8.Классификация Перельмана.

Все элементы Перельман разделил на 2 группы: 1). Мигрирующие преимущественно в газообразном состоянии; 2). Мигрирующие в растворах. Воздушных мигрантов всего 11 и из них только 5 относятся к активным (кислород, водород, азот, углерод, йод), остальные – пассивны – Ar, Ne, He, Kr, Xe, Rn. Водные мигранты разделяются в зависимости от интенсивности миграции. При этом учитывается целый ряд показателей перемещения элементов в водных растворах – способность образовывать катионы и анионы, постоянная или переменная валентность, подвижность или же инертность и осаждение на барьерах в окислительной, глеевой или сероводородной обстановках, интенсивность миграции в растворах с различными щелочно-кислотными условиями и др.

9.происхождение хим. элементов Для объяснения распространенности в природе различных химических элементов и их изотопов в 1948 году Гамовым была предложена модель Горячей Вселенной. По этой модели все химические элементы образовывались в момент Большого Взрыва. Однако это утверждение впоследствии было опровергнуто. Доказано, что только легкие элементы могли образоваться в момент Большого Взрыва, а более тяжелые возникли в процессах нуклеосинтеза. Эти положения сформулированы в модели Большого Взрыва . По модели Большого Взрыва формирование химических элементов началось с первоначального ядерного синтеза легких элементов (Н, D, 3Не, 4Не, 7Li) спустя 100 секунд после Большого Взрыва при температуре Вселенной 109 K.Экспериментальную основу модели составляют расширение Вселенной, наблюдаемое на базе красного смещения, первоначальный синтез элементов и космическое фоновое излучение. Большим достоинством модели Большого Взрыва является предсказание о распространенности D, Не и Li, отличающихся друг от друга на много порядков. Экспериментальные данные о распространенности элементов в нашей Галактике показали, что атомов водорода 92%, гелия − 8%, и более тяжелых ядер − 1 атом на 1000, что согласуется с предсказаниями модели Большого Взрыва. Дозвездная стадия образования легчайших ядер. На этапе эволюции Вселенной через 100 с после Большого взрыва при температуре ~ 109 К вещество во Вселенной состояло из протонов p, нейтронов n, электронов e-, позитронов e+, нейтрино ν, антинейтрино и фотонов γ. Излучение, находилось в тепловом равновесии с электронами e-, позитронами e+ и нуклонами. соотношение распространенностей водорода и гелия, наблюдаемое в настоящее время, сформировалось в течение первых минут существования Вселенной. Расширение Вселенной привело к понижению её температуры и прекращению первичного дозвездного нуклеосинтеза. Образование химических элементов в звездах. Так как процесс нуклеосинтеза на ранней стадии эволюции Вселенной закончился образованием водорода, гелия и небольшого количества Li, Be, В, необходимо было найти механизмы и условия, при которых могли образоваться более тяжелые элементы. Г.Бете и К.Вайцзеккер показали, что соответствующие условия существуют внутри звезд. Более тяжелые ядра образовались лишь через миллиарды лет после Большого взрыва в процессе звездной эволюции. Образование химических элементов в звездах начинается с реакции горения водорода с образованием 4Не.

