но быстро и цепко охватила все стороны нашей жизни, а ныне стала неотъемлемой частью нашего бытия. Она, конечно, принесла человечеству многие блага, но в то же время в результатах ее есть и негативные моменты, которые угрожают самому существованию человечества. Судите сами:

1. Освоена практически вся поверхность планеты, и все 510 млн. км2 ее площади стали ареной деятельности человека.

2. Человек вышел в космос, ступил на Луну, его космические корабли достигли Венеры и Марса. Они прошли вблизи Меркурия, Юпитера и Сатурна, провели «рандеву» с кометой Галлея и т.п.

3. Человек раздвинул границы своего обитания в такой степени, что ныне может жить и успешно работать в любой точке поверхности Земли, месяцами в состоянии невесомости в космосе, какое-то время в глубинах океана.

4. Человек вовлек в сферу своей деятельности все известные ресурсы, а некоторые из них уже израсходовал в большей их части. Уже сейчас используются почти все известные химические элементы, более 70 % почвы, пригодной для земледелия, более 40 % прироста лесов, порядка 15 % воды в стоках рек, более 70 % прироста популяции основных промысловых рыб и т.п.

5. Отрицательные последствия (в виде загрязнения окружающей среды) вам хорошо известны, и с этой проблемой мы будем неоднократно встречаться в нашем курсе.

Особенностью научно-технического прогресса является все убыстряющийся темп движения вперед. Вот красноречивый пример: жизнь как устойчивая форма существования белковых тел возникла на нашей планете не менее 3,5 млрд. лет назад.

За первые 3 млрд. лет она прошла в своем развитии путь от одноклеточных организмов до членистоногих. А за оставшиеся полмиллиарда лет – от членистоногих до человека!

Более впечатляют темпы развития самого человека за последние 25 млн. лет.

Итак, 25 млн. лет тому назад, в неогене, впервые обособились самостоятельной группой разумных существ – дриопитеков – человекообразные обезьяны, древние предки человека. 22 млн. лет потребовалось дриопитекам для того, чтобы научиться ходить на двух ногах и, тем самым, подняться в своем развитии на следующую ступень – ступень австралопитеков. Ф. Энгельс по этому поводу писал: «Этим был сделан решающий шаг для перехода от обезьяны к человеку».

Еще 2 млн. лет потратили люди палеолита, чтобы научиться делать изделия из камня, остроконечники и скребки, первые каменные ножи, молотки. Это уже были неандертальцы.

Полмиллиона лет потребовалось неандертальцам для открытия огня, изобретения копий и дротиков, рыболовных крючков и стрел, для превращения зерен в муку, использования красок, амулетов и украшений.

Из взятых нами 25 млн. лет до наших дней остаются 500–600 тыс. лет. Развитие человеческого общества продолжается, но с явно ускоряющимся темпом. Теперь, вслед за Г. Эйзельбергом (1960), представим это развитие в виде бега по дистанции в 60 км, где каждый километр равен 10 тыс. лет: «Этот необычный бег выглядит так. Большая часть пути пролегает через рощи и девственные леса и происходит без каких-либо заметных перемен. Только в самом конце бега, когда остались позади 58–59 км, появляются первые признаки культуры: примитивные орудия первобытного человека, пещерные рисунки. Лишь на последнем километре появляются первые земледельцы.

За 300 м до финиша бегуны вступают на дорогу, покрытую каменными плитами, которая ведет их мимо египетских пирамид и древнеримских укреплений. За 100 м до конца на пути бегунов попадаются средневековые городские строения, они слышат крики сжигаемых на кострах инквизиции. До финиша всего 50 м. Здесь человек с умными и понимающими глазами. Это Леонардо да Винчи.

Осталось только 10 м. Они начинаются при свете факелов и тусклом мерцании масляных ламп, но при броске на последних 5 м происходит ошеломляющее чудо:

электрический свет заливает дорогу, повозки сменяются автомобилями, слышен гул самолетов, видно грибовидное облако атомного взрыва над Хиросимой. Пораженные бегуны ослеплены «юпитерами», их окружают репортеры радио, телевидения».

Другой автор, Дж. Лауэлл, еще более образно сравнивает последние 50 тыс. лет истории человечества с 50 годами жизни одного человека. В этом случае оказывается, что только 10 лет назад человек переселился из пещеры в сделанное своими руками жилище;

5 лет назад он овладел грамотой;

полгода назад изобрел книгопечатание и узнал, что Земля – это шар, вращающийся вокруг Солнца. 2 месяца назад он построил первую машину, а вслед за тем открыл электричество;

три недели назад построил первый самолет, изобрел радио и задумался над теорией относительности;

на прошлой неделе изобрел телевизор, атомный реактор и ЭВМ;

три дня назад облетел вокруг Земли на космической ракете, а вчера побывал на Луне… Таковы темпы все убыстряющегося прогресса человеческого общества на нашей Земле. Как видите, в масштабе времени существования планеты (порядка 4,5 млрд. лет) или ее геологической истории (порядка 4 млрд. лет) 25 млн. лет истории возникновения и развития человечества, а тем более, последнее столетие, когда влияние человека на окружающую среду резко возросло, – это мгновение!

Вмешательство человека в природу подобно взрыву, с которым «медленная» природа уже не может справиться '»своими силами»'.

Прогресс науки и техники, как и всякое другое явление в обществе, противоречив в своей основе. Благодаря специфике и направленности нашего курса, нам предстоит подробно ознакомиться с негативными геохимическими последствиями деятельности человеческого общества, которая стала геохимическим фактором планетарного масштаба и значения.

Понятны призывы некоторых ученых спешить изучать природные системы (реки, океан, Антарктиду), пока еще человек не повлиял на них радикальным и необратимым образом, чтобы были эталоны для сравнения.

Поэтому необходимо преодолеть противопоставление природы и человека, укрепить связи между дисциплинами, исследовать связи человека (общества) и природы. Единая наука не только должна фиксировать с естественнонаучной точностью разрыв между тем, как должен протекать естественный процесс без возмущающей деятельности человека, и тем, как он протекает под влиянием производственной его деятельностью. Она также должна строить проект – норму естественного процесса, учитывая совокупную человеческую деятельность, давать научный прогноз функционирования естественно-искусственных систем.

5. Земная кора Строение и состав. Развитие понятий о «земной коре», «окружающей среде», «геохимических системах» и «геохимических аномалиях».

Легче будет разобраться в составе звезд, чем в процессах, окружающих нас на Земле.

(Эддингтон, английский астрофизик) Сегодня «земная кора» определяется далеко не так, как это виделось Э. Канту (1755) или Э. Зюссу (1875) (как «кора остывания» расплавленной планеты). Оба этих исследователя придерживались «горячего варианта» происхождения Земли, т.е.

