СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕРКНУТАЯ СКОВОРОДА

Перечеркнутая сковорода

Не говори мне: шар земной.

Скажи точнее — Шар Железный.

К. Бальмонт. Железный Шар

Итак, пространственные различия в содержании микроэлементов в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, в живых организмах огромны.

С появлением человека и по мере роста масштабов его деятельности эта пестрая мозаика обогащается новыми красками и все более и более усложняется.

Производство металлов человеком

Противоречивость процесса концентрация — распыление. В ходе своей хозяйственной деятельности человек нарушает естественное распределение химических элементов в природе.

Наиболее наглядно это видно на примере металлов, которые почти все относятся к микроэлементам¹.

В VII—VI тысячелетии до н. э. в Анатолии и Двуречье выплавляют первый металл. В развитии цивилизации это был шаг гигантского значения. Все дальнейшее развитие человечества немыслимо без производства металлов. Без металлов немыслимы век пара, век электричества, нейлоновый век, атомный век, космическая эра... Если уж пользоваться подобной терминологией, то, по существу, мы и теперь продолжаем жить в железном, вернее, в стальном веке.

Современная добыча руды открытым способом поражает воображение

Многие карьеры превосходят размерами знаменитый метеоритный кратер в Аризоне, справедливо считающийся одним из геологических чудес света (поперечник — 1300 м, глубина — 175 м). Например, открытые разработки медной руды в Бингем-Каньоне (штат Юта, США) имеют диаметр 3000 м и 1000-метровую глубину; из котлована ежедневно извлекают 180 тыс. т пустой породы и 90 тыс. т руды. Кстати, эта вырытая человеком сверхъяма находится не очень далеко от Аризонского кратера (штаты Юта и Аризона граничат). Что касается карьеров глубиной 100—500 м, то они теперь не редкость.

Содержание металла в железных рудах достигает 60—70 %. Но железо — исключение. Другие руды обладают гораздо более скромными концентрациями. Свинцовые и кобальтовые руды разрабатываются с содержанием металла 1—2 %, никелевые — с содержанием 1,2—1,5, медные — с содержанием 0,4 %. Урановые руды, добываемые в Южной Африке, содержат 0,02 % урана. На крупнейших рудниках ЮАР среднее содержание золота составляет от 7 до 28 г/т, т. е. 0,0007—0,0028 %. Таким образом, добывая металл, человек концентрирует его.

Но уже в процессе выплавки металлов начинается их неизбежное распыление, рассеивание, которое в индустриальных районах можно видеть воочию: «Впереди до половины небосвода возвышалась как бы низкая гора, состоящая из разноцветных — угольно-черных, ярко-белых, рыже-коричневых, лимонных, аметистовых — дымов, медленно вылезающих, как бараны, из двухсот труб металлургического комбината, который длинно лежал в сумраке у подножия этой дымовой горы скоплением покрытых инеем доменных печей, мартенов, висящих в воздухе газопроводов, извивающихся, как огромные удавы, эстакад, высоковольтных передач.

Доменные газы, уходящие в воздух при получении чугуна, содержат колосниковую пыль, в состав которой входят железо, кальций, магний, марганец, свинец, ртуть, медь, мышьяк... Весьма сложны по составу отходы медеплавильной промышленности. На 1 т черновой меди приходится 2,09 т пыли, в которой содержится до 15 % меди, до 60 % окиси железа и по 4 % мышьяка, ртути, цинка и свинца. Из плавильных печей выбрасываются в атмосферу также никель, кобальт, молибден и другие металлы. Индустриальные районы окружены «техногенной атмосферой», не похожей на «доисторическую».

Это мы,

Превращая древесную кашу в газеты,

Шкуру — в шубы и кожу телят — в переплеты для книг,—

Это мы надышали воздушный покров нашей пыльной и душной планеты²

Как ни вспомнить еще ироничного Карела Чапека, который писал в «Побасенках будущего»: «...Тогда считали, что земная атмосфера состоит из кислорода, водорода, азота и редких элементов в газообразном состоянии. Ужас! Какое невежество!»

Выплавленный металл воплощается в изделия, которые в процессе использования изнашиваются, истираются, подвергаются коррозии. К сегодняшнему дню во всем мире выплавлено не менее 24 млрд. т железа 4, а весь мировой металлофонд (все наличное железо в сооружениях, машинах, механизмах) составляет около 9 млрд. т — не менее 15 млрд. т «съедены» ржавлением, рассеяны в биосфере... Знаменитая Эйфелева башня (7,3 тыс. т металлических конструкций) давно была бы уничтожена коррозией, если бы не краска — каждые 7 лет 50 т серо-коричневой краски возвращают ей свежесть. Кстати, на окраску уже затрачены средства, превышающие стоимость самого сооружения.

О масштабах рассеивания техногенного железа на территории СССР можно судить по таким цифрам. В 1958 г. в металлофонд страны поступило 39,4 млн. т «нового металла», а расход составил 3 млн. т. Из них 1,5 млн. т уничтожены коррозией и еще 1,5 млн. т распылены за счет истирания трущихся частей работающих механизмов, ковшов экскаваторов и драг, лемехов плугов, железнодорожных рельсов и колес вагонов. Через 22 года президент Академии наук СССР А. П. Александров во вступительном слове на сессии Общего собрания академии отметил, что в СССР прямые потери от коррозии составляют около 15 млн. т стали в год... Истинная величина техногенного рассеивания железа на территории СССР будет еще больше, если принять во внимание его потери при транспортировке руды, при ее плавке (переход в атмосферу с доменными газами) и т.п.

Нигде у нас в стране коррозия не идет с такой быстротой, как в Батуми, где годовая сумма осадков превосходит 2500 мм. Это сказывается на самом облике города. К. Г. Паустовский писал, что с высоты птичьего полета, с достаточно большого удаления этот город каждый раз казался ему «нагромождением ржавого дымящегося железа, брошенного к подножию сумрачных гор».

Недаром именно там расположена испытательная площадка лаборатории защиты от коррозии. Сочетание трех факторов приводит к быстрому изнашиванию металла: высокая температура, постоянная высокая влажность и присутствие в воздухе морских солей.

Батуми дает некоторое отдаленное представление об условиях морского тропического климата, где в иные годы слой осадков достигает 23 м (Черрапунджа в Индии). Половина всех дождей на земном шаре проливается между 20° северной и 20° южной широты, и в этой полосе ржавчина ест железо особенно жадно.

Ныне на всем земном шаре ежегодно выплавляется более 0,7 млрд. т стали, а уничтожается коррозией, по разным оценкам, от 10 до 25 % этой величины. Для восполнения потерь добывают новую руду, изделия из которой рано или поздно ждет та же судьба.

Средняя продолжительность жизни стальных изделий, находящихся в употреблении, составляет около 15 лет. Таков же средний возраст изделий из многих цветных и черных металлов. Никакие предохранительные покрытия, смазки, лаки, краски, использование сплавов не могут предотвратить болезни металлов — окисление, ржавление, распыление в окружающей среде.

Коррозия — рыжая крыса — Грызет металлический лом³.

¹ Если говорить о распространенности в земной коре, то из 70 металлов лишь 13 (алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан, марганец, хром, стронций, ванадий, цирконий, барий) не принадлежат к микроэлементам, т. е. имеют распространенность больше 0,01 %.

² Катаев В. Трава забвения.

³ Мартынов Л. Воздух.