10.Планеты земной группы. Масса Меркурия невелика - она составляет лишь 0,06 массы Земли. Диаметр планеты равен всего 4880 км, так что она немногим больше Луны.Из-за близости к Солнцу на освещенной стороне планеты царит зной: в полдень на экваторе Меркурия температура поднимается на 400 градусов выше нуля по шкале Цельсия. Правда, в противоположной точке в то же время она опускается почти до 200 градусов ниже нуля. Меркурий состоит приблизительно на 70% из металлов и на 30% из силикатов. Фактически, он немного менее плотный, чем Земля, с плотностью 5.43 г/см³. По оценкам геологов, его ядро очень большое и главным образом состоит из железа. Ядро вероятно насчитывает до 42% объема Меркурия.Само ядро примерно 3600 км в диаметре, его окружает мантия толщиной 600 км, а вокруг нее находится кора, которая, по некоторым оценкам, имеет толщину 100-200 км. Известно, что кора имеет узкие горные хребты, которые простираются на сотни километров. Планетологи полагают, что эти горные хребты сформировались, когда планета остывала и сжималась.Венера. Состав планеты Венеры 96.5 процентов — углекислый, 3.5 процентов — азот, с незначительным количеством двуокиси серы, аргона, воды, угарного газа, гелия и неона. Металлическое железное ядро Венеры составляет примерно 2,400 миль (6,000 километров) в ширину. Литая скалистая мантия Венеры — примерно 1,200 миль (3,000 километров) толщиной. Кора поверхности Венеры — в основном, базальт, по разным оценкам, от 6 до 12 миль (10 — 20 километров) в толщину. Радиус планеты равен 6051,8 км (95% земного), масса - 4,87×1024кг (81,5% земной), средняя плотность - 5,24 г/см3. Марс. Газовая оболочка планеты состоит из состоит из 95% углекислого газа, 3% азота, 1,6% аргона, и следовых количеств кислорода, водяного пара и других газов. Кроме того, она очень сильно наполнена мелкими частицами пыли (в основном из оксида железа), которые придают ей красноватый оттенок. Марс имеет мощную кору (70-100 км),между твердой корой и ядром имеется силикатная мантия, в состав которой входит большое количество железа. • Расстояние до Земли: 225 300 000 км.Радиус: 3 390 км. Ускорение свободного падения: 3,711 м/с².Масса: 0,107 массы Земли).Земля. У поверхности Земли осушенный воздух содержит около 78,08 % азота (по объёму), 20,95 % кислорода, 0,93 % аргона и около 0,03 % углекислого газа. Земля имеет ярко выраженное внешнее и внутреннее ядро. Наружный слой Земли представляет собой твёрдую оболочку, состоящую главным образом из силикатов. От мантии она отделена границей с резким увеличением скоростей продольных сейсмических волн — поверхностью Мохоровичича. Твёрдая кора и вязкая верхняя часть мантии составляют литосферу. Под литосферой находится астеносфера, слой относительно низкой вязкости, твёрдости и прочности в верхней мантии.

11.Физические характеристики, состав Юпитера, Сатурна, Плутона. Юпитер Состав 89,8 процента молекулярный водород, 10,2 процента гелий, незначительные количества метана, аммиака, водорода дейтерида, этан, воду, аммиачный лед, распыление воды со льдом, распыление аммиака гидросульфида.Юпитер, возможно, имеет ядро из твердого материала, масса которого составляет примерно от 10 до 15 масс Земли. Выше ядра находится основной объем планеты в форме жидкого металлического водорода. Эта экзотическая форма возможна только при давлениях, превышающих 4 миллиона бар. Жидкий металлический водород состоит из ионизированных протонов и электронов (как внутри Солнца, но при более низкой температуре). При такой температуре и давлении, как у Юпитера, водород внутри него - жидкость, а не газ. Он является электрическим проводником и источником магнитного поля Юпитера. Этот водородный слой, возможно, также содержит некоторое количество гелия. Масса: 1,9*1027 кг. (318 масс Земли); Диаметр экватора: 143760 км. (11,2 диаметров экватора Земли);Плотность: 1,31 г/см3 Температура верхних облаков: -160°С - максимум .Расстояние от Солнца (среднее): 5,203 а.е., то есть 778 млн км . Период обращения по орбите (год): 11,867 лет .Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 9,93 часа.Сатурн: • Масса: 5,68*1026 кг. (95 масс Земли); Диаметр экватора: 120420 км. (9,46 диаметров экватора Земли); Плотность: 0,71 г/см3 .Температура поверхности: -23°С на большей части поверхности, -150°С на полюсах, 0°С на экваторе. Расстояние от Солнца (среднее): 9,54 а.е., то есть 778 млн км Период обращения по орбите (год): 29,666 земных лет Период обращения вокруг собственной оси (сутки): 10,54 часа. Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 96,3 % из водорода (по объёму) и на 3,25 % — из гелия[16] (по сравнению с 10 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, аммиака, фосфина, этана и некоторых других газов[17][18]. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских. Облака нижней части атмосферы состоят из гидросульфида аммония (NH4SH) или воды. Ниже атмосферы простирается океан жидкого молекулярного водорода. На глубине около 30 000 км водород становится металлическим (давление достигает около 3 миллионов атмосфер). Движение металла создает мощное магнитное поле. В центре планеты находится массивное железо-каменное ядро.Плутон• Масса: 1,29*1022 кг. (0,0022 массы Земли); Диаметр экватора: 2324 км. (0,18 диаметра экватора Земли); Плотность: 2 г/см3 Температура поверхности: -233°С Период вращения относительно звёзд(обратное вращение): 6,39 земных суток Расстояние от Солнца (среднее): 39,53 а.е., то есть 2,871 млрд км Период обращения по орбите (год): 248,54 земных лет. внутреннюю структуру Плутона составляют 50—70 % горных пород и 50—30 % льда.В условиях системы Плутона может существовать водяной лёд а также замёрзшие азот, монооксид углерода и метан.Строение:ядро из камня и льда,ледяная мантия, поверхность из водяного льда и замерзшего метана.

