Атмосфера. Ископаемое Ископаемое

Общий запас 15,6*109 г

Ископаемое Ископаемое

топливо-3,6 топливо

выпадение

Бензин аэрозолей - 160

с добавками

Pb – 400 Суша Реки Океан

Биомасса почвы

Общий запас 42000*109г

Растворенный Pb – 128

Взвешенный Pb - 288

Выветривание- Донные отложения

Общий запас 4*10-19г

400

Горные

породы Добыча - 3100

Рис. 27. Глобальный цикл свинца в окружающей среде (10 кг/год)

В интервале рН 6-8 растворимость элемента является сложной функцией рН, концентрации СО₂. и соединений серы в воде.

Мировое производство свинца постоянно возрастает, причем выбросы свинца в атмосферу достигают 4300*10³ т в год и его антропогенное поступление значительно превышает природное. При сжигании нефти и бензина в окружающую среду поступает не ме­нее 50% всего антропогенного свинца, что является важной состав­ляющей в глобальном цикле элемента (рис. 27). Автомобильные выхлопы дают около 50% общего неорганического свинца, попа­дающего в организм человека. Другим важным источником антропогенного, поступления свинца в окружающую среду является про­изводство черных и цветных металлов, а также горнодобывающая промышленность. Добыча, переработка, выплавка металла сопро­вождаются рассеиванием свинца в биосфере, причем часто в более активной миграционно способной форме, чем его природные со­единения. Большая часть элемента находится в природе в рассеян­ном состоянии: он входит в состав более чем 200 минералов, и только три из них образуют промышленные запасы элемента: гале­нит PbS, англезит РbSО₄, церрусит РbСО₃. Свинец входит в состав многих породообразующих минералов. Так, в калиевых полевых шпатах (ортоклаз и микроклин) содержится от 10 до 280 мг/кг свинца.

Хром

Хром отличается широким разнообразием состояний окисле­ния (от +2 до +6) и способностью образовывать комплексные ани­онные и катионные ионы, например Сr(ОH)₂⁺ СrO₄^2-. В природ­ных соединениях он имеет степени окисления +3 и +6. Высоко­окисленные формы хрома менее устойчивы, чем Сr³⁺.

Главными источниками хрома в биосфере являются промыш­ленные отходы (гальванические осадки, отходы кожевенных заво­дов и производств, где хром содержится в составе пигментов и красителей), осадки сточных вод. Другими менее важными источ­никами загрязнения хромом являются воды из циркуляционных систем охлаждения, производство клея, средства для стирки белья. Источниками загрязнения являются также жидкие стоки кожевен­ных производств, красилен, отвалы шлаков при производстве фер­рохрома, хромовых сталей; некоторые фосфорные удобрения со­держат до 10²—10⁴ мг/кг хрома.

Поступающий из антропогенных источников Сr⁶⁺ в пресных водах восстанавливается до Сr ³⁺, а затем сорбируется взвесью и донными осадками. Поступление бытовых стоков в реки вызывает резкое падение содержания растворенного кислорода и образование сероводорода. Это в 2,5 — 3 раза снижает долю Сr⁶⁺ от обще­го содержания хрома в растворе.

Поведение хрома зависит как от рН, так и от окислительно-восстановительного потенциала. Так, при одном и том же значе­ний Eh = 500 мВ в интервале рН 5—7 преобладаетCr (III), а при рН > 7 — Сr (VI). На поведение хрома существенное влияние ока­зывают органические вещества. Биогеохимические циклы хрома подробно изучены на примере экосистем пресных и соленых водоемов. Модель круговорота хрома в морской экосистеме показана на рис. 28. Установлено, что Сr⁶⁺ и органические соединения хро­ма не соосаждаются с гидроксидом железа в морской воде; в водах хром на 10—20% представлен формой Сr³⁺ на 25—40%— Сr⁶⁺, на 45 — 65% — органической формой. Поскольку хром (Ш) в кислой среде инертен (выпадая но-чтй пол­ностью в осадок при рН 5,5), его соединения в почве весьма стабиль­ны. Напротив, хром (VI) крайне нестабилен и легко мобилизуется в кислых и щелочных почвах. Снижение подвижности хрома в почвах может приводить к его дефициту в растениях..

Установлено, что известкование, а также применение фосфора и органических веществ существенно снижают токсичность хроматов'в загрязненных почвах. При загрязнении нвав «ромом (VI) подкисле-ние, а затем-примеиениеловстанавливающих агентов (например, ее-pbi) исподвзуется для восстановления его до хрома (№), после чего проводится известкование для осаждения соединений-Ср (III).

Рис. 28. Круговорот хрома в морской воде