Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 326
Текст из файла (страница 326)
На основе онределенпя содержапна этих газов созданы методы составления карт глубинных разломов, прогнозирования землетрасепвй, поисков рудных месторождений, залежей нефти н газа. Особенно детально научена Г. СН, п др, углеводородных газов. Изучение Г. радиоактивных процессов в земной коре и изотопов привело к разработке або шкалы геол. времени. Установлены возраст Земли как планеты (ок. 4,5 млрд. лет), длительность отдельных геол.
зр и периодов, отдельных событий ранней человеческой истории. Определение содержания радио- н нералноактпвных изотопов в горных породах, рудах, минералах, водах, живых организмах, атмосфере позволило решить мн. задачи наук о Земле (генезис руд, почвоведение, морская геология п др.). Эти вопросы составляют содержанае Г. изотопоа Радиационно-хпм явления наблюдаются во многих минералах. С воздействием гл. обр.
излучений () п ТЬ свазыаают частичную потерю крнсталлнч. структуры у пиркона, торпта, браннерита н др. радиоактивных минералов. Биогевиая мвграшщ. В. И. Вернадский ввел понятие о ж ивом веществе-совокупности живых организмов, выраженной в единицах массы н энергии. Изучение геохнм.
деятельности живого в-ва слуязт предметом биогеохимия, Область активной жизни на Земле наз. биосферой, где организмы преобразуют солнечную энергию в энергию геохнм. процессов. Главный ее источник-биохим. процессы фотосинтеза в разложения орг. в-в, в ходе к-рых в окружающую среду выделяются Оз, СО, н др. химически активные соединения. Непрерывное поступление энергии определяет неравповесность биосферы н ее частей -почв, илов, подземных вод и др. Напб.
велико влияние «хим работы» живого в-ва на земной пов-стя в ландшафтах материков и верх. горизонтах океана. Доказано, что живое э-во представляет собой главную хим, силу иа земной пов-сти-элементы в биосфере мигрируют при нспосредсгв. участия живого в-ва или э среде, геохпм. особенности к-рой обусловлены живым э-вом, населяющим в данный момент биосферу и дейспю- 10! 9 эавшям иа Земле в течение всей геол истории (закон Вернадского).
Огромная гсохпм. роль живого в-эа ие исключает зависимости каждого конкретного организма от фнз.-хим. условий среды обитания. Существуют области материковбпогеохим. провинция, где организмы страдают от недостатка нли избытка в окружающей среде (почвах, водах, атмосфере, кормах) определенных элементов; это приводит к болезням растений, животных и человека (иаир„кариес зубов Tри дефиците Р в воде, эндемач, зоб пря недостатке ! в пище, подагра прв избытке Мо в воде) По А.П. Виноградову, кям. особенности организмов закреплялись э процессе эволюции миллионов поколений, и хнм.
состав каждого организма хранит признаки своего происхождения Биогеохимия по-новому осаетала мв. стороны эволюцав зззви ва Земле, вамипша пути прэлтич. решения ряда проблем в бвологви, медицине, с. х.ве, шологав. Напр., па биогеохим. исследованиях основаны методы поисков рудныг.
месторождений (определение микроэяемевтаого состава золы растений). Из осадочных пород, почв а вод эыделево св. 500 орг. сових углеводородов, фенолов, хивонов, гумииовых к-т, асфальтвтов, амвнокислот, углеводов а их производных, лнпнлов, нзопреиоццов, гегвроцаклоэ в др. Раздел Г., исследующий орг.
соединения горных порол и вод, наз. органической Г„к-рав лдфферевцировалась на самостоят. направленая, имеющие прикладное значение: Г. нефти, Г. угля н т.д. Напр„аз углей а иром масштабах извлекают Ое, О и Оа, разработана технология извлечения РЬ, ул, Мо, изучаетса возможность извлечения Ап, Ая н Нй Перспективна также добмча Ре и А! из золы углей. Для биосферы характерны т. иаз. биокоснме спет е мы, где живые организмм п веорг. материя тесно между собой связаны н взаимообусловлены. Геохим своеобразие таких систем определяется сочетанием биогеиной, фпз.-хнм. и мех.
миграций. К низшему уровню оргаяизацяи бяокосных систем относятся почвы, илы, норы выаетривааия, водоносные горизонты, к более высокому-ландшафты, к еще более высокому-артезианские бассейны, моря и океаны, к наивысшему-биосфера в целом. Все бвокоснъю системы богаты звергие)Ь в нвх осуществляется круговорот элементов, вахаплвэается информация Изучение Г. бнокосных систем првэело к оформлению'иаучамх направлений, нашедших практич. првмеяеяие,— Г. почв, Г.
кор эыветривавиэ, Г. осадочных пород, Г. подземных вод (гидрогеохи ма и), Г. ландпифта, Г. океана н др. Во всех этвх науках видное место занимают вопросы бпогенной миграции злементов-прааожение биогеохнм. идей Вернадского к научению конкретных прар. спсюм Тешюгепивя мщ рава (теквагпаез). Во 2-й пол 20 в. техногепез оказался главным геохим.
фахтором на поэ-стн Земли. Объектами исследований в Г. техяогенеза ставя техногенные процессы в городах, агролэпдшафтах, районах горнообогатвт. комбшштов а рудников, реках н озерах, мировом океане. В результате техяогенеза образуются техногенные геокнм. аномалии, к-рые разделяют на лнтохим. (в почвах, городах, строенвях), гндрогеохим. (в водах), атмогеохнм.