12. физические характеристики и химический состав астероидов. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами. Крупных тел в поясе астероидов очень мало, так, астероидов с диаметром более 100 км насчитывается около 200, ещё известно около 1000 астероидов с радиусом более 15 км, а данные исследований в инфракрасном диапазоне спектра позволяют предположить, что, помимо них, в главном поясе существует ещё от 700 тыс. до 1,7 млн астероидов диаметром от 1 км и более. Звёздная величина астероидов колеблется от 11m до 19m и для большинства из них составляет около 16m. Общая масса всех астероидов главного пояса приблизительно равна от 3,0·1021 до 3,6·1021 кг, что составляет всего 4% от массы Луны или 0,06% от массы Земли. Половина этой массы приходится на 4 крупнейших астероида из первой десятки: Цереру, Весту, Палладу и Гигею, причём почти её треть приходится на Цереру.Состав: Подавляющее большинство объектов в главном поясе составляют астероиды трёх основных классов: тёмные углеродные астероиды класса C, светлые силикатные астероиды класса S и металлические астероиды класса M. Существуют астероиды и других, более специфических классов, но их содержание в поясе крайне незначительно. Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75% всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938). Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды. В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид Гигея. Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца. Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией. Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17% от всех астероидов. Астероид Юнона является самым крупным представителем этого класса. Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10% от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей, вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях. Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто. В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S. Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. При этом близкие к Солнцу астероиды обладают значительно более высоким альбедо, чем астероиды в центре и на периферии.

13. Состояния и формы нахождения элементов в природе. Современная геохимия в пределах Солнечной системы и Земли встречается с атомами, структура которых достоверна установлена. Поэтому поведение химических элементов в различных термодинамических условиях земной коры существенно зависит от формы их нахождения, а она определяется состоянием атома данного элемента в природных растворах, включениях, кристаллической решетке минералов и других.

В.И. Вернадский выделил главные четыре формы нахождения химических элементов в земной коре и на ее поверхности:

1. горные породы и минералы (твердые кристаллические фазы),

2. магмы,

3. рассеянное состояние,

4. живое вещество.

Каждая из этих форм отличается особым состоянием их атомов.

Существует и другое выделение форм нахождения элементов в природе, зависящие от конкретных свойств самих элементов. А.И. Перельман выделил подвижные и инертные формы нахождения химических элементов в литосфере. Согласно его определению, подвижная форма представляет собой такое состояние химического элемента в горных породах, почвах и рудах, находясь в котором, элемент легко может переходить в раствор и мигрировать. Инертная форма нахождения химического элемента представляет такое его состояние в горных породах, рудах, коре выветривания и почвах, в котором элемент в условиях данной обстановки обладает низкой миграционной способностью и не может или почти не способен переходить в раствор и мигрировать. Естественно, что формы нахождения элементов в реальной обстановке земной коры могут меняться, например, элемент может переходить от относительно инертной к подвижной активной форме существования.

