Биогеохимические циклы ТМ в условиях техногенеза

Тяжелые Ме и их содержание в объектах окружающей среды

Функциональный состав техногенного блока в ПТК 1.11.13

Техногенные объекты – созданные человеком, делятся на 2 части:

1. Технические устройства и сооружения (скважина, насосная станция, система очистки и прочее)

2. Инженерные сети (объекты связывающие отдаленные друг от друга устройства #каналы, сети, водоснабжение и др.)

Технические подсистемы техногенного блока:

1. Регулирующая подсисте ма – инженерные подводящие и отводящие вещество сети #оросительная система, дренажная система.

2. Проводящая подсистема – это сеть коллекторов в осушительной и канализационной сети.

3. Локализующая подсистема – задача – ограничить по площади негативное действие ПТК #противофильтрационные завесы как защита от осушающего воздействия на прилегающие земли или создаются специальные системы для защиты почв от негативного воздействия нефтепродуктов.

4. Ограждающая подсистема – наоборот защищает ПТК от не желательных внешних воздействий (подтопления, обвалы).

5. Аккумулирующая подсистема – запасает вещество #чаша водохранилища, бассейны накопители, польдерные системы (комплекс сооружений, состоящий из осушительной системы, с механическим водоподъемом, и дамб).

6. Заборные и сбросные подсистемы – водозаборы/водовыпуски.

7. Гидротехнические сооружения – акведуки (водовод для подачи воды к населённым пунктам, оросительным и гидроэнергетическим системам из источников расположенных выше их; часть водовода в виде моста над оврагом/рекой/дорогой), дюкеры (-||- под руслом реки), перепады (каскад водопадов), насосные станции, плотины, водосборы.

8. Подсистема обеспечения экологической безопасности – это очистные сооружения: песколовки, поля фильтрации, отстойники, озонаторы, циклоны, пылеосадительные камеры.

9. Подсистема мониторинга, контроля и автоматизации – прямая и обратная связь при управлении ПТК.

10. Эксплуатационная инфраструктуры – жилые и административные постройки, склады и пр.

ТМ являются приоритетными группами/объекты/вещества – загрязнители окружающей среды.

Тяжелым металлом называется – редкие элементы с атомной массой больше 50 атомных единиц массы (аем).

Распространенность ТМ в окружающей среде

Показатели	Элементы
Hg	Pb	Cd	Zn	Cu	Ni	Cr
Кларк в земной коре	0,5*10^-5	14*10^-4	0,11*10^-4	75*10^-4	5*10^-3	80*10^-4	0,01 1
Морская H2O	4*10^-7	2*10^-5	1*10^-6	0,5*10^-4	8*10^-5	1*10^-4	1,7*10^-41
-||- время пребывания, годы	Данных нет	50 лет	30 тысяч лет	5 тысяч лет	3 тысяч лет	80 тысяч лет	10 тысяч лет
Серые лесные почвы, мг/кг^3	0,15		0,2				Данных нет
Почвы, время полувыведения	Данных нет	740-6000 лет	13-100 лет	70-510 лет	310-1500 лет	Данных нет	Данных нет
Мировые запасы руд, т	6*10^5	85*10^6	120*10^6	120*10^6	310*10^6	70*10^6	1*10^9
Мировое производство, т/год		4*10^6	14*10^3	5*10^6	7*10^6	51*10^4	2*10^4

В верхней части литосферы образуется живое вещество в процессе фотосинтеза, при этом оно аккумулирует химические элементы и солнечную энергию, которая переходит в энергию химических связей, высококаллорийные что то там (глюкоза, крахмал, различные виды белков, жиров, сахаров). Далее происходит минерализация органического вещества (процессы гниения и брожения) с высвобождением хим.энергии и вещества:

· Поддержание жизнедеятельности других организмов, поддержание температуры системы, выветривание горных пород, трансформация минеральных и органических веществ.

Результатом этих процессов стали 2 явления:

1. Активное вовлечение в оборот химических элементов – металлов

2. Удержание элементов БГХЦ длительное время

Ди-метил-ртуть CH₃-Hg-CH₃ (концентрируется в мозгу, миелиновая оболочка клеток ням ням ням для ртути).

БГХЦ складывается из 2 частей:

Резервный фонд (слабые мигранты)

Подвижный фонд

Природные циклы элементов делятся на 2 типа:

Круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере/гидросфере	Осадочный цикл с резервным фондом в литосфере (земной коре)
#Азот, Кислород	#Фосфор, Кремний и все металлы
Газообразные циклы быстро компенсируют различные нарушения	Избыток элементов компенсируется медленнее, в основном за счет потребления их растениями. Легче нарушаются, из-за местных загрязнений, низкой подвижности элементов и исчезновение антропогенных аномалий ТМ в почвах требует нескольких тысячелетий

Круговорот металлов осадочного цикла в условиях техногенеза

Дата добавления: 2014-01-15