Часть 2 Геохимическая экологическая функция литосферы. Определение геохимической экологической функции литосферы и ее классификация.

Под геохимической экологической функцией литосферы понимается функция, отражающая свойство геохимических неоднородностей территорий природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты.

Основной отличительной способностью геохимической экологической функции литосферы является ее медико-санитарная ориентированность.

В зависимости от депонирующей (откладывающей) среды геохимические неоднородности подразделяются на:

1. Литохимические, обусловленные составом горных пород, почв, донных осадков, техногенных грунтов;

2. Атмохимические, обусловленные газовым составом почв, горных пород;

3. Гидрохимические, обусловленные составом подземных вод.

По генезису (происхождению) геохимические неоднородности литосферы можно классифицировать на:

1. Природные (естественноисторические), сформировавшиеся в ходе геологической жизни планеты;

2. Природно-техногенные (новообразованные), формирование которых происходит в эпоху техногенеза вследствие использования высокоотходных технологий при низком уровне внедрения средозащитных мероприятий.

Если рассматривать геохимические неоднородности литосферы во временном аспекте, то к наиболее стабильным можно отнести литогеохимические аномалии, провинции и зоны.

Зона геохимическая - широтная климатическая зона со всей совокупностью вызванных ею специфических особенностей в миграции элементов почвенного покрова и биосферы.

Провинция геохимическая- геохимическая однородная область, характеризующаяся определенными ассоциациями элементов.

Аномалия- участки территории, в пределах которых хотя бы в одном из слагающих их природных тел распределение элементов отличалось бы от геохимического фона.

При эколого-геохимических исследованиях самым важным является выявление и вычленение путей воздействия химических элементов литосферы на человека.

Выделяют три пути их воздействия:

1. Воздушный (попадание токсикантов в виде газа и аэрозолей в организм человека);

2. Водный (через подземные воды, употребляемые для питьевого водоснабжения);

3. Пищевой (через трофическую цепь от загрязненных растений к животным и человеку).

Характеристика техногенных геохимических полей и территорий.

Литогеохимические поля и территории.

Литогеохимические, техногенные поля и территории формируются в результате активной хозяйственной деятельности человека. Верхняя часть литосферы - почвы, горные породы, донные отложения играют роль аккумулятора и трансформатора техногенного воздействия.

На локальном уровне объективная картина формирования техногенных геохимических аномалий фиксируется данными натурных исследований почв, горных пород, донных отложений.

Техногенные ореолы загрязнений в почвах, горных породах, донных отложениях фиксируют интенсивность загрязнения в течение 25-50 лет. Минимальное время формирования контрастных педогеохимических аномалий зависит от типа воздействия и составляет 5-10 лет. А для таких элементов, как мышьяк, цинк достаточно1-2 года. Ореолы в почвах более статичны, чем в воздухе, снеге, растениях, т.к. они способны аккумулировать полютанты в течение всего времени воздействия.

Атмогеохимические аномалии. Техногенные атмогеохимические аномалии формируются в результате разработки месторождений углеводородного сырья, утечек из газопроводов, образования газов в хранилищах.

Атмогеохимические аномалии можно оценивать через снеговой покров. Снеговой покров отражает контуры аэрогенного загрязнения и позволяет судить о динамике загрязнений. Характеристика снегового покрова может служить косвенным показателем загрязнения воздушного бассейна и прямо свидетельствовать о загрязнении приповерхностной части литосферы.

Ориентировочная шкала оценки аэрогенных очагов загрязнения

Уровень загрязнения атмосферы	Состояние атмосферного воздуха	Показатели загрязнения снегового покрова и пыли
Средний умеренно опасный	превышение ПДК отдельных загрязняющих веществ (пыль, оксиды углерода и азота, сернистый ангидрид); содержание тяжелых металлов выше фона	средний уровень загрязнения почв (Zс 16-32) и снегового покрова (Zс 64-128); повышенная запыленность снегового покрова (среднесуточная нагрузка 250-450 кг/км2); содержание Рb в почве более 100 мг/кг
Высокий опасный	превышение ПДК комплекса загрязняющих веществ (пыль, оксиды углерода и азота, сернистый ангидрид); содержание отдельных металлов (главным образом свинца) выше ПДК	высокий уровень загрязнения почв (Zс 32-128) и снегового покрова (Zс 128-256); в составе аномалий присутствуют химические элементы и загрязняющие вещества 1 класса опасно-сти (особенно Рb, Сd, Нg) в высоких концентрациях (Кс >10); содержание Рb в почве более 250 мг/кг; среднесуточный уровень выпадения пыли 450-800 кг/км2
Очень высокий чрезвычайно опасный	превышение ПДК (иногда многократное) комплекса загрязняющих веществ, в том числе ряда тяжелых металлов	очень высокий уровень загрязнения почв (Zс >128) и снегового покрова (Zс>256); в составе аномалий в почве присутствует Рb (>400 мг/кг), что является индикатором превышения ПДК ингредиентов в воздухе; очень высокая запыленность снегового покрова (среднесуточная нагрузка 800 кг/км2)

Примечание. Z_с- суммарный показатель содержания токсикантов;

где К_с- коэффициент концентрации,

n- число химических элементов входящих в изучаемую ассоциацию.

Гидрогеохимические аномалии и территории. Техногенные гидрогеохимические аномалии формируют преимущественно соединения азота (в первую очередь нитраты), алюминия, железа, марганца, бериллия, кадмия, ртути, и являются постоянными.

Отдельные загрязнители представляют собой опасность из-за накопления их в пищевых цепочках. Это может привести к вредному воздействию на высоких трофических уровнях. К таким воздействиям относятся хлорорганические пестициды, полихлорбифенилы, некоторые тяжелые металлы и радионуклиды.