Причины, способы и формы миграции

Вид материала

Лекция

Содержание Коппоидная и сорбированная формы нахождения Минеральная форма Биоrенная форма Техноrенная форма Водные растворы Газовые смеси

Подобный материал:

• Т. Б. Смирнова Миграции и динамика численности немецкого населения Западной Сибири, 236.62kb.
• Урока по географии и информатике По теме: «миграция населения», 36.3kb.
• В. В. Жариков к т. н.,, 11.74kb.
• В. Я. Ельмеев § Сущность и причины современного кризиса, 1267.19kb.
• 21. Инфляция Сущность, причины и формы проявления инфляции, 213.09kb.
• Семинар "Диагноз: неуспеваемость. Причины неуспеваемости и пути преодоления", 58.6kb.
• Частные агентства занятости – потенциал развития процессов трудовой миграции, 697.32kb.
• Закон биогенной миграции атомов В. И. Вернадского, 43.2kb.
• Миграции населения перемещения населения, связанные с переменой места жительства, 42.59kb.
• Семинар№1 Ранние формы религии, 13.66kb.

Лекция 7 - 2009


Причины, способы и формы миграции


Формы, причины и способы миграции химических элементов

Миграция химических веществ т.е. их движение, это постоянное их состояние, как говорил Блок: «покой нам только снится..» Абсолютного покоя нет, есть лишь движение с разной скоростью. При этом, как известно вам еще из школьного курса по механике движение любого тела состоит из разных составляющих. В экологической геохимии нас будет интересовать относительное движение веществ в биосфере, при этом в большей мере характер и способ миграции веществ относительно источника их образования.

Под формой миграции химических элементов понимают их структурное состояние: это или инертные атомы, молекулы ионы или более сложные структуры, такие как минералы и даже породы, мигрируют атомы и в форме еще более сложной организации чем порода - планеты, например это тоже форма организации материи.

В условиях земной поверхности формы миграции веществ разнообразны. По мере удаления от источника форма может меняться. Чаще всего это происходит под влиянием внешних факторов, которые являются параметрами окружающей среды. Скорость миграции зависит и от свойств той или иной формы вещества - внутренних факторов миграции. Например, подвижность, понимаемая как скорость миграции, двухвалентного и трехвалентного железа разная в зависимости от условий среды, а вот относительная подвижность железа и марганца в одних и тех же условиях будет разной, что будет причиной различий их собственных свойств

По мере транспортировки материала в той или иной активной среде миграции обычно происходит дииспергация (дробление) материала и изменение форм миграции. Это хорошо можно наблюдать в условиях поверхностного водного стока от самых верхних гипсометрических отметок до конечного базиса эрозии. Здесь влекомый водным потоком материал дезинтеграции горных пород трансформируется от огромных валунов до частиц, составляющих растворенную фазу истинных растворов.

По фазовому характеру среды миграции различают расплавные, воздушные, водные и твердые (сухие) потоки. Особый поток миграции вещества составляют их биогенные формы. Потоки миграции химических элементов могут принимать разные виды в зависимости от характера среды и энергоносителя: поверхностные и подземные водные потоки, атмосферные потоки, ледники, снежные лавины, перемещения блоков земной коры при тектогенезе, магматические и склоновые процессы, миграции животных. Все эти процессы проявляются в тесном взаимодействии и непрерывно, создавая на каждый момент времени свою мозаичную картину геохимического поля.

Причиной движения всегда является разность энергетических потенциалов между любыми точками геохимического поля, что заставляет физические тела в любой форме перемещаться от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом. Различают четыре основных типа энергетических источников движения химических элементов на Земле: разность гравитационных, электрических потенциалов, давления растворов (инфильтрация) и диффузия, при которой выравниваются концентрации.

Разность гравитационных потенциалов вызывает миграцию веществ в любой форме, но более ярко она проявляется в так называемой механической форме, под которой понимают структуры макроуровня. Инфильтрация как способ миграции характерна для растворов, диффузия как способ выравнивания химических потенциалов характерна больше всего для миграции свободных атомов, молекул; разность электрических потенциалов вызывает движение ионов и электронов в истинных растворах и в проводниках любого фазового состояния.