гипотезы Канта-Лапласа. И даже не так, как она представлялась Ф. Кларку в начале нашего столетия. Условно он принял за «земную кору» слой пород (осадочных, гранитов, базальтов) в 16 км (10 миль), т.е. доступную тогда человеку часть твердой Земли. Позже, в 1909 г., Мохоровичичем была установлена нижняя графина коры – поверхность (раздел) Мохоровичича, которая и сегодня принимается за таковую. С появлением науки геохимии в состав земной коры включается не только твердая периферическая часть Земли (выше поверхности Мохоровичича), т.е. литосфера, но и нижняя часть атмосферы (тропосфера), гидросфера и биосфера.

В таком порядке мы и рассмотрим составные части земной коры – геосферу (Мэррей, 1910) и биосферу – сложную оболочку, включающую в себя все геосферы или существенные их части. Особое внимание, учитывая содержание и направленность нашего курса, мы уделим той части земной коры, где осуществляется взаимодействие геосфер и биосферы, т.е. приповерхностной зоне земной коры.

На поверхности земного шара, а точнее, на поверхности литосферы земной коры, протекает жизнь и деятельность человека, человеческого общества в целом.

Все три геосферы земной коры являются продуктом длительной эволюции нашей планеты, начавшейся более 4 млрд. лет назад. Эволюция эта продолжается и в наше время, проявляясь в непрерывном взаимодействии трех геосфер и биосферы. Особо интенсивно это взаимодействие протекает на стыке геосфер, где литосфера непосредственно соприкасается с гидросферой и атмосферой.

Именно в этой относительно очень узкой (тонкой) зоне взаимодействия геосфер земной коры возникла и расцвела жизнь на Земле, и, в конечном счете, здесь возникло, существует и развивается человеческое общество.

Многообразие форм и проявлений жизни – наиболее замечательная особенность этой области земной коры, определяющая специфические черты ее эволюции (лик Земли) во времени и пространстве.

Основоположник учения о геохимической роли живых организмов на поверхности нашей планеты В.И. Вернадский (1863–1945) подчеркивал, что на земной поверхности нет химической силы, действующей более постоянно, а потому и более могущественной по своим конечным результатам, чем живые организмы, взятые в целом. Часть коры, населенную живыми организмами, где производится геологическая деятельность живой материи во всех ее формах, В.И. Вернадский (1926) называет биосферой.

Биосфера находится в непрерывном и тесном взаимодействии со всеми тремя неорганическими геосферами земной коры, и это взаимодействие определяет эволюцию жизни на земной поверхности.

Отсюда понятие об окружающей человека среде, которая включает комплекс факторов и конкретных особенностей взаимодействия четырех «стихий» земной коры:

литосферы, т.е. поверхностной части, атмосферы, гидросферы и биосферы.

Говоря об окружающей человека среде, принято выделять четыре геохимические системы, которые являются ее составными частями:

1) воздушную;

2) водную;

3) почвенную;

4) горных пород поверхности литосферы.

Последняя система включает разнообразные горные породы поверхностной части литосферы, которые находятся в активном взаимодействии с тремя предыдущими системами, а также с биосферой. Сюда следует включать и части литосферы, доступные человеку при наличии имеющихся технических средств.

Названные четыре системы не включают в себя сложные экологические сообщества биосферы. Сам человек – один из наиболее сложных продуктов биосферы. Он в течение многих миллионов лет эволюции рода человеческого не оказывал сколько нибудь заметного влияния на окружающую его среду. Он активно пользовался ее дарами, боролся за свое существование и по мере сил и возможностей приспосабливал среду обитания к своим потребностям. До тех пор, пока эти потребности ограничивались строительством простых жилищ, примитивным сельским хозяйством и ремесленничеством, воздействие человека на среду ограничивалось непосредственным приложением ручного труда.

Но было бы неправильным недооценивать влияние человека на природу и в тот период – период зарождения сельскохозяйственной деятельности человека, начавшийся около 10 тыс. лет тому назад. Столетия такого «незначительного, незаметного» воздействия, и цветущие земли Месопотамии на Среднем Востоке были превращены в бесплодные пустыни. По оставшимся историческим (археологическим) свидетельствам можно с уверенностью судить, что опустынивание и засоление земель здесь явилось следствием неразумного уничтожение лесов и неправильного использования орошения. То же можно сказать и о Средней Азии, где пустыни ныне покрывают следы цветущей древней цивилизации, и о других районах мира. Более того, всего несколько сот лет назад, еще до смены феодального общества капиталистической системой, большая часть территории Западной Европы и европейской части СССР была покрыта дремучими лесами, уничтоженными объединенными усилиями хлеборобов многих стран. Но тогда, в допромышленный период развития и на ранней стадии промышленного периода, человека мало интересовали возможные конечные результаты его деятельности, которая в те времена практически не нарушала серьезно установившееся равновесие во взаимодействии геосферы. И долгое время после этого казалось, что так и будет продолжаться вечно.

В те периоды развития человечества окружающая среда активно воздействовала на жизнь людей, однако обратная связь – воздействие человека на среду – проявлялась лишь в ограниченной степени. Вот почему она оставалась вне поля зрения ученых и общественных деятелей, т.е. за пределами внимания наиболее дальновидной части человечества.

Технический прогресс земной цивилизации изменил это положение коренным образом.

Начавшаяся после Второй мировой войны научно-техническая революция сопровождалась резким скачком использования природных ресурсов и ростом промышленного производства в глобальном масштабе. 3а последние 30–40 лет человечество извлекло из недр больше полезных ископаемых (металлических, энергетических и др.), чем за всю свою предыдущую историю. А темп использования и добычи полезных ископаемых непрерывно возрастает. На наших глазах вырабатываются огромные месторождения. Хозяйственная деятельность человека превратилась в важный геологический фактор, активно изменяющий поверхность Земли, окружающую среду.

Гигантский рост промышленного производства сопровождался резким увеличением количества отходов, засоряющих атмосферу (газ, пыль), а также гидросферу (жидкости, соли, растворимые газы) и поверхность литосферы (твердые продукты).

Установившееся в течение миллионов лет равновесие между геосферами постепенно начало разрушаться. В отдельных районах земного шара, подвергшихся особенно интенсивному загрязнению, происходят уже необратимые изменения состава природных вод и почв, что крайне негативно сказывается на биосфере и, в том числе, на человеке.

Именно отрицательная реакция биосферы, миллионы лет приспосабливавшейся к природным условиям зоны соприкосновения трех неорганических геосфер, обратила внимание человека на нежелательные изменения окружающей среды. Они могут непосредственно угрожать не только дальнейшему развитию, но и самому существованию человеческого общества.

Крупные экономисты и социологи, подсчитав установившиеся типы экспоненциального роста мирового промышленного производства, оценив соответствующие им масштабы загрязнения окружающей среды, пришли в ужас.

