8.2.5. Техногенная форма

К техногенным образованиям относятся различные соедине­ния и химические элементы в самородном, чистом состоянии, об­разующиеся в результате антропогенной деятельности. Несколь­ко условно их можно разделить на три группы.

В первую группу объединены техногенные соединения, обыч­ные для природных условий,— оксиды N. С и S и др. В период формирования ноосферы число таких соединений резко возрос­ло. Появилась даже реальная угроза изменения климата из-за парникового эффекта, вызванного избытком СО₂.

Техногенные соединения данной группы, влияющие на изме­нение соотношения масс химических элементов в начальный период формирования биосферы, будут рассмотрены ниже (см. 8.2.5, 8.2.6). Укажем только, что масса рассматриваемых соединений, образующихся техногенным путем, становится сравнимой с природ­ным образованием этих же соединений.

Ко второй, очень большой группе техногенных образований относятся те из них, которые возникали в биосфере и раньше — в результате природных процессов, и существовали в ней, но лиш в рамках строго определенных и обычно редких внешних условий. К таким образованиям можно отнести озон, ряд углеводородов и многие металлы в самородном состоянии. Последствия появления техногенных образований рассматриваемой группы (особенно в значительных количествах, что наблюдается на первых этапах фор-

447

мирования ноосферы) в большинстве случаев еще неизвестны. Много проблем может возникнуть, если эти образования попадут в геохимические ландшафты — в условия, для которых такие вентства чужды. В частности, не ясны последствия начавшейся глобальной металлизации верхних частей биосферы. Можно достоверно говорить лишь о том, что процесс появления таких веществ идет вразрез с природными процессами.

К третьей группе относятся техногенные соединения, не име­ющие природных аналогов. Их видовое разнообразие и общая би­омасса непрерывно возрастают. В число этих образований входят многочисленные синтетические полимеры, моющие средства пе­стициды, различные сплавы и т.п. Эколого-геохимические послед­ствия их появления в биосфере еще не определены, однако про­явившиеся к настоящему времени относятся в основном к отри­цательным.

8.2.6. Водные растворы

Если рассматривать сами водные растворы, то существенно­го изменения их массы при переходе биосферы в ноосферу пока не произошло. Содержание же химических элементов в этих рас­творах изменилось. О миграции в виде растворов рудных хими­ческих элементов, т.е. большинства тяжелых металлов, уже гово­рилось. Даже при чрезвычайно высоких концентрациях растворов этих металлов на отдельных участках рек уже на расстоянии пер­вых километров от источника загрязнения концентрация раство­ров приближается к кларковой. Однако говорить в таких случаях о процессах самоочищения нельзя, поскольку изменяется не ко­личество мигрирующих элементов, а только форма их нахождения в одном потоке. Металлы переходят из растворов в минеральную, коллоидную и сорбированную формы, с осаждением на геохими­ческих барьерах, соответствующих новым формам нахождения этих элементов в миграционном потоке.

Таким образом, влияние промышленных предприятий — основных источников растворенных тяжелых металлов — на концен­трацию этих металлов в природных растворах сказывается толь ко на первых километрах от места техногенной разгрузки. В целом же под воздействием антропогенной деятельности количество ионов в природных водных растворах существенно увеличив

448

ется. В этом процессе значительная роль принадлежит сельскохозяйтвенной деятельности.

В биогенных ландшафтах геоморфологическая зональность развития определенных видов растений во многом зависит от геохимических особенностей района и биогеохимических особенностей растений. При прочих равных условиях растения в элювиальных ландшафтах имеют наибольшую возможность для поглощения легкодоступных (обычно хорошо переходящих в растворы) химических эле-рнтов. Растения, растущие гипсометрически ниже, получают уже только «оставшиеся» элементы — так продолжается до аквальных ландшафтов. При этом ниже произрастают такие виды растений, для нормального развития которых в первую очередь необходимы в больших количествах элементы, не поглощенные растениями, растущими выше. В результате ионный сток в реках, протекающих сре­ди природных ландшафтов, относительно невысок, так как коли­чество «невостребованных» ионов стремится к минимуму.

Современное развитие сельского хозяйства ведется без учета осо­бенностей этого процесса и без соответствующего подбора сельско­хозяйственных культур. Недостаток определенных химических эле­ментов пытаются восполнить внесением удобрений. Природный про­цесс при этом резко нарушается, и увеличивается ионный сток.

Орошение земель приводит к увеличению выноса из почв агроландшафтов ионов элементов, оставшихся «невостребованны­ми» культивируемыми видами растений. Кроме того, орошение сни­жает водный сток в реки, поскольку значительная часть вод, ис­пользуемых для орошения, не возвращается в них. Рассмотрим это на примере данных, полученных в конце 70-х годов автором книги и А.Д. Хованским при изучении гидрохимических особеннос­ти реки Дон в нижнем ее течении. На рис. 8.2 показано измене-

Рис 8.2. Изменение водного и ионного стоков Дона у ст. Роздорской с 1938 по 1975 г.

449

ние водного и ионного стоков Дона после создания Цимлянско­го водохранилища и начатого широкомасштабного орошения зе­мель (1955—1964 гг.). Больше всего в водах реки возросло содержание Na⁺, K⁺, Cl^- и SO₄^2- (рис. 8.3).

Анализ источников техногенной составляющей важнейших ио­нов в водах показывает, что их основное поступление связано со смывом с полей (на территории от Цимлянского водохранилища до Аксая в эти годы практически не было промышленных предпри­ятий). Вклад в увеличение ионного стока таких крупных промыш­ленных центров, как Аксай и Ростов, относительно невелик (см.рис. 8.3). Все это позволяет предположить, что основным источи ком ионов в водах Дона является сельскохозяйственная деятельность.

Число подобных примеров довольно велико. Можно считать что при переходе в ноосферу общее количество водных раствор

450

в биосфере пока не претерпело существенных изменений, одна­ко состав их значительно изменился. Большое число ионов в во­дах, сносимых в этот период с континентов, связано с сельско­хозяйственной деятельностью. Непосредственная роль водных растворов в переносе тяжелых металлов и отмечаемом многими исследователями процессе металлизации биосферы при ее пере­ходе в ноосферу относительно мала.