6.2. ГЕОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ

Как было показано в гл. 2 и 3, биосфера представляет собой большую, сложную и очень неоднородную геохимическую систему. В связи с этим поведение в ней геохимических элементов удобнее всего рассматривать на ландшафтно-геохимическом уровне, т.е. определять особенности поведения в отдельных, небольших и гораздо более однородных геохимических системах – геохимических ландшафтах, из которых состоит вся биосфера.

Под особенностями геохимического поведения химических элементов (их соединений) в какой-либо геохимической системе мы в первую очередь понимаем характеристику следующих основных показателей:

• содержание (среднее или фоновое) элементов в этой системе в целом или в ее отдельных частях. Часто вместо термина "содержание в системе" употребляется "распространенность в системе";
• закономерности распределения элементов в рассматриваемой системе. В относительно однородных системах они определяются дисперсией, являющейся мерой рассеяния вокруг среднего содержания:

134

где D – дисперсия; N – число проб; X_i – содержание элемента в конкретной пробе, X  – среднее содержание элемента в системе.

В крупных и достаточно неоднородных системах закономерность распределения характеризуется (см. гл. 3) абсолютным разбросом (АР).

Форма (формы) нахождения рассматриваемого элемента в системе.

Исследования, специально проводимые в различных климатических зонах разных континентов, и обобщение результатов многочисленных публикаций позволили установить, что поведение различных элементов в отдельных частях биосферы (а, следовательно, и в целом в ней) зависит от конкретных ландшафтно-геохимических факторов миграции и концентрации. Эти факторы уже кратко рассматривались в гл. 3. Здесь же отметим, что зависимость поведения элементов от ландшафтно-геохимических факторов миграции и концентрации наблюдается в пределах и отдельных небольших ландшафтов, и крупных регионов, представленных группами ландшафтов, объединяемых по какому-то определенному фактору. Все изложенное послужило основанием для формулировки автором следующего закона ^*: геохимическое поведение химических элементов (их соединений) в биосфере (содержание, распределение, а часто и форма нахождения в отдельных частях ландшафта) определяется в основном ландшафтно-геохимическими особенностями данного участка биосферы.

Из этого закона вытекают два следствия, имеющие важное значение для развития безопасности жизнедеятельности. Первое из них звучит так: фоновые содержания химических элементов в одном ландшафте могут превосходить аномальные содержания этих же элементов в других ландшафтах.

Это следствие необходимо помнить при установлении границ загрязненных территорий. Так, в одних случаях возможен пропуск загрязненных территорий, а в других обычное фоновое содержание принимается за аномальное и в результате на незагрязненной территории ведутся поиски загрязнителей, нарушается обычная для региона жизнедеятельность. О возможной разнице в фоновых концентрациях ряда тяжелых

135

металлов в почвах и растениях двух различных геохимических ландшафтов можно иметь представление из рис 6.2.

Второе следствие из указанного закона можно сформулировать так: поведение веществ, поступающих в результате антропогенной деятельности в биосферу, определяется в основном ландшафтно-геохимическими особенностями участка биосферы, в который они попадают.

Его необходимо учитывать при проектировании развития и промышленности, и сельского хозяйства. Однотипные загрязняющие вещества, поступающие в биосферу в одинаковых количествах, могут в одних ландшафтно-геохимических условиях резко ухудшать эколого-геохимическую обстановку в районе, а в других – даже стать источником микроэлементов, недостаток которых характерен для почв другого района. (Впрочем, последнее встречается крайне редко.)

Кроме того, в соответствии с этим следствием в разных ландшафтно-геохимических условиях загрязняющие вещества могут концентрироваться не только на различном удалении от загрязнителя, но даже и в различных ландшафтах. Это необходимо учитывать при планировании хозяйственной деятельности, добиваясь ее максимальной безопасности.

136