Маршруты миграции золота, платины и палладия в воде описали ученые из Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН. Результаты исследований о подвижности благородных металлов позволяют спрогнозировать условия техногенного загрязнения окружающей среды в зонах разработки рудных месторождений и переработки сульфидных платинометальных руд. Также на основе полученных данных можно объяснить характер накопления платины океаническими железомарганцевыми корками и механизм переноса палладия в процессе преобразований пород морского дна.

Элементы платиновой группы и золото присутствуют в водах в ультраследовых количествах. В одном литре можно обнаружить лишь миллиардные доли грамма благородных металлов. Несмотря на это, их круговорот в природных водных средах составляет десятки тонн в год.

Речной сток, наряду с гидротермальными источниками и внеземным веществом, выступает главным источником поступления элементов платиновой группы в океан. В нем содержатся как растворенные формы различных элементов, так и мельчайшие коллоидные частицы осадков, покрывающих дно – их размер варьируются от тысячных до сотых долей миллиметра. Благодаря размеру эти частицы длительное время сохраняются во взвешенном состоянии, что позволяет им легко «путешествовать» с водными потоками.

Кроме того, коллоиды способны прочно удерживать (сорбировать) другие растворенные микроэлементы и наночастицы, в том числе благородные металлы, и перемещать их на большие расстояния.

«Прочность удерживания элементов этими частицами зависит от той формы (химической или наноразмерной), в которой элементы присутствуют в природной водной системе, а также состава и свойств взвешенного вещества-переносчика. В определенных условиях происходит осаждение этого вещества и образование осадков, что приводит к накоплению удерживаемых ими элементов, например платиновой группы. Выяснение путей переноса элементов платиновой группы и золота имеет фундаментальное значение, поскольку позволяет понять, в каких природных обстановках будут накапливаться эти редкие элементы, а в каких – рассеиваться», – прокомментировала результаты исследования Ирина Кубракова, заведующая лабораторией геохимии и аналитической химии благородных металлов ГЕОХИ РАН.

Ученые отмечают, что на протекание миграционных процессов в воде влияют формы поступления элементов, окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства природных сред, их состав, а также присутствие природных комплексообразующих веществ (в том числе органических).

Исследователи рассчитали соотношение растворенных и связанных форм благородных металлов при контакте с отдельными компонентами взвешенного вещества – силикатами, оксидами железа и природной органикой. Полученные данные о потенциальной способности коллоидов к накоплению элементов платиновой группы затем были подтверждены в экспериментах с реальным речным, морским и техногенным взвешенным веществом.

Ученые выяснили, что отдельные элементы платиновой группы по-разному взаимодействуют с компонентами, характерными для различных природных обстановок.

Результаты исследования позволяют объяснить характер накопления платины океаническими железомарганцевыми корками и механизм переноса палладия в процессе преобразований пород морского дна. Также с их помощью можно прогнозировать условия техногенного загрязнения окружающей среды в зонах разработки рудных месторождений и переработки сульфидных платинометальных руд.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: Минобрнауки России.