Литогеохимические поля и аномалии

Техногенные геохимические поля и аномалии, в том числе и литогеохимические, формируются в результате активной хозяйственной деятельности человека (химические, металлургические предприятия, разработка месторождений полезных ископаемых, транспортные магистрали, сельскохозяйственные районы и др.) или вследствие техногенных катастроф (Чернобыльская АЭС, Челябинский комбинат). Верхняя часть литосферы - почвы, горные породы, донные осадки - играет роль аккумулятора, трансформатора техногенного загрязнения.

Существует несколько подходов к оценке величины техногенной нагрузки, испытываемой природной средой. Например, М.А.Глазовской, Н.С. Касимовым, Т.А.Теплицкой, И.А.Авессаломовой и др. (1995) для сравнения различных продуктов производства по геохимическому воздействию на окружающую среду предлагается использовать суммарный коэффициент ноосферной концентрации C_n

где С - содержание компонентов в данном продукте; N_n - кларки соответствующих компонентов в ноосфере (биосфере); i - число аномальных элементов.

Наиболее высокий C_n характерен для угля. Именно при использовании угля в ландшафты поступает избыточное количество по крайней мере 25 элементов, в том числе углерода, тяжелых металлов, урана. Значительно ниже C_n для других видов горючих ископаемых - нефти и газа, хотя с ними поступает избыточное количество С, N, S, J, Cd, а из инертных газов - Не, Аг.

Другой подход оценки литогеохимических полей и аномалий нашел отражение при выполнении многоцелевого геохимического картирования, реализованного в виде атласа геолого-геохимических и эколого-геологических карт масштаба 1:5 000 000 (Э.К.Буренков, М.В.Кочетков и др., 1994-1997).

На локальном уровне объективная картина формирования техногенных геохимических аномалий фиксируется данными натурных исследований в почвах, донных осадках, горных породах. Такие наблюдения выполняются во всевозрастающих объемах в районах действия различных по функциональной направленности техногенных объектов.

Наиболее высокие уровни суммарного загрязнения почв тяжелыми металлами (Z_c от 120 до 1000) установлены для городов с развитой цветной и черной металлургией (Чимкент, Усть-Каменогорск, Мончегорск, Белово, Магнитогорск и др.), где в эпицентрах аномалий содержания металлов в десятки раз выше ПДК. Почвы вокруг перерабатывающих заводов загрязнены углеводами, сероводородом, серой, вокруг машиностроительных и химических предприятий - свинцом, медью, хромом, железом, кожевенных - хромом. В районах действия обогатительных фабрик и металлургических заводов наблюдается образование поясов с повышенными содержаниями микроэлементов в почвах и растениях.

Как правило, техногенные литогеохимические поля и аномалии вокруг городов определяются промышленной ориентацией города. Достаточно типичным для городских почв, а нередко и почвообразующих пород, является их ожелезнение и карбонатизация. Вследствие карбонатизации почв увеличивается их щелочность, идет насыщение поглощенного комплекса основаниями, многие металлы связываются в труднорастворимые формы. При значительном поступлении карбонатной пыли в кислые и нейтральные почвы происходит изменение класса водной миграции ландшафта.

Практически повсеместное развитие на территории России имеют геохимические аномалии, связанные с сельскохозяйственным производством. Ежегодно в сельскохозяйственные ландшафты вносится до 600 кг/га элементов в минеральной форме. Среди веществ, постоянно вносимых в приповерхностную часть литосферы, преобладают соединения бора, марганца, молибдена, меди.

Практически для всех техногенно-развитых территорий в аквальных ландшафтах идет формирование литогеохимических аномалий в донных осадках. Спецификой данных аномалий является тонкодисперсный состав осадков, их повышенная пластичность, иногда желеобразная консистенция, наличие частиц техногенного происхождения, маслянистость, специфический запах (нефтяной, сероводородный, фекальный). Техногенные илы обогащены органическим веществом, карбонатами, оксидами и гидроксидами железа и алюминия, а также повышенными количествами органических загрязняющих веществ.