И все-таки, после многочисленных и многолетних исследований можно констатировать, что основная форма нахождения элементов в земной коре связана с узлами кристаллических решеток, которые могут быть заняты как непосредственно главными элементами данного минерала, входящими в его химическую формулу, так и изоморфными примесями (не образуя самостоятельных кристаллических фаз).

14.типы миграций химических элементов. основные факторы миграции. Миграция - это процесс перемещения химических элементов в пространстве и во времени, приводящий к их концентрации или рассеянию. Факторы миграции подразделяются на внутренние и внешние.Внутренние факторы миграции определяются строением атомов. От них зависит способность элементов давать летучие, растворимые или инертные формы. К ним относятся:электростатические свойства ионов:ионный потенциал – отношение заряда иона к его радиусу, энергетический коэффициент ионов);свойства связи соединений, включая строение кристаллической решетки (определяют способность соединения противостоять разрушению);химические свойства соединений (это уже с учётом условий среды – например, более высокой устойчивости кислородных соединений в большинстве гипергенных обстановок);гравитационные свойства атомов (проявляются при кристаллизации, седиментации, выветривании);радиоактивные свойства.Внешние факторы миграции - ландшафтно-геохимические условия, определяющие поведение элементов в различных химических (окислительно-восстановительных, щёлочно-кислотных) обстановках:температура (в целом повышение ускоряет физико-химическую миграцию, а для некоторых видов миграции, например, биогенной, нужны определённые диапазоны температур);давление (повышение давления в равновесной системе приводит к изменению системы в сторону уменьшения объёма);степень электролитической диссоциации (зависит от соотношения свойств растворителя и растворяемого вещества, температуры раствора и его концентрации);концентрация водородных ионов, определяющая кислотность-щёлочность среды (pH);окислительно-восстановительный потенциал;поверхностные силы коллоидных систем (определяют масштабы селективной сорбционности);комплексы типоморфных ионов в почвах и водах (что такое типоморфные ионы – будет рассмотрено далее);геоморфологические факторы (рельеф);радиационные характеристики среды;жизнедеятельность организмов и техногенез – наиболее сложные по механизму влияния.Виды миграции (или формы движения материи) – выделяются в соответствии с различными уровнями организации вещества. Выделяются механическая, физико-химическая, биогенная и техногенная миграция.Механическая: перенос без преобразования вещественного состава. Определяется размерами минеральных частиц, их плотностью, скоростью движения среды, являющейся агентом переноса.).Физико-химическая: подчиняется физическим и химическим законам. Процессы диффузии, растворения, осаждения, плавления, кристаллизации, сорбции, десорбции и т.д. Подвиды – ионная миграция (в растворах), коллоидная, газовая и др.Биогенная: определяется деятельностью организмов. Взаимодействие между живым веществом и инертной материей Земли происходит в форме массообмена химических элементов между живыми организмами и окружающей средой. Подобные закономерные процессы миграции химических элементов, осуществляемые не под воздействием геологических факторов, а в результате жизнедеятельности организмов были названы В.И. Вернадским биогеохимическими. Здесь учёт лишь химических свойств элементов (валентности, ионных радиусов и др.) недостаточен. Здесь значительно большую роль приобретают информационные процессы (иногда не вполне корректно утверждают, что они только на этом уровне и появляются; но Вы уже знаете, что информация и управление существуют на всех уровнях организации вещества, только на добиологических уровнях их сложность и значение несравнимо ниже).Техногенная: связана с деятельностью человека. Освоение сырьевых ресурсов, хозяйственное использование сырья, значительные по масштабам перемещения вещества, создание веществ, не существующих в природе.

