GOSy_po_vsemu_vnutr

3. В.И. Вернадский о геохимической деятельности человека.

Влади́мир Иванович́ Вернадский́ ( 12 марта 1863 — 6 января 1945) —русский и советский учёный естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель конца XIX века и первой половины XX века. Академик Санкт-Петербургской академии наук, Российской академии наук, Академии наук

СССР, один из основателей и первый президент Украинской академии наук. Создатель научных школ. Один из представителей русского космизма; создатель науки биогеохимии.

Из генетической минералогии зародилась новая наука – геохимия, основателем которой общепризнан В.И.Вернадский. Сам термин “геохимия” был предложен швейцарским химиком Ф.Шенбейном еще в 1838 г., но Вернадский придал этому термину новый смысл. Годы зарождения геохимии – 1908–1911 гг. Первый курс новой науки прочитал в 1912 г. талантливый ученик В.И.Вернадского, А.Е.Ферсман. В дальнейшем Вернадский неоднократно выступал с докладами и лекциями по геохимии, написал книгу.

Основные этапы развития биосферы. Можно условно выделить следующие последовательные этапы эволюции биосферы: синтез простых органических соединений, биогенез, антропогенез, техногенез и ноогенез.

1)Синтез простых органических соединений (химическая эволюция) в геосферах Земли совершался под действием ультрафиолетовой радиации: метана, аммиака, водорода, паров воды. Начало этапа – 3,5–4,5 млрд. лет.

2)Биогенез – преобразование косного вещества геосферы земли в живое вещество биосферы (образование высокомолекулярных органических соединений из простых соединений под действием геофизических факторов). Начало этапа – 2,5–3,5 млрд. лет назад (появление живого вещества биосферы).

3)Антропогенез – появление человека и превращение его в социальное существо, формирование общественной организации человеческих сообществ в процессе производственной трудовой деятельности. Начало этапа – 1,5–3 млн. лет назад (появление человека).

4)Техногенез – преобразование природных комплексов биосферы в процессе производственной деятельности человека и формирование техногенных и природно–технических комплексов, т.е. техносферы как составной части биосферы. Начало этапа – 10–15 тыс. лет назад (появление городских поселений).

5)Ноогенез – процесс превращения биосферы в состояние разумно управляемой социально– природной системы (ноосферы). Ее можно характеризовать как состояние биосферы, при котором осуществляются: а) рациональное использование природы, т.е. рациональное природопользование; б) устойчивое развитие мирового человеческого сообщества.

Техногенная миграция (техногенез). Во 2-й пол. 20 в. техногенез оказался главным геохим. фактором на пов-сти Земли. Объектами исследований в геохимия техногенеза стали техногенные процессы в городах, агроландшафтах, районах горнообогатит. комбинатов и рудников, реках и озерах, мировом океане.

В результате техногенеза образуются техногенные геохим. аномалии, к-рые разделяют на литохим. (в почвах, городах, строениях), гидрогеохим. (в водах), атмогеохим. (в атмосфере) и биогеохим. (в организмах). Для локализации загрязнения окружающей среды предложено создавать техногенные геохим. барьеры (участки концентрации элементов, связанные с резким изменением геохим. среды).

Одной из теоретич. основ решения проблем техногенеза, в частности борьбы с загрязнением окружающей среды, стала геохимия ландшафта. Установлено, что в ландшафтах горнопром. районов изменяется режим подземных вод, развиваются заболачивание и засоление почв. В районах металлургич. комбинатов, перерабатывающих сульфидные руды, возникает техногенный сернокислый ландшафт. В дорожных ландшафтах за счет выхлопных газов автомашин и др. воздействий изменяется состав атмосферы, почв, растений и животных.

Важное значение приобрела геохимия городов-изучение биол. круговорота атомов, водной и воздушной миграции элементов.

На реки и озера ложится огромная техногенная нагрузка. По данным ЮНЕСКО, реки ежегодно сбрасывают в океан миллионы тонн техногенных Fe, Pb, Mn, P и др. элементов. В результате ионный сток рек с каждым годом увеличивается, и к нач. 70-х гг. его техногенная составляющая колебалась в пределах 30-60% от общего выноса солей. Загрязнение сильно изменяет биол. круговорот, в реках и озерах исчезает рыба, вода становится непригодной для питья. В СССР

проводится широкий комплекс мероприятий по предотвращению загрязнения и очистке речных и озерных вод.

Многообразны аспекты техногенной миграции в океане. Из морской воды добывают Mg, Na, К, С1, предполагают извлекать и др. элементы. Запасы их практически не ограничены, а технология извлечения часто проще, чем при обычной добыче. Так, бурением на шельфах получают ок. 20% мировой добычи нефти. Прибрежно-морские россыпи содержат алмазы, Аи, касситерит, ильменит, рутил, циркон, монацит и др. минералы. Изучается возможность добычи на шельфах фосфоритов и глауконитовых песков. Разработаны методы добычи железомарганцевых конкреций (Fe, Mn, Ni, Co, Си) океанич. дна. Открытие металлоносных рассолов во впадинах Красного моря поставило вопрос об извлечении из них разл. металлов. В океан поступает огромное кол-во техногенных отходов, нарушающих его биол. режим. Для борьбы с загрязнением океанич. вод осуществляются спец. исследования, разработаны международные соглашения.

4. Технофильность химических веществ – показатель экологического состояния окружающей среды.

5. Характер, масштабы распространения загрязняющих веществ и уровни загрязнения биосферы.

Загрязнение окружающей среды классифицируют на естественное, связанное с природными катаклизмами (в частности, извержение вулканов, пыльные бури, лесные пожары), и антропогенное, возникающее в процессе хозяйственной деятельности человека. Уровень естественного загрязнения рассматривается как фоновый, который незначительно меняется во времени.

МЕХАНИЗМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

-Течение в растворенном состоянии- растворение загрязняющих веществ и перемещение с грунтовыми водами; глубина проникновения зависит от пористости материала, вязкости жидкости, гидравлического напора.

-Диффузия- перемещение веществ с малой скоростью из зон высокой концентрации в зоны низкой концентрации.

-Дисперсия- перемешивания веществ в водах или в воздухе (разбавление).

-Сорбция - концентрирования химических веществ, растворенных в воде или в парах, на поверхности твердых частиц.

-Химические преобразования. - растворения или осаждения химических веществ.

-Микробиологические преобразования- способствуют частичному или полному разложению органических поллютантов

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ОБУСЛОВЛИВАЮТ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

1)СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА (ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ, СПОСОБНОСТЬ К МИГРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ)

2)ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ( СОСТАВ И СВОЙСТВА ОТХОДОВ, СПОСОБ ИХ ПОСТУПЛЕНИЯ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (АЭРОЗОЛИ, ОТСТОЙНИКИ, ШЛАКОНАКОПИТЕЛИ и пр.)

3)ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ (ЛАНДШАФТ, РЕЛЬЕФ, КЛИМАТ, РАСТИТЕЛЬНОСТЬ, РАССТОЯНИЕ ОТ ИСТОЧНИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ДР.);

4)ПОЧВЕННОХИМИЧЕСКИЕ И ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛЮТАНТОВ С ПОЧВЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ И МИГРАЦИЮ В ЛАНДШАФТЕ

6. Факторы, обусловливающие загрязнение природных сред, перераспределение и превращения загрязняющих веществ в биосфере. Влияние химических и физических свойств почв, минералогического состава, водно-воздушного режима, микробиологического состояния почв на превращение и закрепление загрязняющих веществ в почвах.