Коппоидная и сорбированная формы нахождения


Значительное количество коллоидных чаcтиц, относимых к про­мышленным,, образуется в результате сжигания топлива. Часть их поступает в атмосферу при горении, часть (в виде золы) - в раз­личные накопители. Из последних частицы золы различными способами поступают в соседние ландшафты. Отметим, что золь­ность дров колеблется в зависимости от вида растений в преде­лах 0,5-3%, а угля - от 12 до 40%. Количество пыли, выделяе­мое при сжигании нефти, составляет око­ло 0,1%, а при аналогичном сгорании 10000 м3 газа ее вьделяет­ся около 1 кг.

Значительная часть поступающих в атмосферу твердых колло­идных частиц изначально содержит тяжелые металлы, способст­вуя отмечаемой многими исследователями металлизации биосфе­ры. от металлургических предприятий таким путем поступают в значительных количествах Fe, Мп, Со, Аs, РЬ, Zn, W, Cu, Cd и др. От ТЭЦ, сжиrающей около 500 т угля в сутки, ежегодно выбра­сывается в атмосферу примерно: V - 37, РЬ - 21, As - 20, F -­13, Ni - 10, Ве - 1 т. Не меньшие их количества дополнитель­но поступают в атмосферу из золонакопителей.

Однако даже те твердые аэрозоли промышленного происхож­дения, которые первоначально содержат металлы в количествах близких к кларковым, ко времени осаждения существенно обога­щаются многими элементами за счет сорбции. Это связано с тем, что в атмосфере селитебных ландшафтов (а имен­но в них расположено подавляющее большинство предприятий) обычно повышена концентрация металлов (Процессу сорбции способствуют малые размеры частиц, выбрасываемых с дымами в атмосферу. Так, диаметр частиц оксидов цветных ме­таллов, как правило, не превышает 1 мкм, а цементной пыли ­10 мкм.

В результате осаждения промышленных аэрозолей состав об­разующихся крупных техногенных аномалий идентичен. При этом во многих лито- и биогеохимических аномалиях коэффици­ент аномальности ряда элементов, находящихся в наибольпmx кон­центрациях и относимых к так называемым приоритетным загряз­няющими веществами, может быть в 1000 раз выше, чем у дру­гих элементов, составляющих эти же аномалии. Крупные лито- и биоreoхимические аномалии, образующиеся за счет осаждения тех­ногенных аэрозолей, часто встречаются вблизи относительно не­ больших селитебных ландшафтов (регионального' и местного зна­чения), а также у рудников и обогатительных фабрик. На юге ев­ропейской части России около крупных промышленных городов(государственного значения) такие аномалии не установлены. Эго можно объяснить двумя основными причинами.

Во-первых, города с числом жителей около 1 млн и более рас­положены в регионе среди пашен. В их почвах при постоянных перепахиваниях происходит усреднение содержания поллютантов на больших площадях. В результате идет постепенное увеличение фоновой концентрации загрязняющих веществ в почвах аrpo­ландшафтов, а не формирование техногенных аномалий.

Во-вторых, в городах государственного значения всегда нахо­дятся разноплановые предприятия (см. 7.2.1), выбрасывающие в атмосферу аэрозоли разного состава и зарядов. Обычно основные вещества (СаО, ZnO, MgO, Fе2Оз и т.д.) заряжены отрицательно, а кислые (Si02, P20s и т.д.) и угольная пыль - положительно. Чем больше разноименно заряженных частиц находится в определен­ной части атмосферы (над отдельным предприятием, городом), темчаще они сталкиваются, соединяются и оседают (Б.А. Алексеен­ко,1994). Расчеты показывают, что скорость оседания коллоидныхчастиц в воздухе в 600 раз больше, чем в воде.

Итак, чем больше разнообразных предприятий - источников разнозаряженных аэрозолей находится рядом, тем меньше стано­вится дальность переноса частиц аэрозолей. В данном случае, с од­ной стороны, уменьшаются глобальные (с точки зрения простран­ственного распространения) последствия атмосферного перено­са коллоидов техногенной природы, а с другой стороны, на от­носительно небольшой территории (обычно с максимальной плотностью населения, среди которого дети с еще только форми­рующимся организмом) оседает максимум загрязняющих веществ в коллоидной форме. В результате резко возрастает их токсичное воздействие.

Эro, при учете большого количества крупных промышленных центров в различных частях биосферы, позволяет относить послед­ствия рассматриваемого переноса к глобальным явлениям в би­осфере. Здесь уместно отметить, что отрицательные последствия концентрации веществ из аэрозолей не всегда пропорциональны массе последних. Миллиграммы аэрозолей РЬ, находящиеся в ат­мосфере городов и попавшие через легкие в организм человека, гораздо опаснее килограммов природных глинистых частиц, пе­реносимых в виде аэрозолей.

В результате осаждения большого количества аэрозолей в чер­те городов в их почвах и растениях повышены концентрации многих химических элементов, и в первую очередь металлов. Так, в относительно небольшом городе Новороссийске (менее 500 тыс. жителей), где практически отсутствуют металлургические предпри­ятия, превышение содержания в почвах металлов по отношению фоновому содержанию в соседних природных ландшафтах со­ставляет на 36 км2: Sr - 2200, Zn - 1190, РЬ - 1000, Си - 262, Sп - 43, Мо - 7, Ag - 1 т.

Резкое повышение концентрации металлов в городских поч­вах за счет осаждения коллоидных частиц наблюдается во всех круп­ных городах мира. Наиболее сильно увеличивается концентрация металлов в городах с преобладанием металлургических и химиче­ких предприятий Почвы значительных по размерам селитебных ландшафтов можно рассматривать как крупные техногенные ли­тохимические аномалии, образовавшиеся преимущественно за счет осаждения коллоидных частиц из атмосферного воздуха. Ос­новными источниками этих частиц являются различные про мы­шленные предприятия и транспорт.

Изучение таких аномалий показало, что, несмотря на различ­ные климатические и ландшафтно-геохимические условия, а так­же на преобладание в городах различных предприятий, элемент­ный состав всех изучаемых аномалий практически одинаков: РЬ, Zn, Си, Мо, Со, Cr, Ва, Ni, Мп, У, Ga, Ti, Sr. Однако значения коэффициентов аномальности этих элементов могут существен­но отличаться. Содержание одних элементов незначительно отли­чается от фонового), а других - превышает фоновое в ты­сячи раз. Элементы, концентрации которых в техногенных ано­малиях высока, называют «приоритетными» загрязнителями.

В городских растениях также отмечаются повышенные концен­трации практически тех же химических элементов, что и в поч­вах. Следовательно, крупные промышленные города можно рас­сматривать и как техногенные биоreoхимические аномалии РЬ, Zn, Cu, Мо и Т.д. того же генезиса, что почвенные аномалии. Следу­ет отметить, что зоны максимальных концентраций загрязняющих элементов в почвах и растениях часто могуг не совпадать, что объ­ясняется многими факторами (см. 6.4.2).

Растения и животные (включая людей), живу­щие или находящиеся продолжительное время в местах образо­вания техногенных аномалий металлов за становятся более подверженными различным за­болеваниям. У растений развиваются хлороз, некроз, суховеточ­ность и суховершинность. У людей чаще всего возникают различ­ные аллергические заболевания, а также болезни дыхательных пу­тей и легких. При дальнейшем повышении концентраций тяжелых метатюв, осажцающихся из аэрозолей, возникают расстройства нерв­ной системы, начинает проявляться четкая корреляция числа он­кологических заболеваний с концентрацией металлов.

Промышленные предприятия, кроме того, выбрасывают в ат­мосферу громадное количество паров и газов различного соста­ва.. Из них обра­зуются различные аэрозоли с жидкой дисперсной фазой, в том чис­ле различные кислоты Особенно много их образуется при пере­работке на металлургических предприятиях сульфидных руд. В рай­онах действия таких предприятий особо часты кислотные осадки.

К кислотным осадкам относятся воды дождя и снега с вели­чиной РН < 6,5. Кроме выбросов серы и ее оксидов, обычно свя­занных с переработкой сульфидных руд, важным источником промышленных коллоидов с жидкой дисперсной фазой могуг быть выбросы в атмосферу N02 и HCl. Выпадение кислотных осад­ков приводит к гибели ряда организмов в почвах и водоемах (от­мечены случаи гибели даже рыб), снижению прироста лесов и их усыханию. К районам, подверженным воздействию кислотных осад­ков, относятся в первую очередь Центральный Казахстан, Запад­ная Европа, Канада и США. К районам, особо опасным по последствиям вы­падения кислотных осадков, следует отнести участки океаничес­ких мелководий, в пределах которых из-за невозможности размно­жения многих морских организмов может произойти глубокое на­рушение экологического равновесия, способное затронуть Миро­вой океан.

