8.1.6. Миграция химических элементов. "Качество окружающей среды".

Геохимический барьер - участки, на которых в силу физических и химических причин резко уменьшается скорость транспортирующего потока.

Миграционный поток - вся система от источников поставки элементов до геохимического барьера. Синоним - цепь распространения загрязняющих веществ.

Новым является понятие химическо - трансформационная миграция (Козуля Т. В. 1998) - это изменение химического состояния определенного элемента в следствии его перемещения в окружающей среде, взаимодействия с природными элементами, с другими техногенными элементами, что приводит к изменению его валентного состояния и токсических свойств. При описании химическо - трансформационной миграции отдельного элемента наибольшее внимание уделяется изменению его поведения в среде в соответствии с его химическим состоянием. Перемещение техногенных элементов в атмосфере, затем попадание в воду или почву приводит к возникновению цепи трансформации каждого отдельного элемента, что значительно изменяет его токсические свойства. Степень окисления элемента и скорость, с которой неорганический ион окисляется и восстанавливается, по утверждению Ершова Ю. А., Плетнева Т.В., определяют токсическое действие неорганических веществ в биосфере.

С миграцией химических элементов тесно связано формирование качества окружающей природной среды.

Качество окружающей среды по Реймерсу Н.Ф.(1990) определяется как степень соответствия природных условий потребностям людей и других живых организмов.

Функционирует термин "Качество среды жизни человека"- это соответствие среды потребностям человека.

Основной мерой качества ОС является содержание химических элементов: а) массовых долей химических элементов (мкг/г, мг/кг, г/т или %) либо б) объемной концентрацией их, т.е. массой химических элементов в единице объема природного тела (мгк/л; мл/л,г/м куб.). Иногда изучается распределение т.н. показателей техногенной нагрузки или модулей техногенного давления - массовой доли или обычной концентрации загрязняющих веществ, поступающих в ОС, на единицу площади(длины) за единицу времени (например г/м кв. в сутки).

8.1.7 Механизм процесса загрязнения.

За счет перемещения загрязняющих веществ в транспортирующих средах, водно-миграционных и воздушно-миграционных потоках, а также путем биологического поглощения элементов (транслокация) растительностью и далее по цепям питания загрязнители попадают в живые организмы (трофическая цепь распространения).Транспортирующие среды для живых организмов являются главными жизнеобеспечивающими природными средами. Природные среды, накапливающие загрязняющие вещества (почвы, растительный покров, снежный покров, донные отложения) являются депонирующими. Но есть и транспортирующие природные среды (вода, воздух).

Итак, среды делятся на депонирующие (почвы, донные отложения) и транспортирующие (вода, воздух). Более того депонирующие среды делятся на кратковременно депонирующие загрязняющие вещества (снег, поверхность растительности), долговременно депонирующие (почвы, донные отложения). Следовательно, необходимо различать(не путать) транспортирующий поток и депонирующую среду. Механизм выведения химических элементов из транспортирующих потоков в депонирующие среды хорошо понятен в общем виде, но фактически почти не наблюдался и очень слабо описан.

8.1.8 Пространственная структура загрязнений .

Основными понятиями пространственной структуры элементов являются следующие:

Геохимический фон - это средняя величина природной вариации содержаний химических элементов.

Геохимическая аномалия - это участок территории , в пределах которого хотя бы в одном из слагающих его природных тел статические параметры распределения химических элементов достоверно отличаются от геохимического фона . При описании аномалий используется понятие геохимический поток рассеянная и геохимический ореол рассеянная .При описании аномалий используются понятия - геохимический поток рассеяния и - геохимический ореол рассеяния.

Геохимический поток рассеяния - линейно вытянутый участок, где происходит транспортироваие загрязняющих веществ в воздух , воду и т.д.Его главными особенностями являются динамичность , неустойчивость состава и концентраций химических элементов во времени .

