Міграція елементів у складі річкових суспензій

 

В зависях істотно інше співвідношення хімічних елементів, чим в тих, які перебувають у розчиненому стані. Річкові суспензії складаються переважно з високодисперсних глинистих часток, уламків кварцу та згустків гідроксидів феруму. Таких елементів, як Si, Al, Fe, у суспензіях більше, а Са - навпаки менше, ніж в складі розчинних сполук. Концентрація більшої частини елементів у завислій речовині значно вище, ніж у сумі розчинних сполук. Із суспензіями пов'язана основна частина розсіяних елементів:

· більше 98% - Al, Ti, Ga, Pb, Th, Sc;

· 90- 98%- Si, Fe, Mn, P, Ba, Zr, Rb,Cr, Co, Ni;

· навіть елементи, у яких високий коефіцієнт водної міграції, переважно мігрують із суспензіями: 65-85% Mg, Zn, Mn;

· тільки для обмеженого числа елементів, знаходження в розчинному стані більш характерне - N, Cl, S, Ca, Na, Br.

Особливо важливо відзначити, що відносний вміст хімічних елементів у річкових суспензіях не адекватний їх кларкам у земній корі. Суспензії - результат певного перетворення матеріалу земної кори. Інтенсивність таких перетворень можна оцінювати коефіцієнтом К_р - відношенням концентрації елемента в річковій суспензії до його кларку в континентальній земній корі.

За значеннями К_р виділяють три групи елементів:

· перша група з величиною К_р < 1, тобто вміст менше в суспензіях, ніж в земній корі (Na, Ca, Sr, Ba, Li), для Mg характерно К_р = 1;

· друга група, де К_р дорівнюють або трохи більше 1: Zr, Ti, Ga, Fe, Mn;

· третя група, де К_р 2 9: тут важкі метали Pb, Zn, Cu, Co, Cr, V,Cd. Виражена акумуляція важких металів може бути пов'язана з біогеохімічними процесами. Однак у водну міграцію на суші утягуються і елементи, не захоплені в біогеохімічний круговорот

Акумуляція хімічних елементів в воді впливає на водні біоценози. Широко поширені різні прояви эвтрофізації слабко проточних водойм. Концентрація металів у водоростях кінцевого стоку, як правило, вища за середні планетарні значення. Високі природні концентрації деяких елементів у поверхневих і ґрунтових водах окремих районів викликають підвищений вміст цих елементів у місцевій рослинності, що може бути причиною отруєнь або захворювань худоби, людей.

 

Трансформація геохімічного складу природних розчинів при переході

Річкових вод в океанічні

У складі суспензій і в розчині з річковим стоком виноситься до океану щорічно (млн.тонн), відповідно: Fe 96.3 і 27; Mn 20.5 і 0,41; Zn 5.86 і 0.82; Cu 1.51 і 0.28; Pb 2.8 і 0.04; Ni 1.58 і 0.12; Co 0.34 і 0.01.

З цієї кількості більше 92% випадає в крайових морях і лише 7,8% досягає глибоководних областей океану. Разом з осадженням суспензій головних хімічних елементів, осаджуються розсіяні метали, часто утворюючі великі родовища. Так запаси руд V, Mn, Cu мають найчастіше осадове походження. Ще більша кількість металів випадає в розсіяному стані, осаджуючись і співосаджуючись з поширеними сполуками. Наприклад з Fe(OH)₃ співосаджуються Sc, Co, Mi, Cu, V та ін. А при осадженні фосфатів нагромаджується інший комплекс елементів.

Таким чином, периферійна зона Світового океану служить глобальною геохімічною пасткою, що затримує більшу частину речовин, які зносяться з континентів. Тим не менше величезні маси елементів проходять крізь цей фільтр і надходять у відкритий океан.

 

 

Геохімічна структура складу океанічних континентальних вод принципово розрізняється. В річкових водах розсіяні елементи зосереджені переважно в суспензіях, а в океані збільшується питома вага розчинних форм. Кількість суспензій в океанічній воді в 100-1000 разів менша. Навіть такі елементи, як Pb, Sc, Y, Zv, Ti, Cr в океані перебувають у розчині.

Це можна проілюструвати графічно (мал.1).