Социальные и комплексные геохимические барьеры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Семипалатинский государственный университет имени Шакарима

СРС №2

на тему: «Социальные и комплексные геохимические барьеры»

Выполнила: Смаилова Г.,ЭЛ-218

Проверила: Артамонова Е.Н.

Семей

2014

План:

Введение

І. Геохимические барьеры в начальный период

ІІ. Социальные и комплексные геохимические барьеры

ІІІ. Параметры геохимических барьеров (по А.И. Перельману)

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В данной работе, будут рассматриваться такие вопросы, как геохимические барьеры, их классификации, а особенно социальные и комплексные геохимические барьеры, а также параметры геохимических барьеров (по А.И. Перельману). Как и в биосфере в целом, в пределах отдельных ландшафтов и в их группах, составленных по определенным признакам, практически непрерывно идет перемещение атомов химических элементов, часто с изменением форм их нахождения. Другими словами, идут процессы миграции. Однако их интенсивность в разных участках биосферы может весьма различаться. Само же перемещение, как правило, можно ограничить в пространстве, выделив своеобразный миграционный поток.

Участки биосферы (и даже земной коры), на которых в миграционном потоке на коротком (по сравнению с его протяженностью) расстоянии резко уменьшается интенсивность миграции химических элементов и, как следствие этого процесса, повышается их концентрация, получили название геохимических барьеров. Этот термин был предложен в 1961 г. А.И. Перельманом. Им же были разработаны основы учения о геохимических барьерах, которое к настоящему времени стало одной из важнейших частей целого ряда наук о Земле.

Геохимические барьеры - участки ландшафтной сферы, на которых происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и концентрация химических элементов и соединений. С латеральными (боковыми) миграционными потоками и сменой на их пути геохимической обстановки связано появление ландшафтно-геохимических барьеров, а с радиальными (вертикальными) потоками и контрастностью условий миграции в различных генетических горизонтах почв -- почвенно-геохимических барьеров. По форме геохимические барьеры разделяются на линейные, приуроченные к границам между элементарными ландшафтными ареалами, и площадные, имеющие субгоризонтальное простирание. Размеры геохимических барьеров могут варьироваться от нескольких сантиметров до сотен и тысяч метров. Выделяют следующие основные виды геохимических барьеров: механические -- участки резкого изменения скорости движения миграционных водных потоков или ветра, на которых происходит накопление химических элементов и соединений, передвигающихся в виде обломочных частиц различного размера; физико-химические -- возникающие на участках резкого изменения окислительно-восстановительных и/или щелочно-кислотных характеристик природных вод (среди них выделяют кислородный, сульфатный, карбонатный, испарительный и др.); биологические -- приурочены к местам накопления химических элементов и соединений за счет жизнедеятельности различных организмов.

В природе встречаются как отдельные виды геохимических барьеров, так и их разнообразные сочетания. Каждая разновидность геохимического барьера обладает способностью концентрировать лишь определенную ассоциацию мигрирующих веществ (например, на карбонатном геохимическом барьере теряют подвижность ионы Ca, Sr, Ba; на испарительном -- ионы Li, Na, Mg, Ca, U и т.п.). Детальное изучение геохимических барьеров является одной из основных задач геохимии ландшафта в связи с огромной практической значимостью, так как концентрации отдельных элементов на геохимические барьеры могут достигать значимых в промышленном отношении величин, а также иметь экологические последствия. Геохимические барьеры выполняют функцию природных "фильтров", сильно снижающих миграционную способность большинства загрязнителей и способствующих их фиксации и различению. Более того, теория геохимических барьеров служит основой для научного обоснования создания искусственных геохимических барьеров (техногенные геохимические барьеры), ограничивающих или полностью исключающих распространение химических загрязнителей. [1]

І. Геохимические барьеры в начальный период

Термин «геохимические барьеры» был предложен, как уже указывалось, А.И. Перельманом в 1961 г., о чем он сам писал в своей монографии «Геохимия» Первоначально учение о барьерах начало использоваться для зоны гипергенеза. Уже первое применение, особенно с привлечением ландшафтно-геохимической основы, позволило объяснить многие процессы формирования повышенных концентраций химических элементов в почвах и растениях.

Щелочные барьеры формируются на участках, где кислая среда сменяется щелочной, слабощелочная -- резкощелочной или сильнокислая -- слабокислой. Другими словами, геохимические барьеры возникают при резком скачкообразном увеличении значений pH. В этих условиях из водных растворов осаждаются многие минералы, относящиеся к карбонатам, гидроксидам, фосфатам, арсенатам, ванадатам. Ниже приводятся примеры образования щелочных барьеров.

Примеров барьеров выделенного типа чрезвычайно много. Подавляющее большинство техногенных барьеров, как запроектированных, так и возникших «случайно» в результате определенной антропогенной деятельности, вызывает формирование в этой же барьерной зоне новых, но уже природных геохимических барьеров. Деление данного класса барьеров на подклассы пока не разработано.