15.Влияние величины pH на миграцию элементов. Реакция среды (рН) в ландшафтах аридного климата слабощелочная или щелочная. При гидролизе породы образуется кремниевая кислота, однако она не может полностью нейтрализовать одновременно высвобождающиеся щелочные металлы. Органические соединения в аридных условиях при увлажнении быстро минерализуются, образуется мало органических кислот как промежуточных продуктов распада. В таких условиях происходит накопление освобождающихся при гидролизе и минерализации щелочных соединений, формируется щелочная реакция.В ландшафтах гумидного климата реакция обычно сильнокислая или слабокислая. Растения выделяют через корневую систему различные органические кислоты, которые не могут быть полностью нейтрализованы, поскольку в породе и опаде мало щелочных соединений. Кроме того, при промывном водном режиме часть щелочных соединений выносится за пределы ландшафта. Реакция поверхностных вод влияет на миграционную способность элементов и их соединений. Некоторые элементы могут мигрировать в кислой и щелочной среде (литий, натрий, калий, цезий, хлор, бром, йод). Слабокислые и кислые воды способствуют миграции кальция, стронция, бария, меди, цинка, кадмия, железа, кобальта, никеля, хрома трехвалентного, марганца двухвалентного). Щелочная реакция вод активизирует миграцию ванадия пятивалентного, хрома шестивалентного, мышьяка, селена, молибдена, кремния. По щелочно-кислотным условиям (величине рН) А.И.Перельман выделяет четыре класса вод ландшафта: 1) сильнокислые воды имеют рН 3. Они распространены широко, но, как правило, на небольших площадях. Кислотность таких вод обычно обязана окислению пирита и других дисульфидов, приводящему к образованию серной кислоты. В сернокислых водах легко мигрируют большинство металлов, в том числе железо, медь, алюминий, цинк и др. В вулканических районах известны и солянокислые воды. Большее распространение сильнокислые воды получили в техногенных ландшафтах. 2) слабокислые –это воды, рН которых колеблется от 3 до 6,5. Чаще всего их кислотность обусловлена разложением органических веществ, приводящих к поступлению в воду СО2, фульвокислот и других органических кислот. Если в горных породах мало подвижных сильных катионов, то кислотность нейтрализуется не полностью. И в почвах, и в коре выветривания господствует слабокислая среда. В таких водах легко мигрируют металлы в форме бикарбонатов и комплексных соединений с органическими кислотами. Подобные воды распространены исключительно широко в гумидных ландшафтах. 3) нейтральные и слабощелочные воды имеют рН от 6,5 до 8,5. Их реакция часто определяется отношением бикарбоната кальция к его карбонату или же бикарбоната к СО2. Эти воды менее благоприятны для миграции большинства металлов, которые осаждаются в форме нерастворимых гидроксидов, карбонатов и других солей. Анионогенные элементы, напротив, мигрируют сравнительно легко (кремний, германий, серебро, ванадий, уран, молибден, селен и др.). Такие воды особенно характерны для аридных ландшафтов, вод известняков и изверженных пород, морей и океанов. При разложении органических веществ в них тоже образуется СО2 и органические кислоты, которые, однако, полностью нейтрализуются СаСО3 и другими минералами кальция, а также магния, натрия, калия, которыми богаты почвы и породы. 4) сильнокислые воды с рН 8,5 обычно обязаны своей реакцией присутствию соды. В щелочных содовых водах легко мигрируют кремнезем, гуматы, молибден. Большая группа элементов, соединения которых трудно растворимы в нейтральной и слабощелочной среде, в содовых водах обладает высокой миграционной способностью, так как в этих условиях возникают карбонатные растворимые комплексы.

