12.5. Цинк

В природі існує п'ять стабільних ізотопів цинку, серед них найпоширеніші ⁶⁴Zn (8,89 %) і ⁶⁶Zn (27,81 %). Серед дев'яти радіоактивних ізотопів найбільше біологічне значення має ⁶⁵Zn з періодом напіврозпаду 245 діб. У сполуках цинк проявляє ступінь окиснення +2, а як відновник легко заміщує у розчинах Fe, Cu, Ni, Co та деякі інші елементи. За розчинністю у воді Zn наближається до заліза та міді, але він більш рухливий у зв'язку із більшою розчинністю його оксидів і гідроксидів. Сполуки цинку за розчинністю розташовуються у такій послідовності: найлегше розчинні ZnSО₄ і ZnCl₂, менш розчинним є його карбонат (ZnCO₃), а до слаборозчинних належать фосфат (Zn₃(PO₄)₂ та сульфід цинку (ZnS).

Серед мінералів, до складу яких входить цинк, найбільш поширені в природі сульфід цинку (сфалерит) та смітсоніт, що містить до 65 % цинку. Джерелами надходження цинку в гідросферу є океанічні залізо-магнієві конкреції та донні осади вулканічного походження. Тільки за рахунок гідротермічних процесів, пов'язаних з океанічною вулканічною діяльністю, в гідросферу надходить в середньому 4*10¹⁷ г/рік цинку, або приблизно 1/90 його щорічного надходження з річковим стоком.

У ґрунтах цинк легкорухливий, але при міграції він досить швидко сорбується органічними та мінеральними речовинами, До складу яких входить алюміній, залізо, кремній, марганець та інші елементи. Саме висока сорбційна здатність деяких речовин ґрунту стосовно цинку визначає його найбільший вміст у приповерхневому шарі ґрунту. У ґрунтах цинк знаходиться у різних формах: він може входити до складу слаборозчинних оксосульфатів, карбонатів, фосфатів, силікатів та інших сполук, утворює комплекси з гуміновими та фульвокислотами. У кислих ґрунтах розчинність Zn вища, ніж у нейтральних і лужних. При високому вмісті в ґрунті фульвокислот та гліцину його розчинність падає. Ці чинники впливають на надходження Zn з водозбірної площі у водні об'єкти.

Значна кількість цинку надходить у водні об'єкти з техногенними забрудненнями. Так, його надходження у хвостосховищах накопичувачах відпрацьованих магнетитових виробництв протягом року досягає 4 тис. т. У ґрунтах навколо фабрик по збагаченню поліметалевих руд його вміст досягає 0,3 %. Істотні джерела надходження цинку у водні об'єкти — рудникові змивні води та стічні води гальванічних цехів, виробництв паперу, лаків і фарб, хімічних засобів захисту рослин, комбінатів кольорової металургії та теплових електростанцій, які працюють на кам'яному вугіллі.

У поверхневих водах суші вміст цинку оцінюється в мікрограмах на 1 л води (мкг/дм³). Його вміст у воді і грубодетритному мулі має тенденцію до збільшення від гумідних до аридних ландшафтних зон. Дані щодо вмісту цинку у воді і донних відкладеннях деяких водойм України наведені у табл. 9.

Таблиця 9.