Промышленные предприятия и селитебные ландшафты в це­лом являются также источниками коллоидов в жидкой дисперсион­ной среде. Об их количестве и соотношении с природными кол­лоидами можно судить по следующим данным: от Москвы за год в речки поступает 20-30 тыс т взвешенных частиц (Ю.Е.Сает, 1990); в районе Вашингroна 1/5 часть взвешенных частиц поступает с ур­банизированных территорий, занимающих всего 1/50 площади во­досбора. Можно ориентировочно считать, что от населенных пунктов в аквальные ландшафты поступает в 2-5 раз больше взвешенных частиц, чем от природных.

О том, что значительная часть поступающего материала пред­ставлена коллоидными частицами, можно судить по разному (в 10 рази больше) увеличению в составе донных отложений, ниже горо­дов и их очистных сооружений, частиц размером меньше 0,005 мм.

Данных об элементном составе промышленных коллоидных ча­стиц в жидкой среде мало. Однако образующиеся при их большой концентрации аномалии в донных отложениях рек имеют анало­гичный состав (РЬ, Zn, Cu, Ni, Со, Fe и т.д.), даже если коллоиды поступали от различных и практически монопромышленных городов. При этом в аномалиях коэффициент концентрации «при­оритетных загрязняющих веществ может быть в десятки раз вы­ше, чем у ее остальных элементов.

При сельскохозяйственных работах основная масса коллоидов образуется в процессе обработки полей. Как уже указывалось, да­же самый легкий в стране трактор «Беларусь» после обработки 1 га земли оставляет после себя 13-14 т пыли. Ее легкие частицы очень быстро поднимаются в воздух, образуя аэрозоли. В резуль­тате в атмосферу попадают коллоиды почв, часть метаколлоидов снова переходит в коллоиды, а также поступает в атмосферу. Рас­сматриваемый процесс захватывет верхние, наиболее плодород­ные почвенные горизонты. Следовательно, увеличение количест­ва аэрозолей, вызванное сельскохозяйственной деятельностью, уменьшает плодородие почв.

Второстепенными (по массе) источниками коллоидных частиц являются удобрения и химические средства защиты определенных растений, истирающиеся орудия обработки почв и выхлопные га­зы транспорта. Но именно эти источники являются основными поставщиками металлов, которые либо образуют самостоятельные коллоиды, либо сорбируются многочисленными коллоидами гу­муса и глинистых минералов. С удобрениями из апатитовых кон­центратов в больших количествах поступают As, Sr, У, Nb, Cd, Sn, La, Се; из желваковых и ракушечных фосфоритов - Zn, As, Sr, У, Cd, Sn, La, Се, РЬ (Ю.Е. Сает и др., 1990).

За счет поверхностного стока значительная часть коллоид­ных частиц различного происхождения поступает в реки. При этом часть тяжелых металлов концентрируется в почвах пойм, образуя своеобразные пойменные аномалии


Минеральная форма


Общая масса химических элементов, находящихся в мине­ральной форме в биосфере, осталась при ее переходе в ноосферу практически неизменной, но увеличилась масса интенсивно ми­грирующих минералов. Последнее связано со сносом минералов с полей (в основном глинистых) и деятельностью горнорудной про­мышленности. При поверхностном сносе минералов с агроланд­шафтов концентрация элементов, образующих эти минералы, обычно близка к кларковой.

Значительное количество разных химических элементов (металлов) мигрирует в минеральной форме от разрабатываемых месторождений (особенно рудных) и обогатительных фабрик. Концентpaция элементов в этих минералах существенно превЬПIIает КЛ3р­ковые значения. Образование таких минералов происходит в ОС. новном на механических барьерах, где в итоге создаются техно­генные геохимические аномалии.

Специально проводимые исследования показали что обычно донные отложения рек, на которых стоят руд. ные обогатительные фабрики и в которые поступают воды и ми. нералы из обрабатываемых полиметаллических месторождений, обогащены металлами фракции 0,5-0,25 мм, что связано с час. тичным измельчением обломков рудных минералов, и менее 0,007 мм, что верояТнее всего связано с осаждением металлов из растворов.

Водные растворы, поступающие от штолен, шахт и обогатительных фабрик, могут также относиться к числу техногенных ис­точников рудных минералов, мигрирующих в виде тонкой взве­си в поверхностных водах. В природных условиях металлы из таких растворов выпадают в осадок уже в пределах первых километров от места поступления и в дальнейшем мигрируют в реках в основном в виде взвеси (Н.М.Страхов, 1963).

