Геохимия природных ландшафтов.

Геохимические ландшафты – это парагенетическая ассоциация закономерно сочетающихся элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов.

Примерами ландшафтов могут служить таежные горы, сложенные гранитоидами, степные черноземные лессовые равнины, степные базальтовые плато, песчаные пустыни и т.д.

Влажные тропики – ландшафты с наиболее энергичным биологическим круговоротом атомов. Тепло и влага – 2 главных условия жизни – изобилуют во влажных тропиках, поэтому жизнь там проявляется во всем многообразии, число видов велико, деревья и травы растут быстро. Если в северных лесах господствуют одно-две породы, то в лесах тропиков на небольшой площади встречаются сотни пород деревьев. Для тропической природы характерно исключительное разнообразие жизни, большое количество биол-й информации. Главная геохимическая особенность влажных тропиков – огромная биомасса и ежегодная продукция, быстрый биологический круговорот, т.е. большие скорости роста живого в-ва и разложения остатков организмов. Большинство элементов периодической системы во влажных тропиках включается в миграцию. Тяжелые металлы мигрируют вместе с органическими в-вами в виде сложных органо-минеральных комплексов.

Пустыни – ландшафты слабого влияния живого в-ва на водную миграцию. Количество видов организмов в пустыне много меньше, чем во влажных тропиках, биомасса тоже в десятки и сотни раз меньше. Почти полная минерализация органических остатков до углекислого газа, воды и простых солей определяет малое содержание восстановителей в почвах и водах. Главная геохимическая особенность пустыни – слабое влияние живого в-ва на водную миграцию элементов. Бедность вод органическими в-вами определяет их бедность свободной энергией, малую агрессивность. Нейтральные и слабощелочные, часто насыщенные растворы пустынь почти не обладают ни растворяющей способностью, поэтому воздействие вод на породы и почвы невелико. Ветер – важный геохимический агент пустыни. Он переносит огромные массы в-ва. Даже в тихие дни атмосфера запылена, а в дни бурь воздух насыщен пылью.

Геохимическая экология – раздел биогеохимии и экологии. Задача геохимической экологии заключается в изучении взаимодействия организмов и их сообществ с геохимической средой, а также организмов между собой.

Геохимия техногенеза.

Города и городские ландшафта. Главные виновники загрязнения городской атмосферы – автомашины промышленные предприятия. На улицах с энергичным автомобильным движением воздух обогащается угарным газом, окислами азота и другими вредными в-вами. Все более приближаются в крупных городах к типовым системам очистки городских сточных вод и способны утилизации твердых городских отходов. Техногенная миграция элементов, связанная непосредственно с жизнеобеспечением жителей в крупных городах, имеет гораздо больше общего, чем специфический. Существенно отличаются и почвы городских ландшафтов от почв соседних с ними и ранее существовавших на месте ландшафтов. В старых городах первичных почв практически нет вообще, а современные города представляют собой смесь привезенных почв с промышленным, бытовым и строительным мусором. Содержание в них некоторых элементов часто повышено. Содержание в них некоторых элементов зависит от количества и состава загр-х веществ, поступивших из подземных и поверхностных вод, из атмосферы (прямое выпадение из дымов и поступление с атмосферными осадками) и путем простого механического перемещения от зон их концентрации.

Горнопромышленные ландшафты. В этих ландшафтах изменяется гидрогеологический режим, меняется уровень подземных вод, может развиваться заболачивание, засоление и т.д. Местами почти полностью уничтожается растительность, возникают техногенные пустыни. В ландшафтах различных шахт, рудников и карьеров ввоз химических элементов (их соединений) сравнительно мал. Обычно их источником яв-ся оборудование, необходимое для функционирования шахт, рудников и т.д. Сами же ландшафты яв-ся поставщиками значительных масс хим-х элементов, находящихся в минеральной и изоморфной формах (включая нефть, добывающуюся на ряде шахт). Из рассматриваемых ландшафтов хим-е элементы как побочные продукты производства поступают в другие ландшафты в виде водных растворов (в основном при откачке вод), а также коллоидной (частично в виде аэрозолей) и сорбированной форме.

Агроландшафты. Происходит интенсификация биол-го круговорота, т.к. человек старается усилить образование живого в-ва, т.е. фотосинтез, и другие полезные восстановительные и окислительные процессы. Повышение биол-й продуктивности агроландшафтов достигается двумя принципиально разными путями. 1 - мобилизация внутренних ресурсов ландшафта: распашка почв, создающая для растений лучшие условия дыхания и питания, усиление окислительных процессов в болотных почвах и превращение их в плодородные почвы (осушение), орошение пустынь и т.д. Благодаря химизации сельского х-ва ландшафт получает извне недостающие хим-е элементы. Применение удобрений выдвигает ряд новых проблем таких как нарушение азотного баланса в пищевых продуктах. Нитраты вредны для здоровья, нитратов, в продуктах переходят в нитриты, которые нарушают кровообращение.В основу использования минеральных удобрений должен быть положен ландшафтно-геохимический анализ, т.е. при удобрении полей необходимо учитывать не только потребности культурных растений, но и дальнейшую историю азота, фосфора, калия и др.элеметов, и сзагрязнения. Активизировалась ветровая эрозия. Увеличилась повторяемость и интенсивность пыльных бурь, что связано с техногенезом. Орошение часто приводит к вторичному засолению почв. Важную роль в развитии засоления играют такие природные факторы, как сухой климат, небольшая глубина залегания грунтовых вод, повышенная минерализация и т.д. В результате засоления изменяются геохимические особенности почв, а накопившиеся в них элементы препятствуют нормальному развитию растительных и животных организмов.

Дорожные и другие линейные ландшафты. Дорожные ландшафты объединяют дороги и сопровождающие их дренажные системы. Зоны отчуждения вдоль дорог яв-ся самостоятельными ландшафтами. Они могут относиться к природным (степи) или техногенным (огороды), испытывающим постоянную и своеобразную техногенную нагрузку. Дороги не имеют никаких природных аналогов и резко отличаются от пересекаемых ими природных и техногенных ландшафтов по набору хим-х элементов (соединений) и формам их нахождения, по морфологическим особенностям и особенностям геохимической связи с соседними ландшафтами, а также по миграции элементов в пределах самого ландшафта. Ландшафты автомобильных и железных дорог различаются между собой, во 1х, по экранирующему воздействию, т.е. способности препятствовать миграции (обмену элементами) между двумя частями ландшафтов, разделяемых дорогой, во 2х, по набору элементов, поставляемых ими в соседние ландшафты.

Геохимия аквальных ландшафтов рек, озер, водохранилищ, побережий морей. Водные ландшафты яв-ся источниками многих продуктов питания и важными транспортными артериями. Большинство водохранилищ создано путем техногенного регулирования речного стока. Ландшафты водохранилищ характеризуются большей внутригодовой амплитудой колебания уровня вод и более интенсивным водообменном. Водохранилища заиливаются и заболачиваются. Под влиянием гниения массового количества водорослей, бурно развивающихся в хорошо прогреваемых мелководных бассейнах и сносимых в приплотинные участки, возникает бескислородная глеевая обстановка. Почвы ландшафтов суши, прилегающие к водохранилищам, подвергаются к засолению. Речная вода содержит техногенные жиры и кислоты, ядовитые в-ва. Загрязнение сильно изменяет биологический круговорот, в реках и озерах исчезает рыба, вода становится непригодной для питья.