Геохимические классификации химических элементов

ГЛАВА 1.

Геохимическая классификация  химических

                       элементов по Гольдшмидту

1.1. Геохимическая классификация элементов, подразделяет химические элементы по признаку их геохимического сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах. В основе Геохимической классификации элементов лежит периодический закон Д.И. Менделеева.

В предложенной В. М. Гольдшмидтом Геохимической классификации элементов выделяют 4 группы, в соответствии с устойчивостью различных типов их соединений в природе: литофильные, халькофильные, сидерофильные, атмофильные.

Литофильные

(от греч. «литос» —  камень и «фил» — люблю (имею  склонность)) — элементы горных  пород. С точки зрения строения  атомов литофильные элементы  имеют характерный общий признак:  на внешней оболочке их ионов,  располагаются по 8 электронов (в  ряду Li — по два). Большинство  этих элементов входит в состав силикатов, т.к. для них наиболее характерны соединения с кислородом. В природе встречаются также в виде окислов, галогенидов, фосфатов, сульфатов, карбонатов. Около 95% земной коры состоит из соединений литофильных элементов. Эти элементы трудно восстанавливаются до элементарного состояния. Преимущественно парамагнитны. К ним относятся 54 элемента (т. е. более половины элементов, существующих в природе): щелочные и щёлочноземельные, В,  Al, Sc, лантаноиды и актиноиды (Ac, Th, Pa,U), С, Si, Ti, Zr, Hf, P,V, Nb, Та, О, Cr, W, галогены и марганец.

Халькофильные

 (от греч. «халькос»- медь) — элементы сульфидных руд. Свое название они получили в связи с определенными свойствами меди, на которую они похожи в своем геохимическом поведении. На внешней оболочке их катионов располагаются 18 электронов (S2—,Se2—, Те2— по 8 электронов). В природе встречаются в виде сульфидов, сульфосолей, теллуридов, селенидов, т.к. проявляют склонность образовывать природные соединения с серой и ее аналогами по группе менделеевской таблицы — селеном и теллуром. В простом (самородном) состоянии в природе встречаются Au, Ag, Cu, As, S, Bi и некоторые др. Преимущественно диамагнитны, располагаются на восходящих участках кривой атомных объёмов. Zn, Cd, Hg, Ca, In,Tl, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, S, Se, Те.

Сидерофильные

 (от греч. «сидерос» — железо) — элементы с достраивающейся электронной оболочкой. Сюда относятся все элементы VIII гр. периодической системы: семейство железа и семейство платиновых металлов, а также молибден и рений — всего 11 элементов. Располагаются в минимумах кривой атомных объёмов, ферромагнитны и парамагнитны. В природе находятся преимущественно в элементарном состоянии, железо как в виде окислов и силикатов, так и в виде сульфидов, реже арсенидов и в самородном состоянии.

Атмофильные (от греч. «атмос»— пар, испарение) — элементы атмосферы. К этой группе относятся все инертные газы (от Не до Rn), азот и водород — всего 8 элементов. В природе для них характерно газообразное состояние. Большинство из них имеет атомы с заполненной электронной внешней оболочкой, располагаются в верхних частях кривой атомных объёмов; преимущественно диамагнитны. Для большинства характерно нахождение в природе в элементарном состоянии.

Геохимическая классификация  элементов В. М. Гольдшмидта построена  с учётом положения элементов  в периодической системе элементов  Д.И. Менделеева, типа электронного строения атомов и ионов, специфичности проявления сродства к тем или иным анионам, положения данного элемента на кривой атомных объёмов. Данная геохимическая  классификация элементов помогает при изучении сложнейших процессов  химической дифференциации различных  веществ и соединений в толще  земной коры и в метеоритах. Она  объясняет распределение отдельных  элементов по различным слоям  Земли.

Другие наиболее известные  Геохимические классификации элементов  были предложены русскими геологами В. И. Вернадским (1927), А. Е. Ферсманом (1932) и А. Н. Заварицким (1950).

Классификация В.И. Вернадского (1927 г.) построена на присутствие или отсутствие в истории данного химического элемента химических и радиохимических процессов, обратимости или необратимости этих процессов, а также на присутствие или отсутствие в земной коре их химических соединений или молекул, состоящих из нескольких атомов. Согласно этим признакам, В. И. Вернадский выделил шесть геохимических групп:

• благородные газы,
• благородные металлы,
• циклические элементы,
• рассеянные элементы,
• элементы сильнорадиоактивные
• элементы редких земель.

