2 История развития гос

2.1 Предпосылки возникновения геохимии окружающей среды

ГОС является одним из научных направлений геохимии. Время рождения геохимии можно назвать и более точно – это 1908 – 1911 гг. Местом ее рождения считается Московский университет, его кафедра минералогии, которой в те годы руководил Владимир Иванович Вернадский. В числе основоположников геохимии нельзя не назвать аспиранта В. И. Вернадского, а впоследствии академика Александра Евгеньевича Ферсмана и норвежского ученого В. М. Гольдшмидта.

Оформлению геохимии как самостоятельной науки способствовали работы многих ученых, которых сначала называли натуралистами. Из их числа вышли многие геологи, экологи, физики, химики и математики. Исследования, проведенные ими, и создали тот научный фундамент, на котором начала строиться геохимия.

Непосредственному возникновению геохимии предшествовало заложение немецкими учеными Г.Р.Кирхгофом и Р.В.Бунзеном (1859) основ спектрального анализа. Именно этот метод на многие годы стал основным при геохимических исследованиях и таким образом способствовал развитию геохимии. Развитие геохимии было бы невозможным без выдающегося открытия Д.И.Менделеевым периодического закона (1869) и без целой серии открытий, позволивших представить строение атомов и ионов. Среди этих открытий важными вехами являются следующие: 1896 г. — открытие А.А. Беккерелем радиоактивности; 1897 г.— открытие Дж. Д. Томсоном электрона; 1898 г. — открытие сильно радиоактивных элементов (радия и полония) П.Кюри и М.Кюри-Склодовской; 1911 г.— открытие Э. Резерфордом атомного ядра и создание модели атома.

Формированию геохимии как самостоятельной науки предшествовали работы, которые можно считать даже первыми собственно геохимическими исследованиями. Так, в 1815 г. английский минералог В. Филлипс начал определять среднее содержание в земной коре десяти элементов. В определенной мере эти работы были продолжены французами Эли де Бемоном и А Добрэ. Однако все перечисленные исследования еще не являлись формированием новой науки. Позже, в 1889 г., руководителем химической службы геологического комитета США Франком Уиглсуортом Кларком на основании почти тысячи точных анализов систематически отобранных горных пород была составлена первая сводная таблица среднего химического состава земной коры. Работы по уточнению этих данных проводились Ф. У. Кларком долгие годы, полученные им цифры для большинства распространенных элементов сохранили свое значение до настоящего времени. В знак признательности его вклада в развитие геохимии А. Е. Ферсман предложил величины, характеризующие среднее содержание химических элементов называть «кларком».

2.2 Развитие геохимии окружающей среды

Возникновение геохимия окружающей среды стало возможным только благодаря успехам в развитии таких наук, как геохимия ландшафтов, биогеохимия, экология, а также работам по изучению вторичных геохимтеских ореолов рассеяния месторождений полезных ископаемых. Чрезвычайно большое влияние на ее становление оказали работы наших талантливейших современников Марии Альфредовны Глазовской, Всеволода Всеволодовича Добровольского, Александра Ильича Перельмана.

Своими корнями геохимия ландшафта уходит в замечательные направления русской научной мысли, зародившиеся на рубеже ХХ столетия. Один из ее источников — наука о ландшафтах связана с трудами великого Василия Васильевича Докучаева (1846—1903), с его системным подходом к природе земной поверхности, стремлением изучать связи между живой и неживой природой.

Среди учеников Докучаева в Петербургском университете был и будущий основоположник геохимии В.И. Вернадский (1863—1945). Таким образом, и геохимия, и наука о ландшафтах в России родились в одной научной Докучаевской школе. Ученик Вернадского, заложивший вместе с ним фундамент геохимии, А. Е. Ферсман (1883—1945) вплотную подошел к геохимии ландшафта.

Двадцатые и более ранние годы относятся к предистории геохимии ландшафта. В собственной истории геохимии ландшафта можно выделить четыре этапа, первый из которых связан с деятельностью ее основателя — Бориса Борисовича Полынова (1877—1953).

