ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
27
Физико-химические техногенные барьеры
Одна из важнейших особенностей этих барьеров, отличающая их от при -
родных , - возросшее значение органических соединений, спектр которых в ноо-
сфере значительно шире, чем в биосфере. Металлоорганические соединения
техногенного происхождения существенно меняют характер миграции и кон-
центрации многих элементов. Так, применяемые на многолетних насаждениях
нафтенаты меди значительно лучше мигрируют в глеевых грунтовых водах,
чем неорганические соединения этого элемента . Они не задерживаются на
большинстве геохимических барьеров. Все же сходство процессов концентра -
ции химических элементов на природных и техногенных барьерах позволяет во
многих случаях использовать природные барьеры в качестве модели техноген-
ных , применять аналогичные принципы систематики .
В зависимости от способа массопереноса выделяются диффузионные и
инфильтрационные физико-химические техногенные барьеры. На комплексных
барьерах концентрация элементов происходит в результате одновременного
протекания нескольких процессов. При встречной диффузионной миграции
элементов к барьеру образуются двусторонние барьеры, а при наложении раз-
личных процессов с разрывом во времени – совмещенные.
При классификации техногенных физико-химических барьеров использу -
ются принципы, разработанные при изучении природных барьеров. Эта клас-
сификация основана на систематике факторов концентрации элементов. Как и в
природных условиях , различаются кислородные, сероводородные или суль -
фидные , глеевые , щелочные , кислые , испарительные , сорбционные , термоди -
намические и прочие серии техногенных барьеров. Концентрация химических
элементов на этих барьерах зависит от серии барьера и геохимического класса
вод, поступающих к барьеру.
Кислородные техногенные барьеры. Подобные барьеры возникают, на -
пример, при осушении болот, когда понижается кислородная граница . На ее
контакте с глеевым горизонтом возникает техногенный барьер, почти полный
аналог природного барьера . В Молдавии на виноградных плантациях мигри -
рующие с поверхности отрицательно заряженные комплексные соединения ме -
таллов, например, Cu(OH)
-
или Cu(CO
3
)
2
2-
сорбируются гидроокислами Fe
3+
ки -
слородного барьера . Так в почвах под многолетними насаждениями возникают
концентрации меди на техногенном кислородно-сорбционном барьере .
Искусственный кислородный барьер создается на станциях очистки питье -
вых вод от соединений железа . Используемые для водоснабжения подземные
глеевые воды здесь распыляются в воздухе, в результате чего Fe
2+
окисляется и
поступающая потребителям вода уже лишена примеси железа (последняя в
форме рыжей пленки осаждается на песке , через который фильтруется вода ).
Сероводородный и сульфидный техногенные барьеры. Эти барьеры очень
характерны для участков загрязнения сбросами предприятий пищевой и хими -
ческой промышленности , содержащих SO
2
и органические вещества . В наилках
в результате десульфуризации (SO
4
2-
- H
2
S) появляется H
2
S, а количество
27
Ф и зи ко-х и ми ч ес ки е те х ноге нные ба рьеры
Одна и з важ не й ши х ос обе ннос те й э ти х ба рьеров, отли ч а ющ а я и х от при -
родных , - возрос шее зна ч е ни е орга ни ч е с ки х с ое ди не ни й , с пектр которых вноо-
с ф е ре зна ч и тельно ши ре, ч ем в би осф ере. М ета ллоорга ни ч е ски е с оеди не ни я
те х ноге нного прои с х ож де ни я с ущ е с тве нно ме няют х а ра ктер ми гра ци и и кон-
це нтра ци и многи х э леме нтов. Т а к, при ме няемые на многолетни х на са ж де ни ях
на ф те на ты ме ди зна ч и те льно луч ше ми гри руют в гле евых грунтовых вода х ,
ч ем не орга ни ч е с ки е с ое ди не ни я э того э ле ме нта . Они не за держ и ваютс я на
больши нс тве ге ох и ми ч е с ки х ба рье ров. В с е ж е с х одство проце сс овконце нтра -
ци и х и ми ч е с ки х э леме нтовна при родных и тех ноге нных ба рьера х позволяет во
многи х случ а ях и с пользовать при родные ба рьеры вка ч е стве модели те х ноге н-
ных , при ме нять а на логи ч ные при нци пы с и стема ти ки .