Социальные барьеры, как уже указывалось, не имеют природных аналогов и их образование целиком связано с историей человечества. Однако никогда зоны складирования и захоронения отходов не достигали таких размеров, как в начальный период формирования ноосферы. Из геохимических особенностей рассматриваемых барьеров следует выделить прежде всего постоянное техногенное поступление на барьеры химических элементов в различных формах нахождения и элементов, образующих в повышенных концентрациях ассоциации, не характерные, а иногда и «запрещенные» для конкретных природных условий.

Сорбционные барьеры относятся к наиболее распространенным в природе среди барьеров физико-химического класса. Они формируются на участках встречи водных или газовых потоков с сорбентами. На формирование геохимических аномалий в почвах оказывает влияние сорбция элементов гумусовым веществом, каолинитом и монтмориллонитом.

Техногенные геохимические барьеры всех четырех классов (физико-химических, биогеохимических, механических и социальных) появились в биосфере еще до начала формирования ноосферы и оказывали влияние на геохимические процессы. Существуют предположения, что некоторые древние очаги цивилизации погибли вследствие засоления, связанного с орошением земель сельскохозяйственных ландшафтов (испарительный барьер). Учитывая сильное воздействие геохимических барьеров на развитие процессов миграции элементов в биосфере, кратко рассмотрим появление в ее пределах техногенных барьеров в начальный период формирования ноосферы.

Испарительные геохимические барьеры / представляют собой участки, на которых увеличение концентрации химических элементов происходит в результате процессов испарения. Наиболее распространены они в регионах с засушливым климатом (пустынях, сухих степях и саваннах), но встречаются и в черноземных степях и даже в тайге и тундре. Однако в этом случае в дождливый период идет промывание почв и аномальные концентрации химических элементов на испарительных барьерах могут исчезнуть.

Испарительные геохимические барьеры могут образовываться в различных окислительно-восстановительных условиях. При наличии черного, гидротроилитового (РеБ * лН20) горизонта, характеризующегося также сероводородным запахом, можно говорить о восстановительном сероводородном засолении. Но гораздо чаще встречаются испарительные барьеры, сформировавшиеся (и формирующиеся) в условиях кислородной окислительной обстановки.

Анализ эколого-геохимических изменений, происходящих в процессе, характерном для современного периода перехода биосферы в ноосферу, показал, что в число основных показателей, определяющих этот процесс, входит формирование новых геохимических барьеров.

На кислородном барьере идет осаждение химических элементов в условиях наличия свободного кислорода из вод различного состава, поступающих к барьеру; на сероводородном -- в условиях с Н28, на глеевом -- в восстановительных условиях при отсутствии сероводорода (и естественно кислорода), на щелочном -- при повышении pH, а на кислом -- при уменьшении значения pH. На испарительном барьере идет концентрация веществ за счет их испарения из поступающих на барьер вод. На сорбционном барьере обязательно должны быть определенные сорбенты (глины, гумусовое вещество и т.д.), которые извлекают из поступающих вод только отдельные химические элементы, соответствующие находящимся на барьере сорбентам. На термодинамических барьерах осаждение элементов происходит в результате изменения в конкретной геохимической системе давления и температуры.

Сероводородные барьеры В. При резком уменьшении значений возникают восстановительные геохимические барьеры. Если на таких барьерах осаждение химических элементов происходит с участием Н28 (в виде газа и ионного раствора), то барьер считается сероводородным. [2]

геохимический барьер ландшафтный

ІІ. Социальные и комплексные геохимические барьеры

В типе техногенных геохимических барьеров Алексеенко также предложено (1997) выделять еще один самостоятельный класс -- класс социальных барьеров. По аналогии с социальной миграцией, авторы этой работы считают целесообразным введение понятия «социальный геохимический барьер». Что объединяет эти барьеры с рассмотренными природными и техногенными барьерами и что отличает их?

* На них, как и на всех ранее рассмотренных барьерах, прекращается перемещение целого ряда веществ, участвующих в определенном виде техногенной миграции -- социальной.

* Так же, как и на других барьерах, в данном случае прекращают миграцию не все участвующие в ней вещества, а только часть из них.

* Социальные барьеры созданы искусственно там, где в природных условиях они не возникали

Этим социальные барьеры отличаются от природных.

* По способу образования (вывоз и складирование) они отличаются и от всех ранее рассмотренных техногенных барьеров.

* По специфике концентрации веществ и способу образования такие барьеры не имеют аналогов и среди природных барьеров, и среди техногенных.

* Образование рассматриваемых барьеров и состав накапливающихся на них веществ являются отражением конкретного уровня развития как определенного сообщества людей, так и всего человечества.

Все это в сумме и обуславливает, по мнению авторов, обособление социальных геохимических барьеров. Их же широкое распространение, а главное, все возрастающее негативное воздействие этих барьеров на среду, окружающую человека, и непосредственно на его здоровье делают необходимым не только выделение социальных барьеров, но и их детальное эколого-геохимическое изучение. Отметим еще раз, что барьеры рассматриваемого класса выделяются только в типах техногенных и комплексных техногенно-природных геохимических барьеров. Все вышеизложенное позволяет разделить геохимические барьеры (и природного, и техногенного типов) на отдельные классы.

Размещено на Allbest.ru