Вырисовывалась такая картина: человечеству в скором времени грозит сырьевой голод;

если не будут вовремя приняты кардинальные меры, то изменения окружающей среды, необратимые из-за прогрессирующего загрязнения, резко ухудшат условия жизни человека на поверхности планеты.

Прав был К. Маркс, когда более 100 лет назад пророчески писал в письме к Ф. Энгельсу о том, что культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно, оставляет после себя пустыни.

Острота проблемы загрязнения окружающей среды вынудила правительства многих стран принять ряд мер по контролю за источниками загрязнения и ограничению контаминации атмосферы и природных вод. Для многих ядовитых или вредных для человека, животных и растений веществ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в окружающей среде (в воде и воздухе). К сожалению, ПДК значительно превышают естественный уровень содержания этих веществ в природных объектах, который называется «геохимический фон».

Всякие существенные отклонения от геохимического фона называют геохимической аномалией. В зависимости от характера природного объекта, различают такие главные типы геохимических аномалий:

• литохимические (в различных типах горных пород);

• почвенные (в почвах);

• гидрохимические (в природных водах);

• атмохимические (в воздухе);

• фитохимические (в растениях);

• зоохимические (в животных).

Два последние типа можно объединить в группу биохимических аномалий.

Геохимические аномалии могут быть положительными, если содержание в них изучаемого элемента или вещества превышает геохимический фон, или отрицательными, если элемент дефицитен.

По своему происхождению геохимические аномалии делятся на природные и антропогенные. Возникновение последних прямо или косвенно связано с деятельностью человека.

Более узкое значение имеет термин «техногенная геохимическая аномалия», используемый для характеристики антропогенных аномалий, образование которых обусловлено влиянием промышленности и технических средств на изменение химического состава одной или нескольких геохимических систем окружающей среды.

Мерой интенсивности геохимической аномалии является коэффициент контаминации (загрязнения) K З, представляющий собой отношение содержания компонента в природном образовании (С) к его фоновому содержанию (а), т.е.

KЗ = C a.

Очевидно, если величина K З меньше или равна единице, то загрязнение отсутствует, но аномалия есть!

Важно подчеркнуть, что масштабы и интенсивность антропогенных геохимических аномалий в атмосфере, гидросфере и биосфере во много раз превышают возможные уровни геохимических аномалий, вызываемых любыми видами природных процессов, происходящих на поверхности земного шара. Главная причина темп загрязнения, когда природа не успевает «справиться» с ним, т.е. превзойдена способность природы к самоочистке.

При этом живые организмы (в том числе и человек) во всех случаях являются конечными объектами на пути миграции элементов, образующих аномалию.

Только знание путей и закономерностей образования антропогенных аномалий в атмо-, гидро- и литосфере, особенностей их эволюции во времени и пространстве позволит вскрыть сложные связи, существующие между «изменением» химического состава окружающей среды и нежелательными экологическими изменениями в биосфере. Нельзя забывать, что антропогенные аномалии развиваются во времени и при условии бесконтрольного загрязнения окружающей среды промышленными и бытовыми отходами могут достигнуть опасных для биосферы уровней С другой стороны, бережное отношение к природе позволяет, благодаря комплексу специальных мер, предотвратить появление новых антропогенных аномалий в окружающей среде, а также модернизировать ранее построенные производственные и бытовые объекты с целью прекращения или хотя бы уменьшения поступления в среду нежелательных для биосферы компонентов.

В этих условиях со временем возможно снижение уровня геохимических аномалий, которое, в конечном счете, может завершиться полным восстановлением природного геохимического и биологического равновесия. Но это идеальный вариант.

Необходимо иметь в виду, что наиболее общее, глобальное значение имеет антропогенное загрязнение атмосферы. Вследствие взаимодействия с загрязненной атмосферой, поверхностные и океанические воды могут изменить свой естественный состав за тысячи километров от источника загрязнения. Осадки выносят загрязняющие компоненты из воздуха в почву, растения накапливают аномальные количества химических элементов, как из почв, так и путем прямого взаимодействия с атмосферой (вспомните «кислотные дожди» над Скандинавией, источник которых – немецкий Рур или Черная Силезия в Польше). Поэтому любые, даже незначительные в начальной стадии, глобальные изменения состава атмосферы заслуживают специального внимания вследствие особого значения воздушной оболочки Земли для развития и существования биосферы.

Второе место по значимости для биосферы занимает загрязнение океанов в результате стока контаминированных речных вод и непосредственного сброса в океан промышленных отходов, нефти.

Загрязнение поверхностных вод на суше обычно имеет более узкий, региональный характер. Однако реки вносят свою долю в общее прогрессирующее загрязнение гидросферы.

Твердые отходы на поверхности литосферы образуют локальные загрязнения.

Однако взаимодействие этих отходов с агентами выветривания определяет поступление аномальных количеств, определенных химических компонентов в почву, гидросферу и атмосферу (горячие терриконы угольных шахт и т.п.).

Таким образом, имеет место тесная взаимосвязь между антропогенными аномалиями разного типа и происхождения.

Напоминаю еще раз, что результатом развития устойчивых и интенсивных аномалий в атмосфере, гидросфере и почвенном покрове является отрицательная реакция биосферы. Во многих случаях формирование таких аномалий непосредственно или через посредство растений и животных (по трофическим цепям) оказывает негативное влияние на условия жизни и здоровье человека.

Вот почему систематический контроль геохимического равновесия в атмосфере, гидросфере и на поверхности литосферы является необходимым условием для предотвращения формирования геохимических аномалий, которые могут явиться угрозой для нормального развития биосферы.

Нетрудно понять, что специалисты, осуществляющие контроль состояния окружающей среды, как никто другой, должны быть вооружены геохимическими знаниями, информацией о геохимических закономерностях распространения химических элементов в различных образованиях земной поверхности. Кроме того, они должны владеть геохимическими основами оценки особенностей миграции химических элементов в условиях атмосферы, гидросферы, а также участков твердой части земной коры, соприкасающихся с этими геосферами.

Задача настоящего курса дать вам оптимальный объем знаний в области геохимии окружающей среды.

Поэтому мы переходим к изучению основных слагаемых земной коры, т.е.

геохимических систем окружающей среды.

6. Литосфера Твердая часть земной коры называется литосферой. На континентах и под океанами она имеет различную мощность и состав. По данным геофизики, в континентальной литосфере, на глубинах порядка 8–15 км, устанавливается поверхность Конрада, условно разделяющая гранитный (точнее, гранодиоритовый) верхний слой и базальтовый нижний. Названия этих частей литосферы условны, ибо состав их не отвечает строго граниту и базальту. Бурением Кольской сверхглубокой скважины (СГ 3) опровергнуто представление о такой природе границы Конрада (могу показать образцы керна этой скважины).

