Глава 20. ТЕХНОГЕННАЯ МИГРАЦИЯ (ТЕХНОГЕНЕЗ)

Смотрите также:

История атомов и география - Перельман

Геохимия - химия земли

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

Биология

Эволюция биосферы

Геоботаника

 Биографии геологов, почвоведов

Эволюция

Геохимическая устойчивость и геохимическая совместимость техногенных систем

Устойчивость ландшафта — это его способность сохранять структуру, функциональные особенности и возвращаться в прежнее состояние после прекращения или ослабления антропогенного воздействия.

Геохимическая устойчивость — способность ландшафта и его компонентов к самоочищению от продуктов техногенеза (их выносу или переводу в инертное состояние).

Н.П. Солнцева выделила два рода геохимической устойчивости, отражающие разные стороны этого сложного явления. Устойчивость I рода — это буферность природных систем (почв, вод, организмов) к техногенному воздействию, т.е. их способность противостоять изменению отдельных параметров. Чаще всего это понятие используется при оценке ответной реакции почв и вод на их загрязнение кислотами и щелочами. Устойчивость II рода — это та часть общей устойчивости системы, которая обеспечивает восстановление ее нормального функционирования.

Кислотные дожди и связанное с ними подкисление вод и почв в индустриальных районах вызвали большое число работ, посвященных проблеме буферности и устойчивости. Разработаны принципы классификации почв по их устойчивости к кислотным воздействиям (Варалляи, Глазовская). Кислые малогумусные песчаные почвы имеют более низкую буферность, чем кислые суглинистые высокогумусные почвы. Особенно высока буферность карбонатных почв. Для аквальных систем в качестве количественного выражения устойчивости используется отношение амплитуды воздействия к амплитуде колебаний их собственных параметров (Батоян и др.).

По Н.П. Солнцевой, одним из критериев устойчивости ландшафтов является геохимическая совместимость техногенных воздействий с направлениями природных процессов. Техногенез может быть совместим с основными природными процессами и усиливать их, уменьшать устойчивость (например, воздействие кислых атмосферных осадков на кислые лесные почвы) и вызывать дополнительную мобилизацию тяжелых металлов. Техногенез может быть несовместим с направлением природных процессов: кислые осадки, выпадая на карбонатные почвы, нейтрализуются и почвы устойчивы к техногенному воздействию. Таким образом, природная обстановка в значительной мере определяет судьбу продуктов техногенеза, поступающих в ландшафт. Ответную реакцию природных систем на техногенное воздействие можно прогнозировать, зная их свойства.

Ландшафтно-геохимические системы со сходным уровнем геохимической устойчивости и сходным характером техногенной геохимической трансформации были названы М.А. Глазовской технобиогеомами.

 Она выделила три основные группы факторов геохимической устойчивости.

Факторы, определяющие интенсивность выноса и рассеяния продуктов техногенеза:

— Показатели, характеризующие рассеяние и вынос продуктов техногенеза из атмосферы — осадки и скорость ветра по сезонам.

—        Показатели, характеризующие скорость миграции и вынос продуктов техногенеза из почв и проточных водоемов — сток (по сезонам), соотношение осадков и испарения, положение территории в каскадной системе, механический состав почв и грунтов.

Факторы, определяющие интенсивность метаболизма продуктов техногенеза:

—        Показатели энергии разложения веществ — сумма солнечной радиации

кДж/год, сумма температур выше 0°, количество ультрафиолетовой радиации, количество гроз в год, скорость разложения органического вещества (опадо- подстилочный коэффициент), интенсивность фотохимических реакций.

Факторы, определяющие возможность и интенсивность закрепления в ландшафтах продуктов техногенеза или их метаболитов:

—        Показатели интенсивности закрепления продуктов техногенеза в почвах, грунтах и их исходная емкость — щелочно-кислотные и окислительно- восстановительные условия, сорбционная емкость, количество гумуса, тип геохимических арен (открытые — замкнутые, контрастные — неконтрастные), геохимические барьеры, минералогический состав почв и грунтов, исходный запас элементов, участвующих в техногенных потоках, процессы надмерзлотной ретинизации.

—        Показатели локальных выпадений продуктов техногенеза из атмосферы — количество и продолжительность туманов в год, число и продолжительность штилей в год.

Анализ этих показателей позволяет картографировать технобиогеомы для прогноза влияния техногенного воздействия на ландшафты. Выделенные типы территорий рассматриваются как объекты ландшафтно-геохимического прогнозирования по отношению к многообразным формам техногенеза. Такие карты М.А. Глазовская составила для территории СССР. Г.Б. Паулюкявичюс по устойчивости ландшафтов к загрязнению вод районировал территорию Литвы.

Изменение отдельных факторов геохимической устойчивости (подкисление, подщелачивание, затопление и др.) может нарушить относительно устойчивое состояние техногенных ландшафтов и привести к сравнительно быстрой вторичной мобилизации токсичных веществ из загрязненных компонентов ландшафта ("взрыву"). Учитывая потенциальную опасность таких процессов, возникла концепция "химических бомб замедленного действия" (Chemical time bombs), направленная на изучение механизмов подобных изменений и путей предотвращения вторичного загрязнения среды уже накопленными поллютантами (В. Стиглиани, Г. Хекстра и др.).

К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов