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. Он обусловлен, прежде всего, формами нахождения химических элементов в потоках. Такими наиболее распространёнными формами химических элементов в потоках являются: а) растворенная, б) взвешенная .

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.

1. типам вмещающих пород. 2. по направленности изменения, содержания химических элементов. 3. по генезису.

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. Как правило, это непосредственно предприятие.

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.