Средняя мощность так называемого гранитного слоя составляет немногим более км. Он и контактирует непосредственно с атмо- и гидросферой, а верхней своей частью входит в состав биосферы. В результате взаимодействия гранитного слоя с атмосферой, гидросферой и биосферой, образовался третий слой литосферы – осадочный (стратосфера), состоящий из осадочных пород и осадков различного состава (песчано-глинистые, карбонатные, кремнистые и др.).

Под океанами гранитный слой отсутствует, литосфера представлена так называемым базальтовым слоем (мощность порядка 5 км) и слоем осадочных пород и осадков небольшой мощности (сотни метров).

В жизни и хозяйственной деятельности человек соприкасается только с осадочным и гранитным слоями литосферы. Однако на судьбу человечества влияют и процессы, протекающие глубже в литосфере и в подстилающей ее, ниже поверхности Мохо, мантии. Это землетрясения, вулканическая деятельность и др.

Континентальная кора составляет 79 % массы литосферы, океаническая – 21 %.

Проблема изучения химического состава земной коры (а затем и Земли в целом) могла быть поставлена только на рубеже XIX и XX столетий, ибо раньше не только для ее решения, но и даже для ее постановки не было достаточных данных. Нужно подчеркнуть, что даже в наше время эта проблема является одной из сложнейших научных задач, стоящих перед человечеством. Ее суть хорошо раскрывает образное высказывание австрийского писателя Стефана Цвейга (1881–1942): «Человек сто лет назад знал о своей планете не больше, чем микроб на апельсиновой корке об апельсине». Не лестно для человека, но это правда.

Изучению химического состава литосферы посвятил 40 лет своей жизни американец Ф. Кларк (1847–1939). Он использовал около 6 тыс. анализов горных пород и вычислил среднее арифметические значение содержания для 50 наиболее распространенных химических элементов (в 1924 г. совместно с Вашингтоном). Эти средние значения содержания химических элементов в литосфере были позже названы А.Е. Ферсманом «числами Кларка» или просто «кларками». Это были весовые кларки.

Правда, Кларком были определены средние значения содержания химических элементов всего на глубину порядка 16 км (10 миль), которую тогда считали доступной для непосредственного изучения. Причем относилось это только к континентальной части литосферы.

Надо отметить, что долгие годы эту титаническую работу Кларка большинство ученых рассматривало как «простую забаву». Большинство, кроме В.И. Вернадского в России и Фогта в Норвегии, которые своевременно оценили ее и приняли деятельное участие в изучении проблемы кларков. Именно Вернадский предложил вычислять кларки других геосфер земной коры, а также биосферы и земной коры в целом. Оба они, а затем и другие исследователи расширили перечень элементов, для которых были вычислены «кларки». И теперь мы имеем их показатели для всех элементов таблицы Менделеева, для океанической коры в том числе.

Итак, мы будем различать кларки для геосфер, биосферы и для земной коры в целом. Анализ кларков показывает:

1. Резкую неравномерность (в миллиарды раз) в распространении разных химических элементов (см. табл. кларков и доклады Вернадского);

2. Сопоставление кларков и порядковых номеров элементов приводит к выводу о том, что распространенность элементов снижается по мере увеличения их порядкового номера и что наиболее распространенные элементы располагаются в начале таблицы Менделеева (в первой ее трети). При этом часть элементов отклоняется от данной тенденции в большую сторону (это избыточные элементы: O, Si, Ca, Fe, Ba), а другая – в меньшую (дефицитные элементы: H, He, Li, Be, B) (см. график зависимости кларков от порядкового номера).

Установленные закономерности и отклонения от них находят сегодня объяснение, если принять во внимание основной геохимический закон Гольдшмидта и его приложение к земной коре. Вот формулировка закона: «Распределение химических элементов обусловлено физико-химическими свойствами отдельных атомов, т.е.

свойством электронных оболочек атомов, а абсолютная частота распределения элементов определяется свойствами атомного ядра».

Исходя из закона, логично допустить, что наиболее распространенные элементы должны иметь наиболее просто построенные, а потому и наиболее прочные ядра, и поэтому они располагаются в начале таблицы элементов Менделеева. А вот дефицитность названных элементов получает объяснение, если учесть, что Н и Не – это единственные элементы, которые утекают (диссипируют) из земной коры в космос.

А такие элементы, как литий, бериллий и бор, имеют неустойчивые ядра (что подтверждено экспериментально при бомбардировке их быстро движущимися частицами в реакторах). Низкие кларки радиоактивных элементов также легко объяснить неустойчивостью их ядер.

Необходимо понимать, что, когда мы говорим о кларках элементов, имеем в виду среднее их содержание в геосфере или в коре в целом, но элементы в них в действительности распределены неравномерно. В одних участках содержание их выше кларкового, в других – ниже его. Выявление концентраций элементов и причин их – важнейшая задача геохимии и геохимических методов исследования. Способность к концентрации и рассеянию у разных элементов неодинакова. И дело здесь не только в кларке (правда, для первой трети таблицы Менделеева имеет место прямая зависимость между числом минералов и кларком элемента). В ряде случаев химические элементы, даже при сравнительно высоких кларках, в массе своей находятся в состоянии рассеяния. Они считаются малодоступными для технического использования (Ti – 0,61, Ni – 0,02, V – 0,02, Ye – n 10 4 % ). И наоборот, ряд элементов с низкими кларками способны образовывать концентрации, они считаются обычными, доступными в силу того, что могут образовывать месторождения (Zn, Cu, Pb, Au, Pt и др.). Основная причина способности элементов к концентрации или рассеянию для двух третей таблицы Менделеева их кристаллохимическая индивидуализация. Если химический элемент по этому показателю похож на более распространенные элементы, то он войдет в решетки их минералов в качестве изоморфной примеси, т.е.


будет рассеян. Если же не похож («личность»!), то, даже при малом кларке, он образует собственные минералы, дает концентрацию. Примеры смотри выше.

С другой стороны, общие массы рассеянных, редких элементов в земной коре столь велики, что в будущем, при наличии дешевой энергии и новых технологий, комплексная переработка горных пород, морской воды даст неограниченное количество химических элементов для нужд человека. Поэтому все пессимистические теории о «сырьевом голоде» не имеют под собой никаких серьезных оснований.

При процессах выветривания пород гранитного слоя на дневной поверхности и вблизи нее ряд химических элементов переходит полностью или частично из минералов в водные растворы, попадая, таким образом, в гидросферу, частично задерживается в почвах и впоследствии может усваиваться растениями, животными и человеком.

Давайте условимся называть главными химические элементы, присутствующие в природных образованиях в количестве 1% и выше, второстепенными – в десятых долях процента, и микроэлементами, если их распространение не достигло 0,1%.