Принцип классификации А.Е. Ферсмана (1932 г.) основан на развернутой таблице Д.И. Менделеева. А.Е. Ферсман выделил элементы, создающие концентрации в определенных магматических горных породах: кислых, средних и ультраосновных магм и сульфидных месторождений. В итоге было получено пять самостоятельных групп: благородные газы, металлы обычного поля, металлоиды обычного поля, элементы нижнего кислого поля и элементы сульфидного поля.

Классификация А. И. Заварицкого (1950 г.), как и принцип классификации А.Е. Ферсмана, также основана на развернутой таблице Д. И. Менделеева, но более детально по отношению к последней, и объединяет элементы, геохимически особенно близкие. По А. Н. Заварицкому, все элементы делится на 10 групп:

• благородные газы,
• элементы горных пород,
• элементы магматических аномалий,
• радиоактивные элементы,
• редкие элементы,
• элементы группы железа,
• элементы группы платины,
• металлические элементы,
• металлоидные элементы,
• галоидные элементы.

1.2. Миграция химических элементов.

Геохимические классификации элементов, основаны на особенностях миграции химических элементов в земной коре и Земле в целом. При классификации обычно учитывается положение элементов в периодической системе, строение их атомов.

При классификации химических элементов по условиям их миграции в биосфере учитываются их ионное состояние (катионогенные и анионогенные), интенсивность и контрастность миграции, способность концентрироваться на геохимических барьерах. Каждая группа элементов характерна для определенных систем биосферы. Обычно элементы разделяют на воздушные и водные миграйты. Для первых характерно газообразное состояние (хотя они мигрируют и с водными растворами). Вторые мигрируют преимущественно в растворах в виде ионов, молекул и коллоидных частиц. 

Миграция химических элементов:

1. Энергия гравитационных сил (перемещение вещества на поверхности планеты);

2. Космическая энергия  (энергия солнечных лучей, фотосинтез, тепловой режим атмосферы и  гидросферы);

3. Энергия радиоактивного  распада (тектонические движения);

4. Теплота глубины земного  шара (остаточная теплота звезды, живого вещества, радиационные процессы).

Внешние факторы  миграции

Этот фактор обуславливается  внешней средой, окружающей мигрирующие  элементы

1. Радиационные изменения  среды.

Пример: радиолиз воды – Н2О—»2Н+О2 При этом Н – восстанавливает многие оксиды металлов, соединяется с S, N, F. А О2 - является сильным окислителем.

2.   Воздействие ионизирующего излучения. Этот процесс связан с ионизацией и возбуждением атомов. В зависимости от дозы и длительности облучения, выделяются острые и хронические поражения.

Примеры: папоротники выдерживают дозы до 10.000 Грей {1Гр=1 Дж/кг =100 Рад}, древесная растительность 12Гр. Среди животных устойчивостью обладают: крысы, мыши и насекомые. Мухи – дрозофилы - 950Гр, сельскохозяйственные животные от 3-15Гр. Птицы 25-30Гр, человек – не более 7Гр. У некоторых животных и растений данный вид облучения приводит к стимуляции ряда биохимических процессов (мутации).

3. Температура. С повышением  температуры в биосфере увеличивается  миграционная способность элементов. 

4. Давление. Оказывает влияние  на миграцию элементов в растворах,  расплавах и газовых смесях; изменение  фазового состояния вещества  и скорости реакции.

5. Степень электрической  диссоциации.

6. Концентрация водородных  ионов. Этот фактор определяется  показателем Рh среды. Изменение  щелочности среды влияет на  поступление элементов в растения, на подвижность многих металлов.

7. Окислительно – восстановительный  потенциал и обстановка. Определяется  режимом S и O. Окислительная (кислородная  обстановка способствует накоплению  катионогенных элементов переменной  валентности Fe, Mn, Co) и увеличению  растворимости анионогенных ( V, Mo, Se, S, U, Re).

8. Жизнедеятельность организмов  тесно связана с миграцией  химических элементов.

ГЛАВА 2. 

МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Земная  кора обладает огромными  и разнообразными природными ресурсами. Различные материки, регионы страны, районы имеют различную ресурсообеспеченность.  Ресурсообеспеченность - соотношение между величиной ресурсов и размерами их использования. Она выражается  количеством лет, на которые должно хватить данного ресурса и запасами этого ресурса из расчета на душу населения.

1. Минеральные ресурсы  относятся к невозобновляемым, и  запасы их видов неодинаковы. 

2.    Топливные полезные ископаемые заключены в угольных и нефтегазоносных бассейнах. Часть мировых угольных ресурсов приходится на Азию, Северную Америку, Европу. 10 крупнейших в России, ФРГ, США. Нефть - в Азии, Северной Америке, Африке.

3.      Рудные полезные ископаемые образуют рудные пояса - Альпийско-Гималайский, Тихоокеанский.

4.      Земельные ресурсы. Их обеспеченность определяется мировым земельным фондом: обрабатываемые земли - 11%, луга - 23%, остальное - кустарники. Наименьшими земельными ресурсами обладают - Япония и Египет.

5.      Водные ресурсы. Население, промышленность, сельское хозяйство испытывают потребность в пресной воде. Запасы пресной воды распределены неравномерно: в Африке только 10% обеспечены водоснабжением. Потребность в пресной воде растет постояннно.

6.      Лесные ресурсы характеризуются 2-мя показателями: размерами лесной площади и запасами древесины. Площадь лесов мира ежегодно уменьшается в связи с хозяйственной деятельностью человека.

7.      Ресурсы мирового океана: морская вода; минеральные ресурсы дна Мирового океана (нефть, природный газ); энергетические ресурсы ( приливная, термоэнергия);  биологические ресурсы (биомасса  океана).

8.      Климатические и космические ресурсы: солнечная, ветряная энергия, агроклиматические ресурсы - тепло, влага, свет.

9.      Рекреационные ресурсы  подразделяются на 2 группы:

-        природно-рекреационные (зеленые зоны вокруг городов);

-        природно-исторические (памятники истории, архитектуры)       

 Россия выделяется  высокой обеспеченностью минеральными  ресурсами, особенно топливно-энергетическими  (торф, уголь, нефть, газ). Богата  редкими цветными металлами (медь, никель, алюминий, олово, вольфрам, молибден, золото, платина, алмазы). Многие имеют мировое значение и идут на экспорт. Минеральные богатства России - основа развития горно-добывающей и обрабатывающей промышленности;

Лесные ресурсы - основа развития лесной и деревообрабатывающей промышленности. Водные ресурсы используются в гидроэнергетике.

Месторождение полезных ископаемых — скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного использования.

Полезные ископаемые бывают газовые, жидкие и твёрдые. К газовым принадлежат месторождения горючих газов углеводородного состава и негорючих газов таких, как гелий, неон, аргон, криптон. К жидким относятся месторождения нефти и подземных вод. К твёрдым принадлежит большинство месторождений полезных ископаемых, используемых для извлечения из них ценных элементов, минералов, кристаллов и горной породы. По промышленному использованию месторождения полезных ископаемых разделяются на рудные, или металлические (рудные); нерудные, или неметаллические полезные ископаемые; горючие, или каустобиолиты (газовые, нефтяные). Количество минерального сырья и его качество в месторожденях полезных ископаемых должно быть достаточным для промышленной разработки. Минимальное количество полезного ископаемого и наиболее низкое качество, при которых возможна эксплуатация, называются промышленными кондициями. Месторождения полезных ископаемых могут обнажаться на земной поверхности и относиться к открытым или быть погребёнными в недрах Земли и квалифицироваться как закрытые, или "слепые".

По геологическим условиям образования месторождения полезных ископаемых подразделяются на серии, которые, в свою очередь, разделяются на группы, а эти, последние, распадаются на классы, подклассы и формации. Выделяются три серии месторождений полезных ископаемых: седиментогенные (поверхностные, экзогенные), магматогенные (глубинные, эндогенные), метаморфогенные.

Месторождения полезных ископаемых возникали на всём протяжении истории  образования земной коры от древнейших её этапов до современности. В соответствии с принятым подразделением геологической истории выделяются месторождения полезных ископаемых архейского, протерозойского, рифейского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского периодов (см. Металлогенические эпохи).

По источникам вещества, слагающего месторождения полезных ископаемых, среди них выделяются месторождения с веществом подкоровых, мантийных или базальтовых магм, коровых или гранитных магм, а также осадочной оболочки Земли.

