Водная миграция
Распространенность химических элементов в гидросфере существенно отличается от литосферы.
1. Кларки гидросферы
Гидросфера Земли состоит из трех неравных по массе составных частей – вод Мирового океана (93%), поверхностных (озерных и речных), подземных и грунтовых вод. Воды каждой из этих составляющих имеют свой средний химический состав. Последние сводки по геохимии Мирового океана содержатся в работах В.В. Гордеева, А.П. Лисицына и В.В. Добровольского, по геохимии поверхностных, преимущественно речных вод – В.В. Гордеева, а подземных и грунтовых – С.Л. Шварцева. Средние содержания некоторых наиболее токсичных тяжелых металлов приводятся также Дж. Муром и С. Рамамурти.
Особенно сильно по степени минерализации, ионному и микрокомпонентному составу, формам нахождения элементов отличаются воды континентального блока и воды Мирового океана (табл. 1, 2). Так как морские и океанические воды относительно грунтовых и речных вод наиболее сильно минерализованы (соответственно 35 500, 431 и 80—100 мг/л), то естественно, что в них концентрируются наиболее подвижные элементы, в основном галогены. В морских водах по сравнению с подземными водами континентов (кроме рассолов) содержится в 200-400 раз больше хлора, брома и натрия, в 30-100 раз бора, калия, магния, рубидия, стронция и сульфатной серы, в 10 раз лития. Относительно речных вод в океанической воде концентрации брома, лития, бора и стронция увеличиваются еще в 5-10 раз. В то же время в речных водах в десятки раз больше менее подвижных элементов, поступающих в воды при выветривании пород и почвообразовании, — марганца, иттрия, хрома, кремния, титана, цинка и меди.
Таблица 1
Среднее содержание элементов в гидросфере, мг/л
Элементы |
Мировой океан |
Гидросфера суши (подземные воды) |
Si |
6,2 |
17,4 |
Al |
1,0 |
279* |
Fe |
3,4* |
547* |
Ca |
411 |
43,9 |
Na |
10800 |
45,5 |
K |
392 |
4,6 |
Mg |
1290 |
18,6 |
Ti |
1,0* |
10,7* |
P |
88* |
- |
F |
1,3 |
0,45 |
SO4-2 |
2712 |
75,1 |
C(Cорг.) |
0,5 1 |
5,9 |
* мкг/л
Та6лица 2
Среднее содержание микроэлементов в гидросфере
Элементы |
Мировой океан, |
Гидросфера суши |
|
мкг/л
|
Подземные воды, мкг/л |
Речные воды (взвесь), мкг/г |
|
Mn |
0,4 |
49,4 |
500,0 |
Ba |
21,0 |
19,6 |
280,0 |
Sr |
8100,0 |
185,0 |
69,0 |
V |
1,9 |
1,6 |
59,0 |
Zn |
5,0 |
34,0 |
- |
Cr |
0,2 |
2,9 |
60,0 |
Ni |
6,6 |
3,3 |
38,0 |
Cu |
0,9 |
5,6 |
37,0 |
Pb |
0,03 |
2,2 |
46,0 |
Co |
0,4 |
0,7 |
8,3 |
B |
4450,0 |
41,8 |
32,0 |
U |
3,3 |
3,4 |
1.4 |
As |
2,6 |
2.1 |
2,3 |
Mo |
10,0 |
2,1 |
1,4 |
Sb |
0,33 |
1,5 |
0,9 |
Cd |
0,11 |
0,3 |
0,32 |
Se |
0,09 |
0,9 |
- |
Hg |
0,15 |
0,9 |
- |
Ag |
0,28 |
0,3 |
0,6 |
Au |
0,011 |
0,0? |
0,02 |
Трансформация химического состава вод континентов, где преобладают взвешенные формы нахождения элементов, происходит в прибрежных зонах океана, дельтах и эстуариях рек. В океане доминируют растворенные формы элементов. Концентрации всех элементов в океанской взвеси в десятки, сотни и даже тысячи раз ниже, чем в речной взвеси за счет резкого сокращения доли силикатных форм в том числе и таких слабых мигрантов, как алюминий.