Глава 3. Природно-антропогенные системы

Понятие «окружающая среда» помимо природной состав ляющей включает и социально-экономическую структуру об щества, образ жизни и перспективу развития народов, населяющих различные части Земного шара.

Процессы круговорота вещества и энергии биосферы постоянно находятся в динамическом равновесии. По мнению A.M. Рябчикова, такое равновесие на первых стадиях формирования биосферы определили следующие пять главных энергетических факторов: солнечная радиация, сила гравитации Земли, тектоническая активность, химическая и биогенная энергия. Развиваясь сопряженно, эти пять ведущих энергетических факторов сформировали и природную среду, и самого человека. С возникновением социально-организованного человека и общества появился новый, шестой фактор, необратимо нарушающий подвижное равновесие в круговоротах вещества и энергии - энергия мирового производства. Прежде всего это производительные силы социально-организованного общества, интенсивное развитие которых приводит к коренному нарушению природной среды.

В огромном комплексе индустриального влияния на окружающую среду наиболее реальная опасность для биосферы Земли - нарушение химического равновесия. Такое нарушение вызывается несовершенной технологией добычи, транспортировки, производства и последующего потребления различного сырья. Например, при добыче, транспортировке, переработке и использовании ежегодно теряется около 50 млн т нефти и нефтепродуктов, что составляет примерно 2% от общей добычи сырья. В результате этого происходит загрязнение среды нефтепродуктами, очень стойкими в почвах, воде и геологической среде.

Воздействие техногенных (социально-экономических) факторов на природу привело к тому, что в настоящее время на планете практически не осталось первозданных естественных ландшафтов. Все естественные ландшафты в той или иной степени испытали на себе влияние человеческой деятельности. Правда, территории, где в результате интенсивной хозяйственной деятельности разрушены естественные связи в ландшафтах и полностью изменен их облик (геосистемы урбанизированного, индустриального, инженерно-сельскохозяйственного типов), занимают сравнительно небольшую площадь на Земном шаре (около 2%). Причем геокомплексы, коренным образом преобразованные, имеются не только среди таксономических единиц малого ранга, но и на зональном уровне, включая и наименее освоенные - лесотундру и тундру.

В сферу деятельности человека оказались вовлечены и естественные химические элементы. Это привело к образованию нового типа миграции вещества - техногенного. Техногенный тип миграции химических веществ стал одним из основных факторов, вызывающих серьезные нарушения в биогеохимических круговоротах. Геохимическую работу человечества А. И. Перельман назвал в свое время техногенезом.

В качестве одного из центральных понятий геохимии техногенеза А.И. Перельман выдвинул техногенную геохимическую аномалию, под которой понимается участок с повышенным или пониженным содержанием химических элементов (относительно местного природного геохимического фона). Появление техногенных аномалий связано с производственной Деятельностью. Так, локальные техногенные аномалии связаны с конкретным эпицентром-рудником, заводом, электростанцией и т.д. Пространство, занимаемое локальной аномалией, именуется техногенным ареалом рассеяния.

В связи с проблемой загрязнения окружающей среды все техногенные аномалии можно разделить на полезные, вредные и нейтральные. Первые улучшают окружающую среду. Их примером служит повышение содержания кальция в районах известкования кислых почв. На создание положительных аномалий направлено йодирование поваренной соли в районах с заболеванием эндемическим зобом, фторирование воды в городах с широким распространением кариеса зубов, применение микроудобрений и прочей подкормки домашних животных.

К вредным относятся аномалии, ухудшающие условия существования человека, растений и животных. Эти аномалии привлекают большое внимание в связи с загрязнением атмосферы в городах, отравлением рек тяжелыми металлами и т. д.

Нейтральные техногенные аномалии не оказывают какого-либо определенного влияния на здоровье.

Техногенные аномалии можно разделить на литохимические (в почвах, породах), гидрохимические (в водах), атмогеохимические (в атмосфере) и биогеохимические (в организмах). Последние, в свою очередь, представлены фито-, зоо- и антропохимическими аномалиями. Вредные аномалии в организме человека, например, впервые наблюдавшиеся в Японии, повышенные концентрации кадмия и ртути, являются, естественно, самыми опасными. Известны новые болезни, получившие специальные наименования - «болезнь Минамата» от избытка ртути в среде (по названию местности, где она была впервые установлена).

В результате техногенной миграции элементов могут образоваться техногенные геохимические барьеры. В образовании техногенных барьеров могут участвовать механические, физико-химические и биогенные процессы, но сущность данных барьеров не понять без учета особенностей специальной формы движения.

Техногенные барьеры могут помочь и в решении проблемы окружающей среды. Многие металлургические и химические комбинаты, тепловые электростанции имеют вредные отходы, которые могут быть локализованы на техногенных барьерах. Например, если на пути миграции сернокислых шахтных вод поместить карбонатные породы, то на этом техногенном щелочном геохимическом барьере будут задержаны вредные соединения кислой природы, образуется искусственная геохимическая аномалия. Поэтому техногенные геохимические барьеры необходимо создавать вокруг предприятий с вредными выбросами и таким путем локализовать загрязнения, не дать им распространиться на значительную площадь.