(в атмосфере) и бногеохим. (в организмах). Для локализации загрязнения окруззющей среды предложено создавать техногенные геохнм. барьеры (участки концентраплв элементов, связанные с резким измевеаием геохим. среды). Одноа из теоретнч. основ решения проблем техиогенеза, э часгноста борьбы с загрязнением окружающей сраны, стали Г.
ландшафта. Установлено, что в ландшафтах горнопром. районов изменяется режим подземных вод, развиваются заболачиванне и засоление почв В районах металлургнч. комбинатов, перерабатывающих сульфадиыс руды, возникает техногенный сернокислый ландшафт. В дорожных ландшафтах за счет выхлопных газов автомашин и др.: воздействий нзменвется состав атмосферы, почв, растеняй и животных.
1020 Важное значение приобрела Г. городов — изучение биогь круговорота атомов, водной и воздушной миграции элементов На реки и озера ложится огромная техногенная нагрузка. По данным ЮНЕСКО, реки ежегодно сбрасывают в океан миллионы тонн техногенных Ре, РЬ, Мп, Р и др. элементов. В результате ионный сток рек с каждым годом увеличивается, и к нач. 70-х гг. его техногенная составляющая колебалась в пределах 30-60;,' от общего выноса солей.
Загразнение сильно изменяет биол. круговорот, в реках и озерах исчезает рыба, вода становится непригодной длв питья. В СССР проволится широкий комплекс меропривтнй по предотвращению загрязнения и очистке речных и озерных вод. Мнопэобразны аспекты техногенной миграции в океанеаие. Из морской воды добывают МВ Ха, К, С), предполагают извлекать и др, элементы.
Запасы их практически не ограничены, а технология извлечения часто проще, чем при обычной добыче Так, бурением на шельфах получают ок 20;4 мировой добычи нефти. Прябрежио-морские россыпи содержат алмазьь Аи, касситерит, ильменит, рутил, шчркон, монацит и др. Минералы. Изучается возмохгность добычи на шельфах фосфоритов и глауконитовых песков Разработаны методы добычи железо»арса»целых ко»кренив (Ре, Мп, )ч(Ь Со, Сп) океанич. дна.
Открытие металлоносных рассолов во впадинах Красного моря поставило вопрос об извлечении из них разл. Металлов. В океан поступает огромное кол-во техногенных отходов, нарушающих его биол. Режим, Для борьбы с загрязнением океанич. вод осуществляются спец. исследования, разработаны международные соглашеши. Геохимия преияссов ебражшаиии н эксипуитацин мееторолщеияй полезнмх нскеяаемых Геоулм. понятия и методы глубоко внедрились в науку о рудных месторождениях. Под Г.
Месторождения понимают совокупность процессов концентрации и рассеяния элементов в пространстве его рудного поля. Одна из важнейших задач Г. Месторождений-выявление и количеств. яарактеристика ассоциации элементов в минералах и рудах, что позволяет обеспечить комплексное использование минер. сырья. В результате эксплуатацнл месторождений создаются искусств. хим. среды, изучение к-рых позволяет организовать оптим. геохим.
Режим эксплуатации (в т.ч. подземное выщелачнвание) и обеспечить охрану природы и здоровья людей-исключнть из водоснабжения воды с повыш, содержанием металлов, не загрязнять атмосферу распылением отвалов разных руд и т.д При геохим. изучении месторо:клений важное значение приобрело исследование т. наз. вторичных геохнм. ореолов рассеяния (с повыш концентрацией элементов)-прямых поисковых признаков руд. Разнообразие месторождений поставило задачу их геохим. классификации. Для ее отдельных групп установлено среднее содержание элементов в рудах, элементов-примесей в минералах и т.п. Региональная геохвмвя Этот раздел изучает геохим.
особенности разл. территорий-стран, областей, районов, провинций н т.гь Выделение в пределах определенного региона геохим. территориальных единиц (геохим. районирование) используют при прогнозировании и поисках рудных месторождений, решении проблем охраны окружающей среды, при медико-геохим. оценке территорий, решении др, прикладных задач. С целью прогнозирования отдельных видов полезных ископаемых большое значение приобрело геохим.
картирование. Разновидности геохнм. карт-биогеохим., гидрохимч пщрогеохнмч газогидрогеохимч ландшафтно-геохим. и иные карты. Приклвднав геохимии Главное практич применение Г. приобрела при поисках минер. сырья. Геохим методы поисков полезных иско- 1021 ГЕП АРИН 523 паемых оформились в самостоят. прикладную науку с хорошо развитой теорией и разнообразной методикой. Важное и все возрастающее значение Г. приобретает при решении проблем охраны окружающей среды, особеняо в борьбе с техногенным загрязнением. Методология таких работ, конкретные методы н методика близки к тем, к-рые применяют прн геохим. поисках полезных ископаемых. Анализ законов распределении хим.
элементов в ландшафтах представляет медицине исходные данные лля выяснения причин заболеваний, связанных с дефицитом нлн избытком элементов в почвах, водах, атмосфере, продуктах питшпш. Перспективно применение методов Г. в курортолопнь геронтологии н при решении др. проблем медицины. Ведущую роль здесь играют учение о биогеохим. провинциях и Г. ландшафта Использование Г. в с х-ве мнопюбразио.