Занимательная геохимия. Химия земли

Вовлечение все новых элементов в промышленность, конечно, далеко не кончено, да и никогда не будет кончено, так как поступательное движение технического прогресса безгранично. И химикам и геохимикам здесь принадлежит почетная роль.

Но каково же, однако, влияние технического прогресса на Землю, которая является поставщиком всех веществ, необходимых технике? Человек по-своему стремится перекроить земную кору, черпает из нее все, что ему нужно, не думая о том, что то, что он берет, уже невозвратно. Не истощает ли человек Землю?

Вот вопросы, которые приходят в голову, когда мы следим за общим развитием человечества на Земле. И есть еще одно обстоятельство, которое побуждает поставить этот вопрос: это все увеличивающиеся количества полезных продуктов, извлекаемых ежегодно из земных недр.

Мне вспоминается рассказ одного инженера, побывавшего на горных разработках. Он остановился в домике около большой горы из магнезита, а через две-три недели горы уже не было: она была свезена на цементный завод.

Стоит только посмотреть на горы шлаков, выбрасываемых нашими металлургическими заводами, чтобы понять, что человеческая деятельность — геологический фактор, преобразующий земную кору.

Одна из самых важных проблем мирового химического хозяйства — это судьба углерода, в которую особенно энергично вмешался человек. Углерод распространен в природе в трех формах: в виде живого вещества, в виде скоплений угля и нефти в поверхностной зоне земной коры и в окисленном виде — в виде углекислоты, находящейся в атмосфере, в водах рек и океанов. Но более всего углекислоты в соединении с кальцием в твердых известняках.

В атмосфере содержится свыше двух тысяч миллиардов тонн углекислоты и, следовательно, 600 миллиардов тонн углерода. Человек добывает ежегодно свыше миллиарда тонн угля и 200 миллионов тонн нефти. И то и другое он сжигает, превращая углерод в углекислоту. Таким образом, в атмосферу поступает ежегодно свыше трех миллиардов тонн углекислоты, и через двести-триста лет ее количество должно было бы удвоиться, если бы не было встречных процессов: растворения в океане и поглощения растениями.

Используя углерод угольных слоев, человек способствует распылению и рассеянию этого элемента, и притом в столь значительных масштабах, что его деятельность принимает размеры настоящих геологических преобразований.

Не менее властно человек вмешивается и в судьбу металлов: он имеет в обращении около миллиарда тонн железа и изделий из него, причем металл находится в неустойчивой форме самородного металла и окисляется.

Окисление обесценивает почти столько же железа, сколько его за это же время добывается, так что накопление железа не может побороть его распыление.

Несколько лучше положение с золотом: за год его уходит на реактивы, на позолоту и распыляется на износ около тонны, то есть много меньше, чем добывается (около 600 тонн).

А такие металлы, как свинец, олово, цинк, добываются человеком из природных скоплений в земной коре — так называемых месторождений — лишь для того, чтобы в процессе использования их оказаться безвозвратно рассеянными.

Сельскохозяйственная и инженерная деятельность человека по своим масштабам также вполне соизмерима с влиянием стихийных процессов.

Огромное геохимическое значение имеет обработка верхнего слоя земли, или почвы, для нужд сельского хозяйства, так как в результате этой обработки свыше трех тысяч кубических километров земли ежегодно делаются доступными энергичному воздействию атмосферных вод и воздуха.

Культурные растения выносят из почвы громадное количество минеральных веществ: фосфорного ангидрида — 10 миллионов тонн, азота и калия — 30 миллионов тонн. Это количество во много раз больше того, что вносится в почву при ее удобрении. Извлекаемые элементы поступают в круговорот в животном мире и в конце концов рассеиваются.

В итоге человек производит распыление вещества своей сельскохозяйственной и технической деятельностью. Ежегодно во всех горных выработках добывается свыше одного кубического километра пород. Если добавить еще постройку плотин, ирригационных каналов и прочее, то эту цифру надо удвоить, а может быть, и утроить.

Количество шлаков из всех металлургических печей мира тоже достигает, вероятно, кубического километра. А сколько отбросов химической промышленности выносится человеком на поверхность Земли!

Если сравнить эти цифры с 15 кубическими километрами осадков, уносимых ежегодно с земной поверхности всеми реками, то придется признать, что человеческая деятельность может быть признана таким же серьезным фактором, как и деятельность рек.

А строительное искусство, — сколько камней и цемента тратится здесь ежегодно! Интенсивно идущее у нас строительство социалистических городов ежегодно использует более миллиарда тонн различных строительных материалов.