К техногенным системам относятся: техногенные (культурные) почвы, техногенные илы, техногенные коры выветривания, техногенные водоносные горизонты, техногенные (культурные) ландшафты.
Примерами полностью техногенных почв (которых не было в биосфере) служат осушенные торфяники и поливные почвы оазисов. Чаще природный тип почв сохраняется и происходит только окультуривание с помощью различных агротехнических и агрохимических приёмов. В результате неумелого окультуривания происходит ухудшение почв – их эрозия, засоление, заболачивание и т. д.
Техногенные илы часто резко отличаются от ассоциаций природных илов. В городах, в прудах на территории металлургических и химических комбинатов илы почти полностью техногенны, в крупных реках и озёрах они изменены только частично, в морях и океанах изменены в определённых районах. Спектр элементов очень широк – Ag, Hg, Cd, Pb, Ni, Cu, Zn, Sn, Sr, Bi, Mo, P и т. д.
Во многих техногенных илах повышено содержание битумов, металлов, появляются синтетические продукты, неизвестные в биосфере, существенно изменяются микробиологические процессы. Например, в реках и каналах Санкт-Петербурга илы обогащены органическими соединениями (до 30%), Zn и Cu.
На рудниках, вскрывающих сульфидные месторождения, кислород воздуха, проникая к сульфидным рудам, значительно ускоряет окисление сульфидов. В результате pH вод местами понижается до 0, формируется искусственная зона окисления – техногенная кора выветривания сернокислого класса. За счёт сернокислых процессов происходит частичная потеря руды, меняется её состав и это важно учитывать технологам.
К техногенным водоносным горизонтам относятся искусственные подземные водохранилища, горизонты, образующиеся при отработке рудных месторождении, методом подземного выщелачивания и др. При этом меняется состав подземных вод. При закачке промышленных стоков в глубокие водоносные горизонты образуются качественно новые химические типы вод, не известные в природе.
Вопросы для самостоятельной работы.
К 4.1
1. Дайте определения понятиям «техногенез», «ноосфера».
2. Охарактеризуйте две группы процессов техногенеза.
3. Что такое «технофильность», как она изменяется?
4. Расскажите о техногенных геохимических аномалиях.
5. Какова энергетика ноосферы?
6. Рассмотрите геохимические аспекты проблемы загрязнения окружающей среды. Что такое «ядерная зима»?
7. Приведите примеры техногенных почв, илов, коры выветривания.
8. Что такое сернокислый ландшафт, где идут «кислые дожди»?
Глава 5. ГЕОХИМИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Настоящая геохимия отдельных
элементов будет построена только тогда,
когда можно будет нарисовать картину их
перемещения, концентрации и рассеяния
не как сумму эмпирически нанизанных
фактов, а как необходимый и
обязательный результат тех физических и
химических свойств атомов и ионов,
которые определяют всю их природу и всё
их поведение в земной коре.
А.Е. Ферсман.
Миграция элементов в системах исключительно разнообразна и поэтому так непохожи атомы-спутники («парагенные ассоциации элементов») на земной поверхности и в магме, атмосфере и гидросфере, в живых организмах и рудных месторождениях. Проследить поведение каждого элемента во всех системах планеты – сложная и во многом ещё нерешённая задача.
5.1 Геохимия элементов I группы