К главным элементам относятся O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na;

к второстепенным Mn, Ti, P, C;

к микроэлементам минералогенные (Li, Be, В, F, S, Ba, Nb, W, U, Cr, Co, Ni и др.) и рассеянные (Ya, Ye, Hf, Ru, Rh) (см. таблицу кларков литосферы).

Распространенность и распределение химических элементов в литосфере, как вы уже знаете, неравномерны. Если среднее содержание химического элемента (его кларк) в литосфере принимать за норму, то всякое отклонение от среднего в конкретных природных объектах (точках, участках) литосферы в сторону уменьшения содержания будет характеризоваться явлением рассеяния элемента, а отклонения в сторону увеличения – его концентрацией. Процессы рассеяния и концентрации химических элементов в земной коре осуществляются в результате перераспределения (перемещения), т.е. миграции атомов, и являются следствием приноса или выноса определенных химических элементов. Очевидно, что если миграция направлена в сторону данного участка, то концентрация этого элемента в нем повышается, если в сторону от участка, то имеет место рассеяние элемента (снижение концентрации).

На фоне относительно монотонного распределения элементов, свойственного обычным горным породам, такого рода повышенные концентрации выступают как природные геохимические аномалии. Крайним случаем таких аномалий являются месторождения полезных ископаемых (если концентрация либо химических элементов, либо минералов экономически выгодна для добычи).

Заметьте, что концентрация многих химических элементов в промышленных месторождениях обычно превышает среднее содержание их в литосфере в десятки и сотни тысяч раз. А ведь скорость выработки месторождений человеком в десятки миллионов раз превышает скорость их формирования или естественного разрушения в зоне выветривания.

Так, природные аномалии (в том числе и месторождения, образованные при действии эндогенных факторов) в зоне выветривания являются источниками формирования вторичных природных же геохимических аномалий в породах, почвах, водах, воздухе, растительных и животных организмах.

А вот при добыче полезных ископаемых, вследствие потерь при добыче, транспортировке, переработке и использовании, часть элементов или минералов поступает в окружающую среду. И темп такого поступления несравнимо выше, чем при естественном процессе выветривания месторождения.

Так возникают антропогенные (техногенные) геохимические аномалии, интенсивность и масштабы которых в условиях нарастающего развития промышленности и техники во много раз превышают интенсивность и масштабы природных геохимических аномалий. В этом и состоит особая опасность влияния человека на природу, когда природа уже не способна справляться с таким вторжением.

По имеющимся данным, 80% территории Украины покрыты антропогенными аномалиями.

Нам сегодня хорошо известны особенности химико-минерального состава различных месторождений полезных ископаемых. Сегодня мы можем прогнозировать, какие элементы поступят в окружающую среду в процессе разработки месторождений того или иного типа (сульфидных руд, цветных металлов: Cu, Pb, Zn, Cd, In, Ya, Ye;

редких и легирующих металлов: Be, Ta, Li, Nb, Mo, Sn, W, Zr;

сурьмы и ртути;

горючих ископаемых и многих других), в какой форме и на какой стадии (добыча, транспортировка, переработка) использования полезного ископаемого будет осуществляться это поступление и т.п. Но делаем ли это, считаемся ли мы с этим?

Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос на примере сульфидных руд, их добычи и переработки человеком.

На поверхности сульфидные руды быстро окисляются и превращаются в сульфаты, многие из которых растворимы в воде. В результате формируются кислые (ион SO4 ) поверхностные и подземные воды с повышенными концентрациями цветных металлов и их спутников. Эти воды выносят растворенные в них компоненты в гидросферу, т.е.

за пределы собственно месторождений. При этом вокруг них возникают большие по площади геохимические ореолы рассеяния, в пределах которых рыхлые отложения, почвы (и произрастающие на них растения) и природные воды обогащены выносимыми из руд химическими элементами, если сравнить с нормальным геохимическим фоном. Очевидно, что повышенные концентрации тяжелых металлов и низкие значения рН природных вод отрицательно влияют на биосферу на этих участках. Однако концентрации металлов в природных гипергенных геохимических аномалиях, генетически и пространственно связанных с рудными месторождениями, обычно невысокие.

А вот масштабы и интенсивность геохимических аномалий, связанных с разработкой месторождений цветных металлов человеком, неизмеримо больше природных. При мировой добыче цветных металлов ежегодно потери (поступления в миграционный цикл зоны гипергенеза) составляют: Cu – около 0,6 млн. т, Pb – 0,3 млн.

т, Zn – 0,5 млн. т. Если учесть эти потери только за последние 10 лет, получается, что на каждый квадратный километр поверхности суши приходится в среднем 42 кг Cu, кг Pb и 34 кг Zn. Конечно, локальные загрязнения в районах действующих рудников и обогатительных фабрик оказываются значительно более высокими, часто превышающими всякие ПДК. Но, кроме этих главных рудных элементов, в гипергенную миграцию поступают и многие микроэлементы, отличающиеся высокой токсичностью: Cd, In, Ya, Ye, Tl, Se. За 10-летний период из-за окисления сульфидов, в том числе и пирита, в процессе добычи и обогащения образуется более 60 млн. т сульфата иона! А если к этому добавить количество сернистого газа, поступающего в атмосферу из труб предприятий цветной металлургии – 5,6 млн. т в год! С этим газом ежегодно выбрасывается в атмосферу и 700 т селена, 200 т ртути и др.

Замечу, что загрязнение окружающей среды свинцом в больших масштабах приходится на свинец, добавляемый в бензин, чем на потери при переработке сульфидных руд. Обратите внимание на это обстоятельство.

Таким образом, добыча, переработка и использование цветных металлов в мировом хозяйстве являются основным источником загрязнения окружающей среды Cu, Zn, Pb, As, Hg, Cd, In, Tl, Ya, Ye, а также частично SO2 и SO4.

Что касается рудных месторождений, то ясно, что их разработка способствует поступлению в окружающую среду нежелательных, часто весьма токсичных, химических элементов, притом в огромных количествах и за короткие сроки. Но почему я привел в перечне месторождений и месторождения горючих ископаемых?

Да потому, что огромные масштабы добычи и потребления органического топлива (в особенности угля) за последнее столетие уже внесли ощутимый вклад в изменение состава атмосферы с точки зрения содержания в ней СО2. А вы, вероятно, знаете, к каким последствиям это может привести («парниковый эффект» и т.п.). Каменные угли, кроме того, содержат значительные количества серы (а это серная кислота в зоне гипергенеза и при сжигании угля). С пылью и газами в атмосферу при сжигании угля и нефти поступают такие микроэлементы, в том числе и весьма токсичные (антибиогенные, биофобные), как Hg, Cd и др. Вспомните, я приводил сведения о геохимической карте Донецка. Хотя содержание тяжелых металлов в углях и нефти в среднем мало (это типичные микроэлементы), но, умножив эти величины на миллиард тонн сжигаемого в год топлива, мы понимаем, какой «подарок» мы преподносим окружающей среде и, в конечном счете, самим себе, нашим потомкам.