Полыновский этап.Это время становления геохимии ландшафта — конец 20-х — начало 50-х годов. Почва является “зеркалом ландшафта”, в ней осуществляется связь между “живой” и “мертвой” природой, и как природная система она родственна ландшафту. Детальное химическое изучение почвенных процессов всегда составляло одну из важных задач почвоведения, поэтому оно ближе всего стоит к геохимии ландшафта.

Методологию геохимии ландшафта Полынов построил на сочетании докучаевского учения о зонах природы (ландшафтов) с учением В.И. Вернад­ского о геохимической роли живого вещества и представлениями А.Е. Ферсмана и В.М. Гольдшмидта о законах физико-химической миграции элементов в земной коре.

Геохимия ландшафта в 50-е годы. В 1951 г. на географическом факультете МГУ А.И. Перельман впервые прочитал курс “Геохимия ландшафта”, в 1955 г. была опубликована его монография, в которой систематически излагались основы этого научного направления (“Очерки геохимии ландшафта”). В 1959 г. на факультете была создана кафедра, ныне носящая название “Геохимии ландшафтов и географии почв” (зав. кафедрой — профессор М.А. Глазовская, с 1989 г. — профессор Н.С. Касимов). В эти же годы началось практическое использование геохимии ландшафта при геохимических поисках рудных месторождений.

Геохимия ландшафта в 60-е и 70-е годы.С начала 60-х годов начался быстрый рост геохимии ландшафта, использование теории и методов этой науки в практике, особенно при геохимических поисках рудных месторождений. Теоретические исследования проводились в Академии наук СССР и республиканских академиях наук, университетах и других научных организациях. В университетах и институтах, где преподавалась геохимия ландшафта, создаются кафедры и проблемные лаборатории.

Геохимия ландшафта стала одной из теоретических основ геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых. За рубежом исследования в области геохимии ландшафта в этот период не получили значительного распространения.

Современный этап.С середины 70-х годов быстрый рост геохимии ландшафта в СССР и России связан с появлением новой области практического ее применения — решением проблем охраны окружающей среды. Важно отметить, что теоретические и методические принципы, используемые при поисках руд, создали основу для быстрого внедрения ландшафтно-геохимических методов в науку об окружающей среде. Развитие геохимии ландшафта в это время происходит по пяти основным направлениям.

1. Развитие теории и методологии науки, совершенствование понятийного аппарата и классификации ландшафтов.

Особое значение имели представления М.А. Глазовской о технобиогеомах — территориях, обладающих сходной ответной реакцией на техногенное воздействие, а также о каскадных ландшафтно-геохимических системах. Было введено понятие о геохимических барьерах и технофильности (А.И. Перельман).

2. Геохимия отдельных типов природных ландшафтов.Для осуществления фонового мониторинга природной среды необходимо знать закономерности естественных процессов миграции и концентрации химических элементов в природных ландшафтах, находящихся вне сферы локального техногенного воздействия, в том числе заповедных территорий. С этой целью были разработаны ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды, получены новые данные о геохимической структуре ландшафтов.

Кроме традиционного для геохимии ландшафта изучения микроэлементов начаты исследования закономерностей распределения в ландшафтах токсичных органических соединений, таких как полициклические ароматические углеводороды.

3. Историческая геохимия и палеогеохимия ландшафтов.Это направление связано с реконструкцией геохимических особенностей ландшафтов былых геологических эпох. Разработаны методология и методика исследований, палеоландшафтно-геохимическое картографирование.

4. Геохимические поиски полезных ископаемых.Исследования в области поисковой геохимии позволили разработать принципы районирования территории по условиям проведения геохимических поисков, установить основные закономерности формирования вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений в различных природных зонах, палеогеографических и палеогеохимических обстановках, разработать теорию геохимических барьеров, предложить критерии и методы оценки выявляемых при поисках руд геохимических аномалий, разработать принципы ландшафтно-геохимиче­ского картографирования и ряд других вопросов.