По месту формирования месторождения полезных ископаемых разделяются на геосинклинальные (или  складчатых областей) и платформенные. Различают четыре уровня образования  месторождений полезных ископаемых от поверхности Земли: ультраабиссальный (свыше 10-15 км), абиссальный (от 3-5 до 10-15 км), гипабиссальный (от 1-1,5 до 3-5 км), приповерхностный (от земной поверхности до глубины 1-1,5 км).

ГЛАВА 3. Геохимические барьеры. Биогеохимический барьер.

3.1. Геохимические барьеры – участки ландшафтной сферы, на которых происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и концентрация химических элементов и соединений. С латеральными (боковыми) миграционными потоками и сменой на их пути геохимической обстановки связано появление ландшафтно-геохимических барьеров, а с радиальными (вертикальными) потоками и контрастностью условий миграции в различных генетических горизонтах почв — почвенно-геохимических барьеров. По форме геохимические барьеры разделяются на линейные, приуроченные к границам между элементарными ландшафтными ареалами, и площадные, имеющие субгоризонтальное простирание. Размеры геохимических барьеров могут варьироваться от нескольких сантиметров до сотен и тысяч метров. Выделяют следующие основные виды геохимических барьеров: механические — участки резкого изменения скорости движения миграционных водных потоков или ветра, на которых происходит накопление химических элементов и соединений, передвигающихся в виде обломочных частиц различного размера; физико-химические — возникающие на участках резкого изменения окислительно-восстановительных и/или щелочно-кислотных характеристик природных вод (среди них выделяют кислородный, сульфатный, карбонатный, испарительный и др.); биологические — приурочены к местам накопления химических элементов и соединений за счет жизнедеятельности различных организмов.

В природе встречаются  как отдельные виды геохимических  барьеров, так и их разнообразные  сочетания. Каждая разновидность геохимического барьера обладает способностью концентрировать  лишь определенную ассоциацию мигрирующих  веществ (например, на карбонатном геохимическом  барьере теряют подвижность ионы Ca, Sr, Ba; на испарительном — ионы Li, Na, Mg, Ca, U и т.п.). Детальное изучение геохимических барьеров является одной  из основных задач геохимии ландшафта  в связи с огромной практической значимостью, так как концентрации отдельных элементов на геохимические  барьеры могут достигать значимых в промышленном отношении величин, а также иметь экологические последствия. Геохимические барьеры выполняют функцию природных "фильтров", сильно снижающих миграционную способность большинства загрязнителей и способствующих их фиксации и различению. Более того, теория геохимических барьеров служит основой для научного обоснования создания искусственных геохимических барьеров (техногенные геохимические барьеры), ограничивающих или полностью исключающих распространение химических загрязнителей.

3.2. Типы геохимических барьеров

Геохимические барьеры биосферы разделяются на два основных типа - природные и техногенные. И те, и другие располагаются на участках изменения факторов миграции. В первом случае смена факторов, а соответственно и геохимической обстановки, обусловливается  природными особенностями конкретного  участка биосферы. Во втором такая  смена геохимических обстановок происходит в результате антропогенной  деятельности.

Оба типа геохимических барьеров подразделяются А.И. Перельманом на три класса: физико-химические, биогеохимические и механические. Позже В.А. Алексеенко был выделен класс только техногенных (социальных) барьеров. На физико-химических барьерах концентрация веществ связана  с их отложением из растворов при  изменении физико-химической обстановки. В качестве примера уже был  рассмотрен один из таких барьеров (испарительный), существенно воздействующий на безопасность жизнедеятельности.

Механические  барьеры представляют собой участки с резким уменьшением интенсивности механического перемещения веществ и соответственно их отложения. В биосфере механические барьеры связаны в основном с миграцией элементов в минеральной или коллоидной форме. Миграция чаще всего происходит в воздушной и в водной средах, а также на границе сред (скатывание обломков по склонам).

