Биогеохимические аномалии

Формирование техногенных биогеохимических аномалий происходит вследствие активного вовлечения загрязнителей в биогеохимический цикл в связи с интенсивным применением минеральных и органических удобрений, развитием промышленности. В настоящее время в наибольшей степени изменены биогеохимические циклы основных биофильных элементов: азот, фосфор, углерод, калий, кальций, магний. Так, в степных ландшафтах техногенное подкисление черноземов (кислотные дожди, внесение удобрений и пр.) приводит к интенсивному выносу оснований (Ca, Mg), эссенциальных элементов (Fe, Cu, Zn, Mn, Со и др.), гумуса. Вследствие этого резко снижается урожайность сельскохозяйственных культур, животные и человек не получают жизненно важных элементов. Возникают заболевания гипомикроэлементозы: обусловленные медью - болезнь Менкеса с тяжелым поражением центральной нервной системы, цинком - врожденные пороки развития, марганцем — диабет и др. Развиваются болезни гипермикроэлементозы при накоплении в приповерхностной части литосферы загрязнителей: свинец - свинцовая энцефалопатия, невропатия, ртуть - болезнь Минамата, энцефалопатия, кадмий - кадмиевые рениты, нефропатия, кардиомиопатия и др.

Таким образом, в зоне формирования геохимических техногенных аномалий загрязнители включаются в биогеохимический цикл, что ведет к возникновению обширных патогенных для живых организмов провинций, опасных для здоровья людей.

Влияние геохимических неоднородностей литосферы на живые организмы и человека

Влияние геохимических неоднородностей литосферы на растительность

И животный мир

Геохимические поля могут характеризоваться уровнем содержания эле- ментов, существенно отличающимся от допустимых санитарно-гигиенических (либо медико-биологических) норм и обусловливают патогенез живых организмов . В этой ситуации мы имеем дело с патогенными геохимическими аномалиями. Их выявление - одна из актуальных задач экологической геологии.

Развитие патологических отклонений у биоты возможно как в пределах геохимических аномалий избытка, характеризующихся повышенным содержанием ряда элементов (As, Hg, Sr, P и т.д), так и недостатка при пониженном содержании F, I, Са, Се и других элементов. Особо следует подчеркнуть возможность формирования патологических отклонений при дисбалансе определенных химических элементов - Sr/Ca, Са/Р и др. Районы с таким распределением элементов относятся к дисгармоничным геохимическим аномалиям.

Действие химических элементов определяется интервалом концентраций, при которых возможна нормальная реакция обменных процессов, обусловленная адаптивными возможностями организмов и живого вещества, программированными и разрешенными генотипом. Ниже концентрации, соответствующей нижней пороговой концентрации (недостаточное поступление химических элементов в организм) и выше концентрации верхнего порога (избыточное поступление химических элементов), функция гомеостатической регуляции нарушается.

За пределами нижних и верхних пороговых концентраций химических элементов в экстремальных условиях геохимической среды наблюдаются биологические реакции организмов, возникают мутации, возможно изменение наследственной природы организма. Это обусловлено тем, что микроэлементы и минералы исключительно важны для организмов. Они входят в состав костных тканей, являются активаторами и составной частью ферментов и гормонов.

Растительность и микроорганизмы являются прекрасными биондикаторами содержания токсикантов в компонентах литосферы. В сопоставлении с абиотическими индикаторами растения и микроорганизмы, биосубстраты млекопитающих и человека суммируют действие всех без исключения биологически важных природных и техногенных факторов в окружающей среде. Именно они указывают места скопления в экологических системах различного рода поллютантов и возможные пути попадания токсичных веществ в пищу животных и человека, позволяют судить о вредности элементов и их соединений для живой природы, включая человека.