Даже в случае чрезвычайного "техногенного обогащения вод металлами их концентрация уже на первых километрах миграции в реке (без разбавления природными водами) доходит до кларковоro значения, а выпавшие в осадок металлы (их соединения) перено­сятся в виде взвеси (В.А.Алексеенко, В.В.Данчев, В.Е.Флеров,

1973).

В виде тонкой взвеси реками переносится и большинство рудных минералов, попавших в водные потоки в форме относи­тельно крупных обломков. После первых километров их природ­ной миграции они переходят во взвеси за счет истирания.

Ассоциации химических элементов, образующих аномалии в донных отложениях за счет концентрации минералов, начавших миграцию от различных техногенных источников, аналогичны. Ос­новными элементами аномалий являются Fe, Со, Ni, Си, РЬ, Zn и Т.д., однако роль «приоритетных» элементов (и даже «приооритетных» минералов) в таких аномалиях может быть очень велика. В отдельных случаях возможно образование техногенных россыпей отдельных минералов.

Биоrенная форма

Масса химических элементов, находящихся в биогенной фор­ме, в период формирования ноосферы возрастает в сколько-нибудь значимых масштабах при переходе ландшафтов пастбищ, лу­гов и степей в сельскохозяйственные ландшафты (). Дальнейшее перемещение химических элементов, сконцентриро­ванных в биогенной форме в агроландшафтах, практически происходит лишь при техногенной (социальной) миграции. Осо­бо следует отметить, что массы перемещаемых при этом метал­лов столь-велики, что сопоставимы с перевозкой руд, но их кон­центрации близки к кларковым. Следовательно, на металлизацию биосферы данный процесс существенно не влияет и сколько-ни­будь значимых аномалий при этом не образуется

Техноrенная форма

К техногенным образованиям относятся различные соедине­ния и химические элементы в самородном, чистом состоянии, об­разующиеся в результате антропогенной деятельности. Несколь­ко условно их можно разделить на три группы.

В первую группу объединены техногенные соединения, обыч­ные для природных условий,- оксиды N, С и S и др. В период формирования ноосферы число таких соединений резко возрос­ло. Появилась даже реальная угроза изменения климата из-за парникового эффекта, вызванного избытком СО2. Масса рассматриваемых соединений, об­разующихся техногенным путем, становится сравнимой с природ­ным образованием этих же соединений.

Ко второй, очень большой группе техногенных образований от­носятся те из них, которые возникали в биосфере и раньше – в результате природных процессов, и существовали в ней, но лишь в рамках строго определенных и обычно редких внешних условий. К таким образованиям можно отнести озон, ряд углеводородов и многие металлы в самородном состоянии. Последствия появления техногенных образований рассматриваемой группы (особенно в зна­чительных количествах, что наблюдается на первых этапах фор­мирования ноосферы) в 6ольшинcrвe случаев еще неизвестны. Мно­го проблем может возникнугь, если эти образования попадуг в ге­охимические ландшафты - в условия, для которых такие веще­ства чужды. В частности, не ясны последствия начавшейся гло­бальной металлизации верхних частей биосферы. Можно досто­верно говорить лишь о том, что процесс появления таких веществ идет в разрез с природными процессами.

К третьей rpуппе относятся техногенные соединения, не име­ющие природных аналогов. Их видовое разнообразие и обшая би­омасса непрерывно возрастают. В число этих образований входят многочисленные синтетические полимеры, моющие средства, пе­стициды, различные сплавы и т.п. Эколого-геохимические послед­ствия их появления в биосфере еще не определены, однако про­явившиеся к настоящему времени относятся в основном к отри­цательным.


Водные растворы

Если рассматривать сами водные растворы, то существенно­го изменения их массы при переходе биосферы в ноосферу пока не произошло. Содержание же химических элементов в этих рас­творах изменилось. О миrpации в виде растворов рудных хими­ческих элементов, т.е. большинства тяжелых металлов, уже гово­рилось. Даже при чрезвычайно высоких концентрациях растворов этих металлов на отдельных участках рек уже на расстоянии пер­вых километров от источника заrpязнения концентрация раство­ров приближается к кларковой. Однако говорить в таких случаях о процессах самоочищения нельзя, поскольку изменяется не ко­личество миrpирующих элементов, а только форма их нахождения в одном потоке. Металлы переходят из растворов в минеральную, коллоидную и сорбированную формы, с осаждением на геохими­ческих барьерах, соответствующих новым формам нахождения этих элементов в миrpационном потоке.

