Распределение масс тяжелых металлов в биосфере

Распределение масс тяжелых металлов в осадочной оболочке

Металл	Масса металла, 10^12 т	Процент от суммы масс в осадочной оболочке и в гранитном слое
в главных группах осадочных пород	в осадочной оболочке
глинистых	карбонатных	песчаных
Fe	53 808,0	2698,0	4214,0	66 720,0
Мn	969,0	781,0	2,1	1752,0
V	148,2	14,2	8,6	171,0
Сг	102,6	24,8	4,7	132,2
Zn	108,3	14,2	6,9	129,4
Сu	51,3	2,84	2,15	56,3
Рb	22,8	6,39	3,01	32,2
Ni	77,5	14,2	0,86	92,5
Со	21,66	0,071	0,129	21,86
Мо	2,96	0,284	0,086	3,32
Cd	0,34	0,025	0,021	0,39
Hg	0,57	0,028	0,013	0,61

Из данных табл. 9.1 видно, что в осадочной оболочке относительное содержание масс рассеянных тяжелых металлов превышает относительное содержание железа, поступившего в биосферу только благодаря выветриванию. Массы рассеянных металлов, как правило, больше 20 % от суммы масс в осадочной оболочке и гранитном слое. Это дает основание предполагать, что металлы поступали в биосферу не только в результате их мобилизации при выветривании горных пород Мировой суши, но и некоторое их количество было вынесено в результате дегазации. Особенно активно дегазировался наиболее легко возгоняемый металл — ртуть, масса которого в осадочной оболочке превышает его количество в гранитном слое и составляет более 70 % от суммы масс в осадочной оболочке и гранитном слое коры континентов.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что на протяжении всей геологической истории природные воды характеризовались насыщенностью тяжелыми металлами, постоянный избыток которых непрестанно удалялся в осадки. По этой причине живые организмы существовали и эволюционировали в условиях насыщения природных вод металлами, концентрация которых поддерживалась в системе вода — осадок.

Основная масса растворенных форм металлов находится в воде океана, небольшая часть — в живом веществе планеты (главным образом в составе растительности Мировой суши) и органическом веществе педосферы. Данных о массах металлов, связанных в растворенном органическом веществе океана, пока недостаточно для количественной оценки. Можно лишь предполагать, что в растворенном органическом веществе содержится металлов значительно больше, чем в биомассе всех организмов океана. Распределение масс тяжелых металлов в биосфере обобщено в табл. 9.2. Для сравнения приведены массы металлов, содержащиеся в гранитном слое земной коры континентов.

Таблица 9.2

Металл	Масса металла
в растительности Мировой суши, 10^6 т	в океане (растворенные формы), 10" т	в осадочной оболочке, 10>^2 т	в гранитном слое земной коры, 10^12 т
Fe	500,0			295 000
Мn	600,0
V	3,75	—
Сг	4,50
Zn
Сu
Рb	3,13	41,1
Ni
Со	1,3	41,1
Мо	1,2	—	3,3
Cd	0,09		0,4	1,3
Hg	0,03		0,6	0,26

Структура глобального массообмена тяжелых металлов полностью не выяснена, поэтому в табл. 9.3 показаны лишь главные, наиболее изученные миграционные потоки, охватывающие Мировую сушу. Для сравнения приведены данные о круговороте металлов, обусловленном жизнедеятельностью фотосинтезирующих организмов океана. Для расчетов использованы средние значения концентрации металлов в фитопланктоне, определенные английским биогеохимиком Г. Брайеном (1976).

Таблица 9.3

Дата добавления: 2014-11-20