Генетические типы промышленных месторождений элемента.

1) Скарны.

2) Метосоматические залежи полиметаллических руд в эффузивноосадочных породах.

3) Пластовые месторождения в карбонатных толщах.

4) Пластообразные и линзообразные залежи колчеданных руд в эффузивах.

5) Кварцево-сульфидные жилы преимущественно в гранитоидах.

Участие элемента в различных типах миграции.

Механическая минграция.

Механическая миграция (механогенез) обусловлена работой рек, течений, ветра, ледников, вулканов, тектонических сил и других факторов, детально изучаемых в динамической геологии, геоморфологии, вулканологии, океанологии, тектонике и других науках о Земле. Существует и специфический геохимический аспект вопроса.

Для Свинца главным фактором, вероятно, является сорбция глинами.

Физико-химическая миграция. Талассофильность.

Физико-химическая миграция обусловлена переносом атомов, ионов и т.д.

Галенит кристаллизуется в кубических решётках с близкими параметрами с галитом. Орбитальные радиусы натрия и свинца близки, но изоморфизма нет, т.к. NaCl химическая связь существенно ионная, а в PbS – ковалентная. Свинец – амфотерный элемент – катиогенный и аниогенный (в том числе образует комплексные анионы). Он участвует как окислитель и восстановитель не играющий существенной роли в ОВР (главным образом из-за низких кларков и малой способностью к концентрации).

Для Рb в сильнощелочных водах возможны комплексные анионы НРbО₂-, а в термальных водах — тиосульфатные комплексы типа [Pb (S₂O₃)₃]⁴-, [Pb (S₂O₃)]°, [Pb (S₂O₃)₂]²-.

Перенос Рb происходит в основном в водных растворах в эндогенных условиях с участием S₂ и Сl.

Только в зоне окисления свинцовых месторождений, где в воде повышается концентрация РЬ²⁺, может образоваться англезит (PbSO₄), a PbS может возникнуть почти везде, где имеется ион S²-. Подтверждением этому служат находки галенита и сфалерита в угольных залежах, в которых трудно предположить высокие концентрации Рb²⁺ и Zn²⁺ в питающих водах. Отметим в этой связи, что многие черные морские глины обогащены сульфидами металлов, а сульфаты в них отсутствуют. Расчеты показывают, что грунтовые воды, содержащие 1*10^-6 г/л иона РО₄^3-, будут осаждать Рb²⁺ и не будут осаждать Zn²⁺ при содержании этих ионов 1*10^-6 г/л.

Свинец является стабильным продуктом распада главных и естественных радиоактивных элементов в земной коре. Газообразные соединения свинца находятся только в глубоких частях земной коры (гидротерм., метаморф. и магматич. системах).

Имеет среднюю интенсивность концентрации.

Анализ газово-жидких включений, изучение состава гидротермальных минералов, термодинамические расчеты свидетельствуют о большом разнообразии ионов гидротерм. Для свинца — РbСl+, PbF+, Pb (OH)+, [Pb (ОН)]₃^-, PbHS+, [Pb (HS)₃]-, [Pb (S₂0₃)₂]⁴- и т. д.

Сорбционные барьеры G. Они возникают на контакте вод с сорбентами. Глинами и другими сорбентами поглощаются Са, К, Mg, Р, S, Rb, V, Cs, Zn, Ni, Co, Cu, Pb, U, As, Mo, Hg, Ra и другие элементы. Сорбционные барьеры очень характерны для морских и озерных илов, краевых зон болот, почв и кор выветривания, для контакта глин и песков в водоносных горизонтах. Существуют сорбционные барьеры и в гидротермальных системах, но там они изучены слабее, чем в зоне гипергенеза. За счет сорбции происходит обогащение глин, гидроксидов Мn, гумусовых веществ Сu, Ni, Со, Ва, Zn, Pb, U, Tl и другими металлами.

Гидротермальные системы – основной источник свинца.

Интенсивность миграций свинца – слабая или средняя.

Талассофильность свинца: 1,9*10^-6

Биогенная миграция. Биофильность.

