Геохимические барьеры.

Миграция веществ осуществляется в миграционных потоках: гравитационных (под влиянием силы тяжести), эоловых, водных, биологических, биогенных (перемещение организмов по территории), антропогенных. Преобладающую роль в геохимической дифференциации территории играют водные потоки.

Миграция веществ с водой осуществляется во взвешенном, истинно растворимом и коллоидном состоянии. Характер и интенсивность этого процесса зависят от свойств самих веществ, а также условий, влияющих на накопление и передвижение воды, химического, минералогического и гранулометрического состава почвенно-грунтовой толщи, свойств и режимов почв. Из-за разнообразия земной поверхности эти условия на пути природных потоков очень изменчивы, в результате возникают участки, где изменение условий миграции приводит к уменьшению подвижности веществ и их накоплению. Такие участки, зоны гипергенеза, в которых на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции, приводящее к концентрации химических элементов, названы А.И.Перельманом геохимическими барьерами. Он выделяет три типа геохимических барьеров: биогеохимические, физико-химические и механические,(сейчас выделяют еще техногенные).

I. Биогеохимические барьеры являются участками биогенной аккумуляции элементов, необходимых для организмов (О, С, Н, Са, К, N, Si, Mg, Р, S, Na, CI, Fe, Ba, Sr, Mn, В, F, идр). Примерами таких барьеров могут служить растительный покров суши, гумусовые горизонты почв, колонии микроорганизмов, осуществляющие процессы преобразования соединений ряда элементов и, как следствие, их концентрацию (серобактерии, железобактерии и др.).

II. Физико-химические барьеры делят на следующие классы:

1) окислительные (возникают на участках смены восстановительных условий окислительными или менее окислительных более окислительными),:

а) железистый или железисто-марганцевый барьер возникает на контакте глеевых вод с кислородными водами или воздухом,

б) марганцевый барьер возникает преимущественно в легкопроницаемых породах (песчаные, гравелистые образования идр.), а также в болотных почвах степных и пустынных зон в условиях миграции слабощелочных (лишенных Fe) вод,

в) серный барьер возникает в результате окисления сероводорода подземных или почвенно-грунтовых вод;

2) восстановительные:

а)Сульфидный (сероводородный) барьер возникает в почвах и водоносных горизонтах, когда воды, характеризующиеся окислительными или глеевыми условиями, встречают на пути своего движения сероводород,

б)Глеевые барьеры возникают на участках резкой смены окислительной обстановки глеевой или же на контакте слабоглеевой и резкоглеевой среды.

3) сульфатный и карбонатный, возникают в местах встречи сульфатных и карбонатных вод с водами другого типа, содержащими значительные количества Са, Sr и Ва.

4) щелочной, возникает на участках резкого повышения рН, в частности в местах смены кислых вод нейтральными или щелочными (или при смене сильнокислой среды слабокислой).

Для характеристики атмосферной миграции используют: коэффициент атмогеохимической активности(КА) равное отношению кол-во элемента, поступающего с осадками за год, к их кол-ву, потребляемому растениями за год.

5) кислый, чаще и резче выражен в местах резкого понижения рН, в частности, при смене нейтральной и щелочной реакции на кислую, может возникнуть и в кислом и щелочном интервале на участках сдвига рН в более кислую сторону

6) испарительный, возникает на участках сильного испарения подземных и почвенно-грунтовых вод, из которых осаждаются растворенные соли

7) адсорбционный, возникают на контакте пород и почв, богатых адсорбентами, с подземными водами, в растворе которых присутствуют различные ионы.

8) термодинамический, возникают на участках резкого изменения температуры или давления, с которыми тесно связан газовый режим под.

III. Механические барьеры образуются на участках изменения скорости движения вод (или воздуха). С ними может быть связана концентрация многих элементов (F, Ti, Zn, Cr, Ne, Th, Та, Sn др.).

Геохимические барьеры сменяют друг друга в пространстве, что обусловливает сложную, многообразную картину распределения ландшафтно-гсохимических полей со свойственными им геохимическими ассоциациями элементов. Понимание этих связей необходимо для прогнозирования техногенного геохимического воздействия на ландшафты и его регулирования. Для этого создаются карты миграции загрязнителей, карты районирования территорий по тенденции их аккумуляции и возможной интенсивности деструкции.