В за ви си мости от с пос оба ма с с опе ре нос а выделяютс я ди ф ф узи онные и
и нф и льтра ци онные ф и зи ко-х и ми ч ес ки е те х ноге нные ба рье ры. На комплекс ных
ба рьера х конце нтра ци я э лементов прои сх оди т в результа те одновреме нного
проте ка ни я не с кольки х проце с с ов. П ри встре ч ной ди ф ф узи онной ми гра ци и
э леме нтовк ба рье ру обра зуются двус торонни е ба рьеры, а при на лож е ни и ра з-
ли ч ных проце с с овс ра зрывом во време ни – с овме щ е нные.
П ри кла сс и ф и ка ци и те х ноге нных ф и зи ко-х и ми ч е ски х ба рьерови спользу-
ютс я при нци пы, ра зра бота нные при и зуч е ни и при родных ба рьеров. Э та кла с-
с и ф и ка ци я ос нова на на с и сте ма ти ке ф а кторовконце нтра ци и э лементов. К а к и в
при родных ус лови ях , ра зли ч а ются ки с лородные, се роводородные и ли с уль-
ф и дные, гле евые, щ елоч ные, ки слые, и с па ри тельные , с орбци онные , термоди -
на ми ч е с ки е и проч и е с ери и тех ноге нных ба рьеров. К онце нтра ци я х и ми ч е с ки х
э леме нтовна э ти х ба рье ра х за ви с и т от с е ри и ба рьера и ге ох и ми ч е с кого кла с са
вод, поступа ющ и х к ба рье ру.
К и слородные те х ноге нные ба рьеры. П одобные ба рьеры возни ка ют, на -
при ме р, при ос уше ни и болот, когда пони ж а е тс я ки с лородна я гра ни ца . На е е
конта кте с глеевым гори зонтом возни ка ет тех ноге нный ба рье р, поч ти полный
а на лог при родного ба рьера . В М олда ви и на ви ногра дных пла нта ци ях ми гри -
рующ и е с пове рх нос ти отри ца тельно за ряж е нные комплекс ные с оеди не ни я ме-
та ллов, на при ме р, Cu(OH)- и ли Cu(CO3)22- сорби руютс я ги дрооки сла ми Fe3+ ки -
слородного ба рье ра . Т а к впоч вах под многолетни ми на са ж де ни ями возни ка ют
конце нтра ци и меди на тех ноге нном ки с лородно-с орбци онном ба рье ре .
И скус с тве нный ки слородный ба рье р с озда е тс я на с та нци ях оч и стки пи тье-
вых вод от с ое ди не ни й ж е ле за . И с пользуе мые для водос на бж е ни я подземные
гле евые воды зде сь ра с пыляютс я ввоздух е , врезульта те ч е го Fe2+ оки сляе тся и
поступа ющ а я потре би телям вода уж е ли ше на при ме с и ж елеза (пос ле дняя в
ф орме рыж е й пле нки оса ж да ется на пес ке, ч ерезкоторый ф и льтруе тс я вода ).
Сероводородный и с ульф и дный тех ноге нные ба рье ры. Э ти ба рьеры оч е нь
х а ра ктерны для уч а стковза грязне ни я с броса ми пре дпри яти й пи щ е вой и х и ми -
ч е ской промышле ннос ти , соде рж а щ и х SO2 и орга ни ч е ски е ве щ е ства. В на и лка х
в результа те де с ульф ури за ци и (SO42- - H2S) появляе тся H2S, а коли ч е ство
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