Перенос элементов с живым веществом.

Свинец – элемент среднего биологического захвата.

Типы геохим. барьеров свинца: сульфидный, щелочной, испарительный, сорбционный и термодинамический.

Свинец мигрирует в кислых и щелочных водах окислительной обстановки.

Биофильность 6*10^-1

Техногенная миграция. Технофильность.

Геохимическая деятельность человечества.

При техногенезе накапливаются наиболее технофильные элементы, человечество «перекачивает» на земную поверхность из глубин элементы рудных месторождений. В результате по сравнению с природным культурный ландшафт обогащается Pb, Hg,Cu, Sn, Sb и другими элементами. О. П. Добродеев подчеркнул, что из недр ежегодно извлекается больше химических элементов, чем вовлекается в биологический круговорот: Pb в 35 раз.

По А. Н. Сутурину свинец один из элементов-загрязнителей «страшной троицы», в которую входят также Hg и Cd.

Среди других отраслей наиболее неблагополучными по РЬ являются предприятия цветной металлургии (особенно по производству Pb, Zn, Си, А1 и др.), машиностроения, металлообработки, строительной, печатной, химической, электротехнической промышленности, коммунального хозяйства и т.д. Среди них в пылях предприятий первых шести отраслей промышленности коэффициенты концентрации Рb наиболее велики и составляют n*100, в остальных п – n*10.

Технофильность 1*10^-4

Заключение.

При содержании Рb в почвах городских игровых площадок для детей на уровне 500 мг/кг можно ожидать психоневрологических изменений у детей .

Эко- и техногеохимия радиогенного ²¹⁰Рb (и др.), который, как отмечалось, является сильнейшим радиотоксикантом и весьма подвижным аэрозольным воздушным мигрантом, подробно изучена. Наиболее значительно воздействие ²¹⁰Рb для населения районов Крайнего Севера.

В почвах ПДК свинца составляет 20мг/кг, с учётом фона – 6мг/кг (растворимого) и 32 мг\кг (валового).

В зонах влияния высокосвинцовых производств (завод цветных металлов), по И.Л. Борисенко (1993 г.), РЬ в основном накапливается в почвах, так как имеет в них низкую подвижность; баланс РЬ (в значениях В): выброс 39,3, почвы - 48, атмосферные выпадения - 16, листья березы - 8,5, укос -10. При этом ПДК для Pb в почвах (мг/кг): СНГ -37, ФРГ -100.

Возду имеет эталон частоты по Pb 0,19-1,2 нг\м³.

Выводы. Свинец - высокотоксичный (Т_л - 10) металл (²¹⁰Рb особо высокорадиотоксичен), концентрирующийся в различных экосистемах; патологичность П высокая - 4; то же ГЭ минералов: галенит 9*10⁴, церуссит 1*10⁴, англезит 2*10⁴, сульфосоли Рb до 5*10⁴. Геохимические циклы Рb связаны с гидротермальными и осадочно-гидрогенными процессами материковой и, вероятно, в меньшей мере, океанической земной коры. ГЭ месторождений: колчеданно-полиметаллических 1*10⁵, стратиформных в карбонатных породах 5*10⁴, скарновых 2*10⁴. В биосфере концентрации Рb в основном связаны с техногенезом, имеют четкую тенденцию к быстрому увеличению во времени - в современных почвах, атмосфере и водных источниках в районах промышленных и городских агломераций они на порядок выше, чем десятилетия назад. Имеет повышенный показатель техногенного давления ( 3) и очень высокий коэффициент техногенного использования ~n-10⁹ Принятsе развитыми промышленными зарубежными странами мероприятия по снижению концентрации Рb в топливах и автомобильных выбросах, пылезащитные и другие мероприятия дают положительный эффект.

D= T/B=1*10^-4/6*10^-1=1,7 Элемент вредный, высокотоксичный.

Список литературы

Е. К. Лазаренко «Курс минералогии» Москва 1963г.

А. И. Перельман «Геохимия» Москва 1983г.

В. В. Иванов Справочник

Геохимическая таблица Д. И. Менделеева.