16.Миграционная способность соединений в зависимости от величины Eh. Окислительно-восстановительные условия имеют важное таксономическое значение для геохимической классификации вод и ландшафтов. Это объясняется огромным энергетическим эффектом окислительно-восстановительных реакций, коренным образом меняющим геохимическую обстановку в водах. Данные Еh природных вод позволяют судить о миграционной способности элементов и, наоборот, по условиям миграции хотя бы одного элемента с переменной валентностью можно говорить о величине Еh вод (а следовательно и о миграции в них других элементов). Так, низкая величина Еh в северных болотах определяет миграцию в них железа двухвалентного, кобальта двухвалентного, никеля двухвалентного. Кислородные щелочные почвенные и грунтовые воды степей и пустынь неблагоприятны для миграции железа двухвалентного, который в них находится в форме трехвалентного, образующей труднорастворимые минералы. Такие воды благоприятны для миграции селена, молибдена, урана, входящих в состав комплексных анионов. В ландшафте Еh обычно колеблется от +0,7 до – 0,5 В. Поверхностные и грунтовые воды, содержащие свободный кислород, чаще всего имеют более узкий интервал Еh – от +0,150 до +0,700 В. Трещинно-грунтовые воды изверженных пород даже на глубине 250-300 м имеют Еh более 0. Еh солончаков или соляных озер, болот часто значительно ниже 0, местами до –1,5 В. В этих условиях развиваются процессы восстановления SO42-, Fe3+ и других ионов. А.И.Перельман (1975) выделяет три основных обстановки: 1) окислительную; 2) восстановительная без H2S (глеевая) и 3) восстановительная с H2S и соответственно трех классов природных вод: 1) кислородных; 2) глеевых; 3) сероводородных (сульфидных).1). Окислительная обстановка характеризуется присутствием в водах свободного кислорода, поступающего из воздуха за счет естественной растворимости или за счет фотосинтеза водных растений. Еh выше 0,15 В, часто выше 0,4 В. Железо чаще всего находится в форме трехвалентного железа. 2). Восстановительная глеевая обстановка без H2S (класс глеевых вод) создается в пресных водах, не содержащих или мало содержащих свободного кислорода и богатых органическими остатками. Эти воды особенно характерны для болот тундр, тайги, широколиственных лесов, влажных тропиков и лесостепи (Еh ниже +0,4 В, местами ниже 0) Восстановительная сероводородная обстановка с H2S (класс сероводородных (сульфидных) вод) создается в бескислородных водах, богатых SO42-, где микробиологическое окисление органических веществ осуществляется частично за счет восстановления сульфатов (десульфуризации). Появление в водах H2S (иногда до 2 г/л и более) приводит к осаждению металлов. Оглеение не развивается. В геохимическом отношении данная обстановка противоположна предыдущей. Величины Еh низкие, часто ниже 0, причем Еh может быть таким же, как и во втором классе. Следовательно, только величина Еh не определяет условий миграции элементов: при одном и том же Еh, но при разном содержании сероводорода элемент может и мигрировать, и осаждаться. Сероводородные воды характерны для солончаков и илов соленых озер степей и пустынь, для глубоких подземных вод некоторых районов, для побережий, подпитываемых морскими водами (например, для мангров) и других условий.В различных частях ландшафта окислительно-восстановительные условия природных вод неодинаковы. Выше кислородной поверхности преобладают кислородные воды, обладающие окислительной способностью и величиной Еh 0,15-0,5 В (при рН 6-8).

17.Геохимич. баьеры.Механические барьеры. Механические барьеры представляют собой участки с резким уменьшением интенсивности механического перемещения веществ и соответственно их отложения. В биосфере механические барьеры связаны в основном с миграцией элементов в минеральной или коллоидной форме. Миграция чаще всего происходит в воздушной и в водной средах, а также на границе сред (скатывание обломков по склонам).При переносе в воздушных потоках паров воды своеобразными механическими барьерами являются горные системы. Задержка на них облаков и выпадение осадков могут приводить к нарушению безопасности жизнедеятельности и даже к экологическим катастрофам. Это необходимо учитывать при освоении новых районов, строительстве населенных пунктов и предприятий. Классическим примером такого барьера может служить район города Рио-де-Жанейро (Бразилия), зажатый между горами и Атлантическим океаном. Катастрофические наводнения, связанные с продолжительными ливнями, происходят в этом районе довольно часто. Во время одного из последних ливней (1988) здесь погибло около 300 человек, а общий экологический ущерб оценен в 935 млн долл. США. Подобных барьеров на земном шаре довольно много, однако сведения о существенных нарушениях безопасности жизнедеятельности в этих районах становятся широко известными лишь при высокой плотности населения. (В районе, приведенном в качестве примера, проживает около 10 млн человек.)

Во многих случаях создаются техногенные механические барьеры. Часть из них способствует увеличению безопасности жизнедеятельности. Примером механических барьеров могут служить противоселевые плотины, одна из которых около 20 лет назад спасла от катастрофы Алма-Ату.