Таким образом, влияние промышленных предприятий - ос­новных источников растворенных тяжелых металлов - на концен­трацию этих металлов в природных растворах сказывается толь­ко на первых километрах от места техногенной разrpузки. В це­лом же под воздействием антропогенной деятельности количест­во ионов в природных водных растворах существенно увеличива­rся. В этом процессе значительная роль принадлежит сельскохо­зяйственной деятельности.

В биогенных ландшафгах геоморфологическая зональность раз­вития определенных видов растений во многом зависит от геохи­мических особенностей района и биогеохимических особенностей jрастений. При прочих равных условиях pacreния в элювиальных ландшафтах имеют наибольшую возможность для поглощения легкодо­ступных (обычно хорошо переходящих в растворы) химических эле­ментов. Растения, растущие гипсометрически ниже, получают уже только «оставшиеся» элементы - так продолжается до аквальных ландшафтов При этом ниже произрастают такие виды растений, для нормального развития которых в первую очередь необходимы в больших количествах элементы, не поглощенные растениями, рас­тущими выше В результате ионный сток в реках, протекающих среди природных ландшафтов, относительно невысок, так как коли­чество «невостребованных> ионов стремится к минимуму.

Современное развитие сельского хозяйства ведется без учета осо­бенностей этого процесса и без соответствующего подбора сельско­хозяйственных культур. Недостаток определенных химических эле­ментов пьrraютcя восполнить внесением удобрений. I1риродный про­цесс при этом резко нарушается, и увеличивается ионный сток.

Орошение земель приводит к увеличению выноса из почв аг­роландшафтов ионов элементов, оставшихся «невостребованны­ми» культивируемыми видами растений. Кроме того, орошение сни­жает водный сток в реки, поскольку значительная часть вод, ис­пользуемых для орошения, не возвращается в них


Газовые смеси


Общее количество газовых смесей в биосфере за последние сто­летия практически не менялось. Однако, по мнению ряда иссле­дователей, техногенные процессы, связанные с началом форми­рования ноосферы, уже вызвали и некоторые глобальные изме­нения состава всей атмосферы, и изменения, получившие разви­тие только в отдельных районах.

Ориентировочно можно считать, что в городе с населением не­сколько миллионов жителей за сугки в атмосферу вьщеляется, т: углеводородных паров и газов - свыше 1300, ацетальдегидов ­свыше 60, оксидов азота 600-650, оксидов серы - около 500, ок­сида углерода (СО) - свыше 5000.

Содержание кислорода в составе выхлопных газов автомоби­лей резко уменьшается по сравнению с атмосферным воздухом(в среднем с 20,9 до 4% при бензиновых двигателях и до 9% при дизельных). Однако значительно увеличивается содержание С02 (с 0,03 до 13%), СО (в среднем от бензиновых двигателей 4%, от дизельных двигателей 0,1 %), углеводородов (от п. 10-0 в атмосфе­ре до 4% от бензиновых двигателей). Это позволяет считать, что при парковке автомобилей во дворах-колодцах, окруженных мно­гоэтажными домами и плохо проветриваемых, состав воздуха рез­ко отличается от обычного атмосферного.

Специальные исследования (P.l..emaigre) показали, что при раз­ном режиме работы автомобильных двигателей состав выхлопных газов существенно меняется. Так, максимальное количество СО вьделяют при малой скорости машины с бензиновым двигателеми при ускорении - с дизельным. Количество углеводородов и фор­мальдегидов в выхлопных газах возрастает в десятки раз при за­медлении, а оксидов азота - при ускорении.

Существенно меняется состав атмосферного воздуха при сжи­гании различного топлива. Об этом можно судить по данным

Довольно много газов вьщеляется при сжигании бытового му­сора. Обычно в зависимости от типа мусоросжигающих устано­вок при переработке 1 т мусора вьделяется, кг: СО - от 0,35 до150; углеводородов - от 0,15 до 50; NНз - от 0,01 до 1,4; (NzO+NO+N02) - от 0,05 до 1,0; оксидов серы - от 0,2 до 1.