При переносе в воздушных  потоках паров воды своеобразными  механическими барьерами являются горные системы. Задержка на них облаков  и выпадение осадков могут  приводить к нарушению безопасности жизнедеятельности и даже к экологическим  катастрофам. Это необходимо учитывать  при освоении новых районов, строительстве  населенных пунктов и предприятий. Классическим примером такого барьера  может служить район города Рио-де-Жанейро (Бразилия), зажатый между горами и Атлантическим океаном. Катастрофические наводнения, связанные с продолжительными ливнями, происходят в этом районе довольно часто. Во время одного из последних  ливней (1988) здесь погибло около 300 человек, а общий экологический  ущерб оценен в 935 млн долл. США. Подобных барьеров на земном шаре довольно много, однако сведения о существенных нарушениях безопасности жизнедеятельности в  этих районах становятся широко известными лишь при высокой плотности населения. (В районе, приведенном в качестве примера, проживает около 10 млн человек).

Биогеохимические  барьеры по своей сути представляют накопление химических элементов растительными и животными организмами. Наибольшее внимание следует уделять накоплению веществ в высоких (токсичных) концентрациях сельскохозяйственными культурами, используемыми для питания. Такое накопление обычно происходит при внесении в почвы чрезмерных доз удобрений и средств химической защиты растений. Известны случаи массового отравления населения арбузами с высоким содержанием нитратов. Известны случаи токсичных концентраций нитратов в кормовых культурах, картофеле, овощах.

Иногда в качестве удобрения  используются илы из городских очистных сооружений, как, например, в Новороссийске. Многие овощи при этом увеличивают  урожайность, но содержат в опасных  для здоровья концентрациях многие тяжелые металлы. Их токсичное воздействие  в одних случаях проявляется  сразу. В других случаях они, накапливаясь в организме, нарушают безопасность жизнедеятельности через годы.

Биогеохимические барьеры  могут приводить и к возрастанию  безопасности жизнедеятельности, задерживая поступление токсичных веществ  из атмосферы. Такими барьерами обычно служат зеленые насаждения (декоративные деревья и кустарники) около промышленных и в селитебных ландшафтах. При  этом подбор специальных растений, в больших концентрациях поглощающих  определенные химические элементы, может  резко повысить безопасность жизнедеятельности  около определенных предприятий.

Социальные геохимические  барьеры относятся только к техногенным и представляют собой участки, в пределах которых вещества концентрируются в результате прекращения их социальной миграции. Этим термином целесообразно объединять зоны складирования и захоронения отходов, как промышленных, так и бытовых. Кратко рассмотрим их некоторые особенности, влияющие на безопасность жизнедеятельности.

Химические элементы (их соединения), накапливающиеся на социальных барьерах в повышенных концентрациях, не соответствуют ни одной природной  ассоциации. Это значит, что совместно  могут встретиться элементы, которые  в повышенных содержаниях в биосфере до вмешательства человека в их распределение  не встречались. Последствия их необычного для природы совместного влияния  на безопасность жизнедеятельности  не изучены.

Окислительные геохимические  барьеры. Развиваются на участках резкой смены восстановительных условий окислительными или же в общей форме в местах перехода от менее окислительных условий к более восстановительным (или от более восстановительных к менее окислительным). Наиболее изучены такие барьеры в местах смены восстановительной обстановки окислительной, причем главным агентом окисления служит свободный кислород. В связи с этим данную разновидность окислительного барьера можно назвать кислородным барьером.

Восстановительные геохимические барьеры. Эти барьеры возникают в тех участках зоны гипергенеза, где окислительные условия сменяются восстановительными или, в более общей форме, где менее восстановительные резко переходят в более восстановительные. В соответствии с двумя основными классами восстановительной среды - сульфидным (сероводородным) и глеевым - устанавливаются и два класса восстановительных геохимических барьера: сульфидный (сероводородный) и глеевый. Оба класса барьеров распространены как в почвах, так и в водоносных горизонтах.

Сульфидный барьер. Современные термальные сероводородные барьеры формируются на дне впадин Красного моря, в других морских и океанических районах, в районах вулканизма, в зонах разлома и т. д.[1]. Сульфидный (сероводородный) барьер так же возникает в почвах и водоносных горизонтах, когда дренирующие воды встречают на пути своего движения сероводород (сероводородные воды; выделение газов, содержащих H2S; гниющее органическое вещество). При этом происходит выпадение металлов в форме нерастворимых сульфидов.

Сероводород осаждает медь из природных вод в форме различных  сульфидов. Поэтому на участках встречи  меденосных вод с сероводородными  возникает восстановительный барьер, на котором осаждается медь и ее спутники свинец и цинк.

