6. Геохимия техногенеза и проблемы загрязнения окружающей природной среды.

В 1922 г. Л. Е. Ферсман предложил именовать геохимическую деятель­ность человека - техногенезом. Та часть планеты, которая охвачена техноге-незом представляет собой ноосферу (греч. nous - разум и sphaira - шар, обо­лочка). Этот термин ввел в 1927 г. в науку французский философ Э. Леруа (1870 - 1954). Они вместе с П. Тейяром де Шарденом (1881 - 1955) первыми разработали учение о ноосфере. В. И. Вернадский, развивая учение о биосфе­ре, придавал понятию ноосферы глубоко научное содержание, которое долж­но учитываться в процессе перестройки среды и общества. Он рассматривал ноосферу как высшую стадию развития биосферы, связанную с развитием в ней человеческого общества, которое, познавая законы природы и развития технику до самого высокого уровня ее возможностей, становится крупной планетарной силой, превышающей по своим масштабам все известные геоло­гические процессы вместе взятые. При этом человечество оказывает решаю-niee влияние на протекание всех процессов в биосфере, глубоко изменяя ее своим трудом.

Для ноосферы характерны следующие виды миграции химических эле­ментов: механическая, физико-химическая, биогенная, техногенная. Послед­няя играет главную роль в развитии ноосферы. Процессы техногенной мигра­ции вещества делят на две группы: а) унаследованные от биосферы (биоло­гический круговорот атомов, круговорот воды, рассеивание химических эле­ментов при добыче полезных ископаемых); б) чуждые биосфере, никогда не существовавшие в природе (искусственные полимеры, пластмассы, производ­ство атомной энергии).

В античное время использовалось 19 химических элементов, в XVIII в. - 28, в начале XX в. - 60, в настоящее время - более 90. Л. И. Перельман (1966) предложил определять технофилыюсть химических элемен­тов: Т = Д / КК, где Д - ежегодная добыча химического элемента, КК -Кларк концентрации химического элемента в земной коре. Наиболее техно-фильны С, CI, Си, Pb, Mo, Cd, Hg. Наименее технофилыш - цезий, гафний, техниций.

В результате загрязнения окружающей природной среды формируются техногенные геохимические аномалии (от греч. - anomalia - отклонение) -участки земной коры (или поверхности земли), отличающиеся существенно повышенными концентрациями каких-либо химических элементов или их соединений по сравнению с фоновыми значениями, В отличие от природных геохимических аномалий (месторождения, рудопроявления) возникают в ре­зультате деятельности людей. А. И. Перельман (1978) выделяет следующие виды техногенных аномалий: 1) с концентрацией по отношению фона (с по­вышенным (положительным), так и с пониженным (отрицательные) геохи­мическим фоном; 2) по масштабам проявления (глобальные, региональные, локальные); по проявлению в среде (педогеохимические, литог еохимические, гидрохимические, атмогеохимические, биогеохимические); 3) по отношению к окружающей среде (полезные (Са, В, F, I), вредные (Hg, Pb), нейтральные (Ag, Au)); 4) по особенностям формирования аномалий (аномалии, форми­рующиеся на техногенных геохимических барьерах; аномалии, образующиеся на природных геохимических барьерах).

Техногенные геохимические аномалии могут возникать: а) при аварий­ных выбросах (сбросах) техногенных веществ; б) при добыче полезных иско­паемых, в т. ч. геохимическое воздействие отвалов вскрышных пород: в) в ре­зультате функционирования промышленных, транспортных, энергетических источников техногенного воздействия.

Пространство, занимаемое локальной геохимической аномалией назы­вают техногенным ареолом рассеивания.

Для определения интенсивности техногенного воздействия и выявления геохимических аномалий в ландшафтах используют различные геохимиче­ские показатели (Методические указания 1987; Экогеохимия городских ландшафтов, 1995).

Коэффициент концентрации химического элемента вычисляется по формуле Ке = Ci / Сф, где Ci - среднее содержание химического элемента в точке опробования, Сф - фоновое содержание химического элемента.

Суммарная пылевая нагрузка определяется по формуле Pn = Р / S х I [г/м² в сут.; кг/км² в год], где Р - вес пыли, осажденной снегом (содержа­щейся в снеговой пыли), S - площадь с которой была отобрана проба снега, 1 - временной интервал в сутках с момента установления устойчивого снежно­го покрова до момента отбора пробы снега включительно.

Общая техногенная нагрузка для каждого химического элемента рас­считывается по формуле Pi = Pn х Ci [г/м² в сут.; кг/км² в год], Рп - суммар­ная пылевая нагрузка, Ci - концентрация i-ro элемента в снеговой пыли.

Суммарный показатель загрязнения вычисляется для поэлементного анализа техногенных аномалий Zc = £ Кс — (й- 1), где Кс - коэффициент концентрации химического элемента, п - количество химических элементов с аномальным содержанием. За аномальное содержание рекомендуется прини­мать содержание химического элемента превышающее фоновое значение: для почв Кс более 2,0, для снега Кс более 1,5. При значениях Кс = 1,0- 1,5 (2,0) его превышение фонового значения следует считать естественной ва­риацией распределения данного химического элемента в изучаемом природ­ной геокомпоненте.

По величине показателя загрязнения почв и снега, суммарной пылевой нагрузке выделяют территории с разными уровнями загрязнения (табл 1)

Уровни загрязнения почв и снежного покрова металлами

Уровень загрязнения	Суммарный показатель загрязнения почв	Суммарный зарязения снежного покрова	Пылевая нагрузка кг/км2 в сут
1	2	3	4
Низкий	8 - 16	32 - 64	100 – 250
Средний	16 - 32	64 - 128	250 - 450
Высокий	32 - 128	129 - 256	450 – 850
Очень высокий	более 128	более 256	более 850

Между уровнями загрязнения почв ландшафтов и показателями здоровья населения геохимиками установлены зависимости (табл 2.)

Уровень загрязнения	Категория загрязнения	Величина суммарного показателя загрязнения почв	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
1	2	3	4
Низкий	Допустимая	менее 16	Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимальная частота встречаемости функциональных отклонений
Средний	Умеренно опасная	16 - 32	Увеличение общей заблеваемости
Высокий	Опасная	32 - 128	Увеличение общей заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционального состояния сердечно – сосудистой системы
Очень высокий	Чрезвычайно опасная	более 128	Увеличение заблеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение числа случаев преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофии новорожденных)