Состав преобладающей массы так называемых «загрязняю­щих» газов, поступающих в атмосферу от различных промышлен­ных предприятий, в целом аналогичен. Это оксид углерода (СО), оксиды серы (S02, SОз), диоксид углерода (COz), аммиак (NH.).

Кроме них лишь иногда в значительных количествах поступают от литейных предприятий акролеин (CH2-CH-Ct:~ ), имеющий запах подгоревших жиров, от предприятий химической промы­ленности - пары различных кислот и сероуглерода, меркатаны(имеют неприятный запах), хлор, фтор, фторид кислорода (OFz) и некоторые другие газообразные соединения и пары.

Органические поллютаиты в атмосфере. Часто в отдельную проблему органической геохимии вьделяют распределение орга­нических веществ в атмосфере (В.А.Исидоров, 1992; K-Н.Зеленин,

1988 и др.). Основные природные источники этих веществ мож­но объединить в две группы: биогенные и геологические.

К геологическим источникам углеводородов в атмосфере сле­дует в первую очередь отнести многочисленные и еще недостаточ­но изученные процессы дегазации верхней мантии. Значительное количество углеводородов, в том числе и метана, поступает в ат­мосферу от месторождений нефти и природного газа. При био­генных процессах органические вещества вьщеляются в атмосфе­ру в результате жизнедеятельности всех организмов (от однокле­точных бактерий до высших животных). При этом только углево­дородов (без учета метана) вьделяется за год около 1,5 -108 т, а об­щее число вьделяемых органических веществ насчитывает тыся­чи наименований. Особо следует отметить биогенное метанооб­разование в аквальных и переувлажненных ландшафтах континен­тов, характеризующееся цифрой 0,6 - 108 т/год.

Несмотря на крайне низкое содержание метана в атмосфере Земли, он играет существенную роль в создании «парникового эф­фекга» Роль мно­гочисленных углеводородов, выделяемых организмами, выяснена пока не до конца. К настоящему времени установлено, что часть из них (в частности, изопрен и этилен) способствуют выживанию определенных видов растений при возникновении неблагоприят­ных условий: терпены ограничивают проникновение в ткани рас­тений ряда микроорганизмов и т.д. Следовательно, изменение обычной (очень низкой) концентрации в атмосфере углеводоро­дов может привести ко многим еще недостаточно ясным послед­ствиям в развитии биосферы.

Точного подсчета количества органических соединений, посту­пающих в атмосферу вследствие антропогенной деятельности, на данный момент нет. Ориентировочно считается, что их поступа­ет в 10 раз меньше, чем в результате жизнедеятельности организ­мов. Такое, пока относительно небольшое количество техноген­ных органических соединений не может оказать решающего воз­действия на всю биосферу. Однако в случае больших поступлений органических веществ уже сейчас в отдельных районах можно ожи­дать различных изменений в развитии организмов. В связи с этим рассмотрим основные техногенные источники органических ве­ществ, поступающих в атмосферу.

В первую очередь следует отметить автотранспорт, который, на­пример, в США дает 63% выбросов углеводородов в окружающую среду (КН. Зеленин, 1998). На втором месте по объему выбрасы­ваемых органических загрязнителей стоят промышленные предпри­ятия. Среди них особо опасными являются предприятия химиче­ской, нефтехимической, лесохимической промышленности. Значи­тельное количество органических поллютантов поступает в селитеб­ных ландшафтах и от жилищно-коммунальных хозяйств. Так, к на­стоящему времени только в выбросах из вентиляционных систем жилых зданий установлено более 40 токсичных и дурнопахнущих веществ, из которых более 20 образуются при сжигании газов.

Довольно большое количество органических соединений по­ступает в атмосферу из различных зон утилизации отходов. Считается, что 1 т захороненных на свалке бытовых отходов за 25 ЛeJ' вьделяет до 30 ~ только одного метана, 70% газа вьщеляется в пер­вые 10 лет после захоронения.

Как видно из изложенного, основное количество органических поллютантов поступает в биосферу в пределах селитебныl ландшафтов, т.е. в зонах с наибольшей плотностью населения, Увеличение содержания органических соединений в атмосфере городов (считается, что техногенная составляющая органических соединений по отношению ко всем таким соединениям в аатмосфере Земли составляет 10%) может и, вероятно, уже сказывается на состоянии здоровья людей и всех других организмов, жи вущих в ландшафтах населенных пунктов. для изучения этой проблемы необходимо скорейшее про ведение специальных исследований.