       3.3. Техногенные геохимические барьеры и защита окружающей среды

Разработка методов улучшения  экологической ситуации до последнего времени проводилась в основном путем совершенствования технологий производства (создание безотходных  технологий, переработка отходов, совершенствование  систем очистки сбросов и выбросов и т.д.), что, несомненно, является важным и перспективным направлением. Наряду с этим в последние десятилетия  для защиты окружающей среды от загрязнения  наметилась тенденция использования  геохимических методов. Большую  роль в этом сыграло исследование процессов техногенной миграции элементов и введение А.И. Перельманом  понятий "геохимический барьер" и "техногенный геохимический  барьер". Это участок, где происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и, как следствие, концентрация элементов.

Сущность методов защиты окружающей среды от загрязнения  с помощью геохимических барьеров заключается в переводе загрязняющих компонентов в малоподвижные  формы. При этом возможно использование  как существующих природных геохимических  барьеров, так и целенаправленное создание техногенных барьеров. В  качестве материалов для создания барьеров в зависимости от состава загрязнителей  могут применяться природные  образования (грунты, горные породы и  т.д.) или иные вещества, например, производственные отходы. В ряде случаев локализация  загрязнителей может осуществляться за счет учета природных геохимических  особенностей грунтовой толщи при  выборе участков складирования или  сброса отходов. Опыт работы показал  возможность использования барьеров в различных ситуациях.

Очистка сточных  вод от взвешенных частиц. Для очистки дражных стоков от взвешенных частиц на месторождении алмазов в Пермской области предложено использовать грунтовые фильтры, укладываемые в русле реки. В качестве материала для фильтров использовались дражные отвалы. Опытные натурные работы показали, что в зависимости от длины пути фильтрации концентрация взвешенных частиц в стоках может снижаться в десятки и сотни раз.

Нейтрализация кислых стоков. Шахты Кизеловского угольного бассейна сбрасывают практически без очистки в гидрографическую сеть кислые (рН=2-4) высокоминерализованные сульфатные воды, имеющие в составе повышенные содержания железа, алюминия, тяжелых металлов. Нейтрализацию кислых шахтных вод возможно проводить с использованием отходов щелочного состава. Лабораторные работы показали, что при использовании щелочных отходов содового производства рН шахтных вод можно повышать до нейтральных значений. При этом содержание загрязнителей снижается до допустимых концентраций.

Снижение интенсивности  загрязнения подземных вод в  районах складирования шахтных  отвалов. Отходы в угледобычи в Кизеловском бассейне интенсивно загрязняют подземные воды. В районах породных отвалов они имеют низкие значения рН, повышенную минерализацию, а также высокие содержания сульфатов, железа, алюминия, тяжелых металлов. Для нормализации состава подземных вод в качестве реагента предложено использовать соединения бария, а также дробленые карбонатные породы, укладываемые в траншеи в зоне стока с отвалов. Натурные исследования показали, что в результате применения метода на опытном участке водородный показатель подземных вод повысился с 1,8 до 6,4 и сохранял близкие значения в течение года. Существенно снизились минерализация воды с 24 до 3 г/л, а также содержание основных загрязняющих компонентов.

Снижение содержания сульфатов в технических водах. На Холбольджинском угольном разрезе (Бурятия) использование для полива технической воды, большие запасы которой сосредоточены в выработанном карьере, затруднено повышенным содержанием в ней сульфатов – до 1200 мг/л. Для снижения содержания сульфатов использовались соединения бария. В результате опытных натурных работ содержание сульфатов снизилось до 440 мг/л (при максимально допустимой концентрации 500 мг/л). Содержание остальных компонентов не превышало нормативных значений.

Снижение сульфатной агрессивности подземных вод. При планировочных работах на промплощадке Губахинского химического завода использовались породы отвалов угольных шахт Кизеловского бассейна, характеризующиеся высоким содержанием различных форм серы. В результате подтопления в насыпных грунтах, на отметках выше заложения фундаментов, сформировались подземные воды, обладающие сульфатной агрессивностью к бетону. Снижение содержания сульфатов в подземных водах проводилось путем применения реагентов, содержащих барий. Проведенные на площадке опытные натурные работы показали, что в результате применения метода подземные воды, обладавшие средней и сильной сульфатной агрессивностью, становились неагрессивными по отношению к бетону. Положительный эффект сохранялся в течение двух лет наблюдений.