Остановимся теперь на вопросе о формах нахождения химических элементов в земной коре. Первым на эту проблему обратил внимание В.И. Вернадский. Его представления были разработаны А.Б. Гаврусевичем, который выделял следующие 6 форм:

1. Самостоятельные минеральные виды (кристаллохимические и коллоидные системы);

2. Изоморфные примеси в минералах – закономерные вхождения в чужие кристаллические решетки;

3. Магматические расплавы. Состояние элементов в них до сих пор проблематично.

Большинство склоняется к мнению, что это простые и комплексные ионы;

4. Водные растворы и газовые смеси (атомное, молекулярное и ионно диссоциированное состояние химических элементов);

5. Биогенное состояние (как в виде сложных органических, так и неорганических соединений);

6. Состояние рассеяния. Эта форма объясняет «вездесущность» элемента или его «следы» в виде еще не установленной формы, возможно, в виде самостоятельных атомов. Именно В.И. Вернадский, который впервые выделил эту форму нахождения элементов, допускал нахождение рассеянных свободных атомов за пределами кристаллической решетки или в чужих решетках, независимо от величины радиусов или объема в промежутках между узлами кристаллической решетки (внедрение, захват). Примером может быть самый редкий из металлов астат – astat – At (85 элемент таблицы Менделеева). В слое литосферы до 16 км его обнаружено всего 0,3 г.


В чистейшем исландском шпате найдено 5 ·106 %, что составляет 1014 атомов йода на 1см3 минерала.

Рассмотрим здесь же и вопрос о постоянстве или изменении состава земной коры во времени. Краткий ответ: химический состав земной коры непостоянен. Земная кора – это система, открытая и на космос, и на мантию. В космос непрерывно диссипируют Н и Не, из космоса поступают метеориты и космическая пыль (а это порядка 1 млн. т в год). Из мантии выплавляются базальты и включаются в состав литосферы, из мантии дегазирует вода, различные газы и включаются в состав атмо- и гидросферы. В самой коре, вследствие радиоактивных процессов, идет уменьшение содержания материнских элементов (U, Th, K40) и увеличивается содержание дочерних элементов (Pb, He). Следовательно, земная кора образование историческое, ее формирование еще не закончено, она продолжает эволюционировать, как и вся наша Земля.

7. Атмосфера Это газообразная оболочка Земли, которая характеризуется наибольшей подвижностью составляющих ее компонентов. Поэтому любые резкие изменения состава атмосферы, связанные с поступлением или уходом главных газовых составляющих (или микрокомпонентов), распространяются вокруг земного шара со значительными скоростями. И это касается как естественных изменений состава атмосферы (вулканические извержения и т.п.), так и антропогенных ее загрязнений.

Кроме того, атмосфера находится в непрерывном обмене с биосферой и является непосредственным или опосредованным через гидросферу поставщиком солнечной энергии для всего живого (кроме анаэробных микроорганизмов). Вот почему атмосферу следует рассматривать как наиболее важную для жизни и для человечества составную часть окружающей среды.

Глобальная роль атмосферы определяет особую ответственность государств Земли.

Сама атмосфера имеет зональное строение. Нижняя ее часть (до высоты примерно до 80 км) называется гомосферой. Плотность этой части уменьшается с высотой, сохраняя однородность химического состава. В пределах гомосферы выделяют три слоя, различающихся по характеру температурного режима. Нижний слой – тропосфера имеет основное значение для жизни на Земле. Верхняя граница тропосферы – тропопауза, отделяется от ее среднего слоя – стратосферы. Вы, вероятно, знаете, что тропопауза у полюсов располагается на высоте 8–10 км, а у экватора – порядка 16– км, и знаете причины этого. До тропопаузы, по мере увеличения высоты, температура достигает почти 0°С. Верхний слой гомосферы выше стратопаузы – мезосфера (до высоты 80–90 км). В ее пределах температура снова снижается с увеличением высоты.

Выше гомосферы залегает мощная, но с низкой плотностью, гетеросфера, в которой, по мере увеличения высоты, слой молекулярного азота сменяется слоем атомарного кислорода, а затем гелиевым слоем и, наконец, водородным слоем, который на высоте порядка 10000 км постепенно переходит в космос.

В нашем курсе мы уделим внимание наиболее важной для биосферы зоне атмосферы – гомосфере и, особенно, прилегающему к земной поверхности ее слою – тропосфере.

Переходя к вопросу о химическом составе гомосферы, мы будем различать главные компоненты (N – 75,5 весовых %;

О – 23,1 %), второстепенные (Ar – 1,28 %;

CO2 – 0,04 %);

микрокомпоненты (Ne, He, Kr, Xe, H2 – 10-5%) и ксенокомпоненты (CH4, N2O, 03, Rn). Главные и второстепенные компоненты составляют более 99,99 % массы гомосферы.

К ксенокомпонентам относятся вещества, находящиеся в переменных количествах и являющиеся временными примесями, поступление которых связано с вулканическими извержениями, жизнедеятельностью биосферы, с производственной и бытовой деятельностью человека. Большая часть ксенокомпонентов в повышенных концентрациях оказывает отрицательное воздействие на биосферу, поэтому они рассматриваются как загрязнители окружающей среды.

К числу ксенокомпонентов относят и пылевые частицы, которые, по источнику образования, подразделяются на 5 категорий:

1. Пыль, выдуваемая с континентов;

2. Пыль растворимых солей, выдуваемая с поверхности океанов и морей;

3. Пыль вулканических извержений;

4. Космическая пыль;

5. Антропогенная (техногенная) пыль.

По оценке разных авторов, антропогенная пыль (результат сжигания твердого и жидкого топлива, пыль металлургических, химических, цементных предприятий и др.) составляет 5-45 % общего количества пыли, приносимого в атмосферу из всех источников.

Главные компоненты атмосферы и их геохимическая роль Обычно при оценке роли атмосферы в геологических и биологических процессах ограничиваются ролью О2 и СО2. Азот остается в стороне. Этому способствует укоренившееся представление об азоте как о нейтральном химическом элементе.

«Нежизненный и не поддерживающий жизни», – назвал его Лавуазье. Какая ирония судьбы! Сегодня мы знаем значительно больше об азоте.