18.Геохимические барьеры. Геохимические барьеры – участки, где на коротком расстоянии происходит резкое снижение миграционной способности химических элементов, ведущее к их накоплению. Существует два типа геохимических барьеров — техногенные и природные. Последние в свою очередь подразделяют на механические, связанные с изменением механического переноса, физико-химические, вызванные сменой параметров состояния (температура, давление, pH, Eh и т.д.), и биогеохимические, обязанные накоплению химических элементов организмами. Наиболее изучены и важны физико-химические геохимические барьеры, в пределах которых по фактору, вызывающему осаждение элементов, выделяются окислительные, восстановительные, глеевые, щелочные, кислые, испарительные, сорбционные и прочие виды геохимических барьеров. В общем случае физико-химические барьеры приурочены к узким пограничным зонам, где контактируют (соприкасаются) две обстановки, существенно различающиеся какими-либо химическими или физическими параметрами среды и, как следствие, разными условиями миграции химических элементов. При этом обязательным условием, чтобы барьер реально функционировал, является осуществление миграции через них химических элементов, переносимых тем или иным способом (обычно с потоками поверхностных и подземных вод). Если же существует контакт двух контрастных обстановок, через который перенос вещества не осуществляется, такой контакт называют потенциальным геохимическим барьером (то есть таким, который может возникнуть при появлении этого дополнительного условия). Глеевые барьеры .Эти барьеры в наиболее типичных случаях возникают на участках резкой смены кислородной обстановки глеевой. Реже – слабоглеевой обстановки резкоглеевой, то есть тоже глеевой, но характеризующейся ещё более низкими значениями окислительно-восстановительного потенциала. Щелочные барьеры .Возникают на участках резкого повышения рН среды в нейтральной, кислой и щелочной обстановках. В соответствии с общими законами миграции на них происходит накопление преимущественно катионогенных химических элементов, лучше мигрирующих в кислой среде: Fe, Mn, Ni, Co, Cu. Сорбционные барьеры. Сорбционные барьеры возникают в результате резкого снижения миграционной способности химических элементов при фильтрации ионных водных растворов или газовых смесей через среды, обладающие повышенной сорбционной способностью. Эти барьеры особенно важны для элементов с низкими кларками, так как осаждение в процессе сорбции может происходить при очень низких концентрациях, намного меньших, чем концентрации насыщения. Кислые барьеры .Возникают на путях миграции химических элементов при резком снижении рН среды. В противоположность щелочным барьерам, на них накапливаются не катионогенные, а анионогенные элементы, более активно мигрирующие в условиях щелочной среды. К ним принадлежат Si, Al, Mo, Be.

19.физико химич. Свойства воды. 1. Поверхностное натяжение - это степень сцепления молекул воды друг с другом. Органические и неорганические соединения растворяются в жидких средах, содержащих воду, поэтому поверхностное натяжение потребляемой нами воды имеет большое значение. Любая жидкость в организме содержит воду и, так или иначе, участвует в реакциях. Вода в организме играет роль растворителя, обеспечивает транспортную систему и служит средой обитания наших клеток. Поэтому, чем ниже поверхностное натяжение, соответственно, выше растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои основные функции. В том числе и роль транспортной системы. Поверхностное натяжение определяет смачиваемость воды и ее растворяющие свойства. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. Все три величины - поверхностное натяжение, текучесть и растворяющая способность - связаны между собой. 2. Кислотно-щелочное равновесие воды. Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При сдвигах их в кислую сторону, меняются биохимические процессы, организм закисляется. Это ведет к развитию болезней. 3. Окислительно-восстановительный потенциал воды. Это способность воды вступать в биохимические реакции. Она определяется наличием свободных электронов в воде. Это очень важный показатель для организма человека. 4. Жесткость воды - наличие в ней различных солей. 5. Температура воды определяет скорость протекания биохимических реакций. 6. Минерализация воды. Наличие в воде макро- и микроэлементов необходимо для жизнедеятельности организма человека. Жидкости организма представляют собой электролиты, восполняемые минералами, в том числе и за счет воды. 7. Экология воды - химическое загрязнение и биогенное загрязнение. Чистота воды - наличие в ней примесей, бактерий, солей тяжелых металлов, хлора и др. 8. Структура воды. Вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости составлять единую биоэнергоинформационную среду. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла (льда), молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует жидкую среду. В организме вся жидкость структурирована особым образом. 9. Информационная память воды. За счет структуры кристалла происходит запись информации, исходящей от биополя. Это одно из очень важных свойств воды, имеющее большое значение для всего живого. 10. Хадо - волновая энергетика воды. Качественный состав(из каких химических элементов данное вещество состоит)-В состав воды входят химические элементы водород H и кислород O.

