Экологическая геохимия. Конспект лекций

Экологическая геохимия является составной частью науки – общая геохимия. Экологическая геохимия занимается изучением поведения химических элементов в верхней оболочке Земли. Одной из особенностей которой, является наличие живых и растительных организмов, т.е. взаимоотношение живой и неживой природы. Все химические процессы в биосфере происходят при участии живых организмов в среде, созданной под их влиянием. Изучая особенности распределения и миграции химических элементов в верхних слоях Земной коры, можно установить общие закономерности распределения химических элементов, как по вертикали, так и по горизонтали. Для такого изучения наиболее удобным является ландшафтный уровень, который образует самостоятельную геохимическую систему. Ученый А.И. Перельман считает, что ландшафты являются «такими же фундаментальными понятиями естествознания, как «химический элемент», «живой организм», «почва», «минерал».

Центром геохимических ландшафтов считаются почвы. Составной частью геохимических ландшафтов является растительный мир и живые организмы, коры выветривания, поверхностные и подземные воды и, отчасти подстилающие горные породы. Экологическая геохимия тесно связана с другими науками, в частности - геологией с основами геоморфологии, биологией, химией, почвоведением, биогеохимией, ландшафтной экологией и др.

Одна из основных задач, стоящих перед экологической геохимией – геохимическая оценка условий существования организмов. Оценка среды с точки зрения химического состава. При этом она должна быть сделана из особенностей распространения, миграции, концентрации, и форм нахождения химических элементов в биосфере в целом. Экологическая геохимия — научное направление, исследующее морфологические, ретроспективные и прогнозные задачи, связанные с изучением влияния геохимических полей и геопатогенных аномалий (неоднородностей земной коры) природного и техногенного происхождения на биоту. Среди этих полей выделяются литогеохимические, гидрогеохимические, биогеохимические и атмогеохимические.

Объектом исследований экологической геохимии является вещественный состав литосферы, миграция подвижных соединений химических элементов, формирование их аномальных концентраций и характер воздействия на биоту с использованием методов геохимии, минералогии, петрографии, гидрогеологии и медико-биологических оценок состояния биоты. В практическом аспекте такие исследования подразумевают тесное сотрудничество экологов-геологов с медиками и санитарной службой, так как оценка аномалий должна проводиться с медико-санитарных позиций. Следует отметить, что ни один организм, ни одно сообщество организмов не могут существовать вне связи с внешней средой. А одной из важнейших особенностей среды является ее химический состав. Знание химического состава среды – необходимое условие для понимания закономерностей существования любого сообщества организмов. Особенно важно для экологов, недостаточно просто уметь определить содержания химических элементов в тех или иных компонентах среды и правильно обрабатывать и интерпретировать результаты анализов. Химические элементы на Земле непрерывно переходят из одной формы в другую, активно мигрируют (вынос элементов и привнос). Существенную роль в миграции и перераспределении химических элементов на нашей планете играют живые организмы. Без понимания закономерностей процессов миграции химических элементов в природных и техногенных ландшафтах невозможно разобраться во влиянии химизма среды на организмы и их сообщества. Подчеркивая особое значение геохимии, уже почти сто лет назад В.И. Вернадский писал: «Знание достижений геохимии одинаково необходимо для химика, минералога, биолога, геолога, географа и эколога. Для будущих экологов особенно важно научиться разбираться также и в сложном механизме влияния человеческой деятельности на хрупкий организм биосферы, чтобы научиться предвидеть не только непосредственные, но и отдаленные последствия тех или иных действий. Поэтому важнейшая задача, которая ставилась при введении в программу для студентов экологических специальностей курса «Экологической геохимии» – чтобы из стен ВУЗа не выходили «специалисты», не способные понимать процессы развития экосистем на геохимическом уровне, прогнозировать их развитие. При современных масштабах развития техногенеза это чревато слишком серьезными экологическими последствиями. На практических занятиях студенты познакомиться с основными методами, имеющими наибольшее значение для выполнения геохимических, биогеохимических и эколого-геохимических исследований, а также овладеть методикой сбора и обработки геохимической информации.