Значення атмосферного масопереносу водорозчинних форм

Хімічних елементів

Ґрунтові частки, перебуваючи в тропосфері піддаються впливу конденсованої води, хлоридів і сульфатів. Розсіяні елементи значною мірою переходять у водорозчинні форми. Вивчення співвідношень привело до висновку, що в опадах над континентами 50% маси мікроелементів перебуває у розчинній формі, а ще 50% - в нерозчинних формах. Але поведінка кожного елемента індивідуальна: Cu утворює до 80% розчинних форм, Рb навпаки утворює 60% і більше нерозчинних сполук.

Масообмін може бути визначений для хімічних елементів на основі порівняння їх балансу між атмосферою, сушею і океаном шляхом розрахунку балансу мас розчинних речовин, мігруючих з атмосферними опадами і річковими водами.

Середня мінералізація атмосферних опадів над океаном становить 10-20 г/л. Отже, що з поверхні океану в атмосферу виноситься не менше ніж 4,6∙ т солей. Середня мінералізація опадів суші - 25 мг/л. Виходить, що поверхности суші виноситься і випадає з опадами 1,73∙ т солей. «Сухе осадження» - це ще додаткові 20%. Таким чином в атмосферу всього надходить:

· від Світової суші (1,73+0,35) ∙ солей;

· від океану (4,6+0,92) ∙ т солей.

Винос мінеральних солей річковими стоками, без льодовиків Антарктиди та Гренландії становить 4,9∙ т. Таким чином, приблизно 10% солей, що виносяться із суші до океану щорічно, повертається з океану на сушу через атмосферу. Глобальний кругообіг води супроводжується циклічним рухом великих мас солей і хімічних елементів, виділених в атмосферу біогеохімічними процесами.

Зворотна міграція водорозчинних сполук не означає, що хімічні елементи, винесені у формі іонного стоку в океан, повертаються на сушу в тих же співвідношеннях. Склад річкових вод трансформуються при потраплянні до океану. З цієї причини в океанічних водах співвідношення елементів інше, ніж розчинної частини річкових вод. Крім того, при утворенні океаничних аерозолів має місце фракціонування хімічних елементів. Хімічний склад солей атмосферних опадів і солей морської води також неоднаковий.

Знаючи концентрацію хімічних елементів в опадах океанічного походження і в континенльнихом стоках можна визначити, яку частину стоку елементів становить їх зворотне повернення з океану на сушу.

 

 

Таблиця 4. Атмосферний перенос мас головних іонів,

розчинених у воді Світового океану на сушу

 

Йони	Надходження на сушу, 1∙ т/рік	Частка іонів океанічного походження від маси континентального стоку, %.
З океанічними атмосферними опадами	Разом з 20% сухого осадження	Без враховування 20%	З враховуванням 20%
Na^+ K^+ Mg^2+ Ca^2+ Cl^- SO4^2- HCO3^-	107.0 7.1 20.9 22.0 200.0 74.2 8.8	128.1 8.6 25.0 26.4 240.3 82.1 10.5	54.0 10.8 14.4 3.6 70.9 14.1 0.3	64.7 13.0 17.2 4.3 85.2 16.9 0.4

 

Видно, що значна частина і з річкових стоків, надійшла з океанічними опадами, зовсім по іншому поводиться кальцій. Величезні маси цього елемента виносяться з річковими стоками і міцно втримуються світовим океаном. Більш складним є розподіл водорозчинних форм розсіяних елементів і тут необхідні додаткові дослідження.

Вважають, що з океану в атмосферу протягом року надходять сотні тис. тонн Zn, Pb, Cu та інших елементів, які знову повертаються в океан з рідкими і твердими атмосферними опадами.

Знаючи річну кількість атмосферних опадів і концентрацію елементів, можна оцінити модуль надходження солей на одиницю площі. Кларк підрахував, що на поверхню всієї суші з атмосферними опадами щорічно надходить 1,8 млрд. т солей континентального і додатково 0,44-0,50 млрд. т солей океанічного походження. Це становить 15 т/ . Надходження солей з атмосфери в середньому дорівнює (т/ ): в лісових ландшафтах 7-11; в степових - до 17-18; у сильнопосушливих - до 22. Особливо велике надходження солей в прибережних районах: 340 і навіть 470 т/ на рік. Наведені факти показують, що атмосферна міграція і обмін речовин між сушею, океаном та атмосферою сприяє геохімічній неоднорідності суші. Така неоднорідність стає ще більш очевидної, якщо розглядати розподіл по окремих елементах.

Нерівномірність розподілу по поверхні суші харектерна і для розсіяних елементів, що містяться в атмосферних опадах. В аерозолях співвідношення деяких розсіяних металів (Cu, Na, Cd) із ферумом зростає при, переході від внутрішньо континентальних територій до прибережного і далі до відкритого океану.

Таким чином, споконвічна геохімічна неоднорідність земної кори не згладжується, а підсилюється в наслідок атмосферної міграції хімічних елементів.

Неоднакове надходження найактивніших водорозчинних форм хімічних елементів на поверхню різних регіонів є важливим чинником розподілу елементів в рослинному покриві суші і формування регіональних особливостей біогеохімічних процесів.

Біокосна система гідросфери

 

Вода має особливе значення для живої речовини землі, вона є обов'язковою умовою її існування і головною складовою частиною.

Взаємодія живої речовини з гідросферою є одним з генеральних процесів у біосфері.