20.Формы миграции элементов в воде. В природных водах химические элементы и их соединения мигрируют в ионной, коллоидной, взвешенной (суспензии органических и неорганических веществ, органо-минерального происхождения), газообразной формы, а также с живыми организмами (растения, животные, бактерии). Для природных вод характерна ионная форма миграции химических элементов.Ионы могут быть простыми (К+), сложными (SO42-) и комплексными 2-. Комплекс состоит из центрального атома (иона) и радикалов (адденд, лиганда). Некоторые органические радикалов, соединяясь с ионом металла, образуют хелатные комплексы. Хелаты сравнительно устойчивы в водных растворах, распад некоторых из них в воде повышает их миграцию. Комплексные ионы могут диссоциировать на более простые.Элементы других групп образуют комплексы с промежуточным положением. По мере увеличения концентрации водного раствора ионы усложняются от простых до комплексных. Форма миграции зависит от реакции и окислительно-восстановительного потенциала.С хелатами и коллоидами тесно связан очень распространенный процесс в ландшафте – сорбция (поглощение). Она участвует почти во всех химических и биохимических процессах и происходит на границе двух сред (твердая поверхность – вода, вода – газы). Сорбция лежит в основе питания организмов, обоняния человека и животных, воздействия химических на микробы. Сорбция подразделяется на физическую (адсорбция, абсорбция) и химическую (хемосорбция). Адсорбция – это присоединение иона или соединения поверхностью коллоидной частицы. Абсорбция – процесс, при котором ионы входят внутрь коллоидной частицы и находятся в необменном состоянии. Если при поглощении ионов и молекул коллоидной частицей происходит образование нового химического соединения ,такой процесс называется хемосорбцией. Хемосорбция сопровождается выделением тепла в большом количестве. Границу между физической и химической сорбцией провести трудно.Процесс, противоположный сорбции – десорбция – это выведение адсорбированного иона с поверхности коллоидной частицы.Коллоидная форма миграции элементов характерна для поверхностных и грунтовых вод в рыхлых породах. Коллоидная частица с сорбированными на ее поверхности ионами называется мицеллой. Мицеллы по происхождению бывают минеральные (глины), органические (гумус), органо-минеральные (соли гумусовых кислот). Формы коллоидных частиц различны – шар, иголка, пластинка и т.д. Миграция вещества во взвешенном состоянии характерна для поверхностных вод. Количество взвешенного материала зависит от скорости перемещения воды и наличия в окружающих ландшафтах дисперсионного материала. В зависимости от размеров частиц суспензия разделяется на три группы – тонкодисперсная (частицы видны только под микроскопом), грубодисперсная (видны невооруженном глазом) и муть. Суспензия состоит из минеральных и органических частиц, коагулированных коллоидов, детрита (представлен клетками фитопланктона, пыльцой, другими частицами органического происхождения). В речных водах в виде взвесей мигрируют соединения ряда химических элементов (ванадия, отчасти хрома, никеля, бериллия, галлия, цинка и некоторых других.Миграция живых организмов в водах происходит в пассивной (планктон) или активной (нектон) форме.Газообразная форма миграции представлена растворенными газами: кислород, углекислый газ, водород, метан, азот и др. поступление газов в воду осуществляется путем диффузии, при дыхании водных организмов, фотосинтезе водорослей, извержении подводных вулканов.