Ландшафтно-геохимические барьеры как факторы формирова­ния техногенных аномалий.

Состав и протяженность потоков техно­генных веществ в ландшафтах контролируются общей ландшафтно-геохимической обстановкой и наличием различного рода геохимических барьеров: окислительно-восстановительных, кислотно-щелочных, фильтрационно-сорбционных, седиментационных, био­геохимических, а также термодинамических.

На рис. 40 показаны основные типы геохимических барьеров в зональных ландшафтах.

Характер барьеров изменяется по зонам, а в пределах одной зо­ны — от автономных к трансэлювиальным и супераквальным ланд­шафтам.

Ряд веществ при изменении условии миграции теряет подвиж­ность, переходит в инертные нерастворимые формы и задержива­ется на геохимическом барьере. В случае кумулятивного накопления на. геохимических барьерах токсичных химических элемен­тов в слабо подвижных формах, геохимическая устойчивость систем наруша­ется, они загрязняются, но потоки вещества, выходящие из блока, очищаются за счет удержания тех или иных токсичных веществ и это ограничивает сферу загрязнения. Так, при поступлении техногенных веществ из атмосферы в виде газов или с осадками в каче­стве площадного барьера выступает растительный покров, меха­нически задерживающий и ассимилирующий часть техногенного потока. Техногенные вещества, поступающие на поверхность почвы и проникающие в глубь ее, дифференцируются в пределах генети­ческого профиля почвы, в котором различные генетические гори­зонты выступают в качестве тех или иных геохимических барьеров, задерживающих часть техногенного потока.

Загрязненные воды, проходя сквозь почву, частично или полностью очищаются от техногенных продуктов, но сама почва, представляющая систему сложных геохимических барьеров, может в результате этого загряз­няться.

Почва не загрязняется, если химические превращения тех-ногенных продуктов в почве приводят к ликвидации токсичности техногенного потока. Таковы, например, процессы

- нейтрализации минеральных кислот в щелочных почвах и щелочей в кислых поч­вах,

- разложение или минерализация органических загрязнителей (пестицидов, углеводородов),

- вхождение некоторых токсичных металлов в кристаллическую решетку вторичных алюмоси­ликатов и переход в иммобильные формы,

- окислительно-восстано­вительные реакции и переход в связи с этим некоторых химических элементов в малоподвижные и нетоксичные формы.

Водно-растворимые компоненты техногенного потока, не задер­жанные почвенной толщей, проникают вместе с общим потоком влаги в подпочву. В условиях достаточного увлажнения и промыв­ного режима достигают уровня грунтовых вод и загрязняют их. Однако как в самом водоносном горизонте, так и над ним продолжают дейст­вовать различного типа геохими­ческие барьеры: сорбционные, восстановительные и др.

Если атмосферная влага, просачивающаяся за пределы почвен­ной толщи, не достигает грунтовых вод, техногенные вещества накапливаются ниже корнеобитаемого горизонта и исключаются таким образом из биологического круговорота и дальнейшей вод­ной миграции; происходит как бы их естественное захоронение.

Комплексным геохимическим барьером являются донные отло­жения водоемов, особенно иловые отложения бессточных или сла­бопроточных естественных и искусственных бассейнов, где наряду с процессами седиментации взвешенных техногенных веществ идут процессы биологического поглощения, сорбции, восстановления и другие, а при достаточно быстром накоплении осадков также и процессы захоронения и литификации нерастворимых техногенных веществ.

Периодически действующие термодинамические и сорбционные барьеры возникают и в атмосфере. Мощным барьером для рассея­ния техногенных газов и аэрозолей являются приземные темпера­турные инверсии, а также инверсии оседания в свободной атмосфе­ре. С ними связано образование техногенных смогов.

Продолжительные туманы представляют собой сорбционный барьер для техногенных газов, в частности оксидов азота и серы. Растворяясь в парах воды, оксиды образуют сильные агрессивные кислоты, длительно задерживающиеся в приземной атмосфере.