Энергий Новиков - Таинственность очевидного

Вот обыкновенная вода. Состоит она из двух элементарных газов — кислорода и водорода. Чтобы разложить воду на составные части, необходима температура, близкая к той, что расплавляет камни. Добыть из воды кислород трудно. Однако достаточно Солнцу осветить своим живительным светом листок любого растения, содержащего влагу, и происходит удивительный процесс. Его называют фотосинтез. Это он незаметно для нас создает ежегодно на планете около 4,67 млрд. тонн кислорода! Помогает выделить его из растений, чтобы поддержать живое, принять участие в «строительстве» различных минеральных масс, в том числе и полезных ископаемых. Каким образом? Ну, скажем, вот так.

В недрах есть сероводородные воды. Там, где они выходят на поверхность, могут рождаться серные отложения. Это делает свое дело невидимка-кислород. Вспомните об Узоне! Залежи серы возникли в пустыне Каракумы, имеются они в Туркмении, в Ферганской долине Узбекистана и в Прикарпатье. Здесь природа обошлась без вулканического жара. Был бы рядом активный химический элемент, в частности тот же кислород. Он создает и железорудные клады. Для этого ему достаточно «встретиться» в озерах или болотах с соединениями, содержащими железо и марганец. Известно ли вам, что самое первое железо в России добывали из болотных железных руд в Карелии. Петр I приказал построить для их переработки завод. Ему обязан своим рождением город Петрозаводск. Современный серебристый металл — алюминий — нередко добывают из залежей, также возникших под действием окислительных процессов в земной коре.

Вот какой могучий, хотя и незаметный элемент — кислород. Благодаря ему верхняя часть земной коры как бы расслоилась на две зоны: верхнюю — окислительную— и нижнюю — восстановительную. В верхней вместе с другими элементами активно властвует кислород.

Химическое взаимодействие минеральных и органических веществ непрерывно расчленяет, соединяет и преобразует все вокруг нас. Где-то очень медленно, где-то быстро. Из легких газов может родиться жидкость, благодаря им растворы могут окаменеть, а твердое исчезнуть в летучем облачке. Все это вместе взятое и создает нашу планету — частицу материи, из которой «соткана» Вселенная.

В простейшем объяснении они общепонятны. Круговорот природных элементов непрерывен. Постоянно где-то и что-то собирается или, наоборот, рассеивается. Из нового сочетания веществ создаются природные соединения с иными свойствами, распадаются старые. Повсюду действуют свои закономерности, свои правила.

Такой процесс может идти очень быстро, например при горении. Вместо угля остаются пепел и газ. Здесь господствует окислительный процесс. Без кислорода тут не обходится. Иногда этот процесс бывает и весьма медленным. Для образования угля из отмирающих растений нужны долгие тысячелетия. Да и особо благоприятные условия. Не успев сгнить, растения в огромном количестве должны попасть под толщу горных пород. Для их медленного обугливания требуются определенные условия. Попробуйте сделать так, чтобы все совпало, как требуется. Нелегко это природным силам. Гораздо проще и быстрее человеку сжечь уголь в топках.

В этом и заключается одна из главных причин несогласованности между хозяйственной деятельностью людей и естественной неспешностью планеты в создании полезных ископаемых, в ее собственных неповторимых путях преобразования.

Горные породы, как и живой мир, предпочитают существовать в определенных сообществах. Там, где в породах много кремнезема, накапливаются цинк и свинец. Среди щелочных образований находят себе место никель и кобальт. Вместе с горячими газоводяными парами, идущими из глубин, переносятся молибден и вольфрам. Алюминий может накапливаться ближе к поверхности земли, среди отложений, на которые воздействуют даже изменения погоды. В целом по определенным геохимическим правилам, как по полочкам, раскладывает в земной коре свои сокровища природа. Но как мы их используем? Молибдена в недрах почти в 100 раз меньше, чем ванадия, а добываем мы его в 70 раз больше. Явная диспропорция. Подобное происходит и с другими рудными кладами. Прав был В. И. Вернадский, когда говорил, что «человек изменяет геохимическую историю всех металлов». Предполагают, что лет через 50 в поверхностных отложениях Земли станет в 10 раз больше свинца, в 100 раз ртути. Зато месторождения их в доступных нам недрах почти исчезнут, будут выработаны.

Богатства недр планеты не уменьшатся. Только часть их перейдет в другое состояние. Сначала сконцентрируется в машинах, изделиях, потом рассеется повсюду, в том числе превратится в отходы. Так «срабатывает» новый, хозяйственный, вариант геохимических правил, когда они подчиняются технической мощи людей.

Возьмем самый известный металл — железо. Ученые подсчитали, что с каждым годом его становится все больше и больше. Но где? Буквально под нашими ногами, в земле и в водах. Чаще в виде окиси, которую нельзя добывать как руду, но легко заметить повсюду, где мы имеем дело с железом. Это — обыкновенная ржавчина. Пока не пытались считать потери от нее, думали — они небольшие. Подсчитали и удивились: несколько процентов национального дохода государств отбирает ржавчина, или коррозия.

Тысячелетняя привычка заставляла смотреть на эти потери безболезненно. Ныне истощение минеральных ресурсов, которое уже привело к тому, что мощные металлургические предприятия железного пояса Урала работают на привозной руде, вынуждает смотреть на эти потери иначе. Всего несколько десятилетий потребовалось, чтобы срыть знаменитые рудные горы Урала — Благодать и Магнитную.

А ведь выход есть. Его подсказывает наука. Найдено множество способов защиты металлов от коррозии. Уже известны лучшие варианты рациональной и комплексной добычи полезных ископаемых. Однако и поныне вырастают горы отвалов вокруг рудников и шахт. Дымят тысячи труб металлургических предприятий. Вместе с полезными изделиями они непрерывно создают вокруг себя искусственные месторождения, которые мы не можем разрабатывать. Цветная металлургия насыщает окрестности свинцом, цинком, медью, кадмием, селеном, молибденом, фтором, серебром. Черная металлургия — марганцем, никелем, ванадием.

Не отстают от металлургических и другие предприятия. Шинные заводы выбрасывают в окружающую среду сурьму, мышьяк, цинк, медь, свинец; красильные предприятия— цинк, медь, кадмий, свинец и т. д. Продолжать этот перечень нет смысла.

Так возникают искусственные зоны насыщения природной среды различными химическими соединениями, притом в новом, ранее неизвестном природе сочетании.

Иногда говорят: нет правил без исключения. В естественный геохимический круговорот минеральных веществ теперь вошло довольно много исключений. К чему они приведут в будущем? Об этом надо задумываться сейчас.