Азот появляется из глубин Земли постепенно, с вулканическими эманациями, в газовых струях и горячих источниках – азотных термах. В азотных фумаролах Везувия содержание азота достигает 98 весовых %. На Земле азот распространен крайне неравномерно: в литосфере – всего 1 %, в гидросфере –1 10-5 %, в атмосфере – 75 % и в биосфере – порядка 15 %. Как видим, в биосфере происходит широкая аккумуляция и фиксация азота из воздуха специализированными микроорганизмами, которые + молекулярный азот превращают в NH3 и NH 4. Это происходит с поглощением энергии. Другие группы бактерий, напротив, участвуют в окислении, нитрификации NH3 и NH 4 до NO2, а затем – до NO3, причем выделяется энергия. И наконец, третья + группа бактерий-анаэробов восстанавливает нитрит- или нитрат-ионы до молекулярного азота, или N 2 O. Это процесс денитрификации. При этом также поглощается энергия.

Подсчитано, что благодаря денитрификации с 1 га почвы в атмосферу поступает 50–60 кг азота за год. Другая часть азота (в виде NH3) освобождается при разложении органических остатков (окисление и распад аминокислот).

Но это работа биосферы по миграции азота. А непосредственно в атмосфере связывание азота идет в меньших количествах. Соединение азота с кислородом воздуха требует затраты значительной энергии, поэтому происходит оно только при грозовых разрядах. По оценке А.Е. Ферсмана, фиксация азота на 90 % носит биохимический характер и только на 10 % зависит от его образования в грозовых разрядах. Поэтому максимальное содержание нитратов в дождевых водах отмечается в богатых грозами тропических районах. Так, в Индокитае в год на 1 га площади выпадает 30–35 кг азотной кислоты и 10–15 кг аммиака.

Однако пока еще роль азота не оценена в достаточной мере ни в процессах выветривания горных пород, ни в почвообразовании, ни в питании растений (нитратная форма – наиболее приемлемая форма питания растений).

Изучение показывает, что азот атмосферы далеко не нейтральный газ. Как и О2 и СО2 велико его значение в геохимических реакциях (азотная кислота – сильный реагент, окислитель) с минеральной частью пород и почв, при этом высвобождаются необходимые для растений химические элементы – Ca, Na, P и др. Растворяя все минеральные соединения пород, азотная кислота делает недоступные зольные компоненты доступными для питания растений.

Вот вам и безжизненный азот! Без азота жизнь вообще была бы невозможной (например, фотосинтез белков и аминокислот).

Видимо, прав был А.А. Сауков, когда писал, что «количество жизни» на земле определяется количеством связанного азота.

Прав был, вероятно, и В.И. Бгатов (1985): «Трудно представить, чтобы природа была столь неразумной, создав огромную массу азота в атмосфере только для балласта».

И уж совсем стоит удивляться прозорливости А.Е.Ферсмана, который признавал:

«Надо думать, что в области геохимии азота мы имеем еще ряд совершенно неразгаданных черт, которые совершенно иначе расшифровывают пути его миграции, чем мы это думаем сейчас».

Таким образом, можно согласится с точкой зрения некоторых ученых о том, что роль молекулярного кислорода атмосферы как единственного окислителя минералов и горных пород, видимо, несколько преувеличена. Не исключено, что окислительный потенциал на поверхности Земли создается в основном атмосферными новообразованиями ионами кислорода (продукта распада озона) и азотной кислотой.

Они постоянно возникают при грозовых разрядах. Иначе трудно объяснить существование самой кислородной атмосферы Земли, этого геохимического чуда, присущего только нашей планете, при резко недоокисленной верхней части литосферы и сейчас, и в геологическом прошлом.

С азотом связан ряд важных проблем, непосредственно касающихся состояния окружающей среды.

1. Проблема загрязнения атмосферы из-за окисления азота.

2. Использование азота атмосферы в процессах техногенеза.

3. Загрязнение атмосферы и почвы продуктами переработки атмосферного азота.

Техногенное поступление окислов азота в тропосферу происходит при сжигании твердого и жидкого топлива (а это десятки млн. т в год). Это приводит к повышению окислительной способности атмосферы, увеличению кислотности метеорных осадков, превышению содержания нитратов в водах районов загрязнения, что отрицательно сказывается на биосфере. В списке наиболее важных загрязнителей, рекомендуемых для международного контроля, окислы азота помещены на пятом месте.

Не менее серьезную проблему для окружающей среды представляет и нарушение сложившегося баланса азота в атмосфере из-за использования его для промышленных и сельскохозяйственных нужд (производство удобрений). Количество связанного азота превышает количество его, поступающее в атмосферу при процессах денитрификации.

Конечно, это не грозит человечеству «азотным голодом» в ближайшие миллионы лет.

Но выделяются две стороны проблемы. Увеличение питательно важных соединений азота в реках и озерах способствует старению водоемов, что сокращает ресурсы пресных вод. Не ясно пока, как скажется вынос избыточных количеств азота в океаны на развитие жизни в них.

В последние годы появилось сообщение о регистрации в 1990 г. научного открытия (само открытие состоялось в 50-х г.г.) об усвоении высшими растениями и животными атмосферного азота непосредственно, без участия микроорганизмов (автор открытия Больский).

Кислород занимает второе место в составе атмосферы. Сейчас уже известно, что кислород появился в атмосфере, по крайней мере в значительных количествах, с момента начала фотосинтетической деятельности зеленых растений (сине-зеленых водорослей), т.е. около 3 млрд. лет тому назад. Сложилось убеждение, что при фотосинтезе зеленых растений углерод CO2 идет на построение тканей, а кислород высвобождается в атмосферу. До этого атмосфера имела восстановительный характер.

В истории кислорода атмосферы выделяют несколько критических точек:

• точка Юри (1,2 млрд. лет тому назад, средний рифей), когда содержание кислорода достигло 0,1 %;

• точка Пастера (около 600 млн. лет тому назад, кембрий-венд) – содержание кислорода около 1 %;

• точка Беркнера-Маршалла (около 400 млн. лет тому назад, силур-девон) – содержание кислорода порядка 10 % (от современного).

К этому времени концентрация кислорода была достаточной, чтобы начал формироваться озоновый слой, под защитой которого жизнь получила возможность выйти из океана на сушу. Наземные растения подключились к «выработке» свободного кислорода, и его концентрация в атмосфере начала возрастать более быстрыми темпами.

Однако исследования, проведенные в 30-х г.г. текущего столетия, показали, насколько мы еще далеки от истины в смысле понимания природы происхождения кислорода атмосферы. Изотопный анализ показал, что при фотосинтезе имеет место не восстановление углекислоты, как думают и до сих пор еще многие, а дегидрогенизация по реакции:

H 2 O + C 18O2 (HCOH )n +16 O2.

Таким образом, в атмосферу поступает более легкий кислород воды. Но кислород атмосферы оказался на 2,3 % тяжелее фотосинтетического. Возникает вопрос: какой же мощный процесс, сопоставимый с процессом генерации легкого фотосинтетического кислорода, утяжеляет его.

Сейчас можно указать на три таких процесса.