Геохимический ореол рассеяния - поле аномальных концентраций загрязняющих веществ и их ассоциаций, отражающее воздействие на данную конкретную территорию источника загрязнения или группы источников за весь период их существования.Это вроде фотографии зоны воздействия источника загрязнения. Терминоэлемент "ореол " подчеркивает наличие надежно фиксируемой пространственной связи между аномальным полем и источником его образования. В геохимии ОС геохимический поток рассеянная - это аномалия в природных средах, транспортирующих загрязняющие вещества, т.е. получается, что поток это таже среда, но только более динамична. Техногенные ореолы и потоки классифицируются по :

1. типам вмещающих пород. 2. по направленности изменения, содержания химических элементов.

По типам геохимические ореолы и потоки бывают ( равно как и по средам ) :

1. аэрогенные (связанные с выпадением из воздушных потоков);

2. гидрогенные ( связанные с выпадением из водных потоков);

3. биогенные ( обусловленные концентрированнием живых организмов );

4. вейстогенные ( связанные с распространением отходов , внесением отходов в качестве удобрений , засыпкой отходами при строительстве );

5. агрогенные (связанные с особенностями ведения сельского и лесного хозяйств - внесением удобрений, ядохимикатов, агротехническая обработка почв);.

По направленности изменения химического состава ОС выделяют: а). аномалии концентрации; б) аномалии выноса. Они же для биохимических аномалий бывают :

1. аномалиями избытка химических элементов; 2. аномалиями дефицита ( т.е. по состоянию организма ).

Неоэкология заимствовала из геохимии ОС также следующие понятия : "техногенные геохимические аномалии" и "зоны загрязнения", т.е. это не синонимы .

Зона загрязнения - это часть (только) геохимической аномалии, в пределах которой загрязняющие вещества достигают концентрации , оказывающей неблагоприятное влияние на живые организмы .

Аномалии бывают :регрессивные - есть только в долговременных депонирующих средах и отсутствует в транспортирующих и кратковременно депонирующих средах, указывают на основные источники загрязнения, ныне не функционирующие.

Неотрансгрессивные - есть в транспортирующих потоках и кратковременно депонирующих средах.Характерны для недавно созданных источников загрязнения и вновь формирующихся.

Трансгресивные - есть одновременно в депонирующих и транспортирующих средах. Это устойчиво существующие источники со стабильными зонами загрязнения.

Пространственную структуру загрязнения характеризуют и такие понятия, как:

Ядро ореола - это зона наиболее сильного загрязнения, наблюдаемого в связи с данным источником.

Периферическая часть ореола - это зона среднего и слабого загрязнения. Но при этом необходимо помнить о наложениях ореолов. Тогда источники навсегда четко индентифицируются.

Следующей таксономической единицей пространственной структуры являются очаг загрязнения (очаг ореола) - поле загрязнения среднего уровня. Здесь может быть несколько ядер ореола, т.к. здесь ореолы и потоки отдельных источников загрязнения сливаются. Это как, правило, промышленные зоны.

Узлы ореолов загрязнения - это объединение очагов загрязнения .

Региональное поле загрязнения - это объединение узлов ореолов. Именно поле загрязнения создает фоновое загрязнение, т.к. это совокупность источников загрязнения в настоящие время .

Плотность загрязнения - используется для количественного анализа особенностей и интенсивности развития загрязнения в пространстве. Она рассчитывается как соотношение площадей ядер, очагов, узлов или как отношение их площади к общей исследуемой площади загрязненной территории (например административный район). Существует критическая плотность (например, отношение площади, выделенной под промышленную деятельность, к общей площади ) .

Специфика распространения загрязнения зависит от пространственных закономерностей распространения потоков рассеивания. В аэрогенных аномалиях общая морфология определяется розой ветров, а также ландшафтными условиями. Большое влияние имеет расчленённость рельефа. Наблюдается снижение интенсивности аномалии на участках сельскохозяйственной деятельности и это не только за счет механического перемешивания, но и за счет других видов техногенного вмешательства.