1. При дыхании организмов и разложении органических веществ связывается преимущественно легкий кислород. Однако этот процесс разделения изотопов кислорода хотя и идет в огромных масштабах, но происходит с малым коэффициентом разделения, недостаточным для объяснения имеющегося утяжеления кислорода атмосферы.

2. Утяжеление кислорода атмосферы при помощи фотодиссоциации CO2 в верхних слоях атмосферы, происходящей с малой интенсивностью, но с большим коэффициентом разделения.

3. Третий источник тяжелого кислорода – региональный метаморфизм окислов железа, в котором легче отторгается тяжелый кислород, как менее прочно связанный.

В последние годы высказывались новые идеи относительно происхождения кислорода атмосферы. Академик Н.П. Семененко (1972), американец Дж. Картес (1973) считают, что главным источником кислорода в атмосфере является фотодиссоциация молекул воды в верхних слоях атмосферы. Кислород затем включается в круговорот, а водород, как легкий элемент, уходит в космос – диссонирует.

И наконец, В.И. Бгатов (1985) считает, что кислород в атмосфере появился в глубокой древности благодаря дегазации базальтовой магмы. Этот автор считает, что фотосинтез растений дает только 30 % кислорода атмосферы, а остальные 70 % являются продуктом вулканизма.

Кислород активно участвует в круговороте веществ в зоне гипергенеза. Огромные его массы расходуются на дыхание организмов, разложение органических веществ, окисление соединений закисных Fe и Mn, сульфидов. Примерно такие же количества его выделяются в атмосферу при других процессах (см. выше). Положительный баланс его в атмосфере сохраняется многие сотни миллионов лет.

Деятельность человека направлена в основном на уменьшение содержания кислорода в атмосфере. По некоторым оценкам, только сжигание органического топлива ежегодно извлекает из атмосферы около 2 % кислорода, вырабатываемого за этот период растениями. А вырубка лесов – статья «вклада» человека в кислородный баланс. Надо заметить, что сельскохозяйственная деятельность человека не компенсирует эти потери. Заметьте, что, например, на территории США и части Западной Европы расходуется кислорода больше, чем генерируется на этих площадях.

Кроме того, оголение земель в результате различного строительства (города, дороги, промышленные предприятия и т.п.) ведет к ускорению процессов окисления почв и верхнего слоя коренных пород.

И еще одно важное замечание. В Мировом океане растворено много кислорода, океан – важнейший поставщик кислорода в атмосферу. Поэтому охрана его от нефтяных пленок и т.п. «благополучия» океана, его фитопланктона играет особую роль для сохранения баланса кислорода в атмосфере и нормальных условий развития биосферы.

Второстепенные компоненты атмосферы Аргон – самый важный из распространенных инертных газов атмосферы.

K в породах, дегазирует Образуется он при распаде радиоактивного изотопа – потом из литосферы в атмосферу. Как благородный газ, аргон не участвует в процессах гипергенеза.

Углекислый газ. Несмотря на низкую концентрацию его в атмосфере, геохимическая роль этого газа исключительно важна. Причем, в отличие от кислорода, основная масса CO2 (98 %) растворена в Мировом океане, а только 2 % находится в атмосфере.

В процессе фотосинтеза извлекаются ежегодно из атмосферы огромные массы CO2.

Темп настолько высок, что весь углекислый газ атмосферы полностью потребляется растениями менее чем за 30 лет. Но количество его не убывает, ибо действуют и противоположные процессы – идет выделение свободного CO2 в атмосферу. Это дыхание растений и животных, это разложение органического вещества, т.е. имеет место биологический цикл углерода в окружающей среде. В.И. Вернадский называл его жизненным циклом (CO2 – живое вещество). Огромные массы CO2 уходят из атмосферы и при образовании карбонатов, химическим и биохимическим путем. Это различные известняки, мел. Благодаря захоронению органического вещества и карбонатов в осадочных породах (угли, нефть, известняки, рассеянная органика) из этого круговорота ускользают огромные количества углерода. Компенсация этих потерь идет за счет «минеральных» источников (вулканический процесс, кислотное разложение карбонатов, углекислое дыхание зоны метаморфизма).

Итак, в природе сложился положительный баланс CO2 в атмосфере. А за последнее столетие человек резко увеличил использование горючих полезных ископаемых, сжигание которых приводит к резкому поступлению техногенного CO2 в атмосферу. И это происходит, несмотря на способность океана к растворению CO2, а растений – к расходованию его на фотосинтез. Имеются тревожные прогнозы на этот счет, например, парниковый эффект и его геологические последствия – потепление климата, таяние ледников, затопление прибрежных территорий, опустынивание отдельных районов и т.п.

Обнадеживает то, что запасов органического топлива человечеству хватит всего на 100–200 лет. По мере перехода на другие виды топлива количество техногенного CO будет сокращаться, и в относительно недалеком будущем содержание CO2 в атмосфере может достигнуть уровня, соответствующего природному равновесию.

Микрокомпоненты Поскольку микрокомпоненты – это инертные газы, которые оправдывают свое название и не вступают в какие-либо химические реакции в биосфере, мы не будем их рассматривать.

Ксенокомпоненты Ксенокомпоненты атмосферы другое дело. Они интересуют нас еще и потому, что к ним относятся и многие антропогенные вещества, загрязняющие атмосферу, о чем уже было упомянуто выше. Кратко остановимся на основных ксенокомпонентах атмосферы.

Метан и другие газообразные углероды. Метан – CH4 – в небольшом количестве всегда присутствует в атмосфере. Естественным его источником является органическое вещество, разлагающееся при условии недостатка кислорода. Процесс этот идет в почвах, болотах, в захороненных осадках и осадочных породах. В месторождениях природного газа метан составляет до 90 %, в газах нефтяных месторождений – порядка 75 %, в угольных – 96 %.

Часть метана в биосфере окисляется особыми видами бактерий с образованием CO и H2O.

Содержание более тяжелых газообразных углеводов (этана, пропана и др.) ничтожно, хотя их больше в газах нефтяных месторождений (до 17 %) и газовых (до 3 %).

Источником техногенных углеводов в окружающей среде являются двигатели внутреннего сгорания. Ежегодно с выхлопными газами в атмосферу поступают многие десятки млн. т углеводов. В этих газах преобладают наиболее токсичные предельные углеводороды – пентан, гексан, содержание которых не должно превышать допустимое в 3 мг/м3. Свой вклад вносят и промышленные предприятия, и сжигание отходов.

Окись углерода. Этот газ в, отличие от О2 и CO2 – основы жизни на Земле, – токсичен. Если его концентрация превышает 10 мг/м3 – это опасно для здоровья человека (угарный газ). Заметьте, CO не характерен для природных процессов в окружающей среде (природа мудра!). Появление его в атмосфере – следствие деятельности человека, если исключить образование некоторого количества CO при лесных пожарах. Но я бы заметил, что и пожары это часто «заслуга» человека.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.