Геохимия окружающей среды

В книге на основании обширного, в значительной мере оригинального фактического материала рассматриваются особенности состава литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы, а так же геохимическая связь, существующая между этими геосферами с точки зрения формирования окружающей человека среды. Характеристика природных химических составов пресных вод, почв и растений обосновывается статистическими расчетами. Всесторонне анализируются природные и антропогенные факторы, определяющие изменение химического состава природных вод, атмосферы, почв и растений. Оценивается их роль во времени. Книга предназначена для научных работников, инженеров и техников, занимающихся проблемами окружающей человека среды, а также студентов ВУЗов.

Жизнь и деятельность человека, а также человеческого общества в целом развиваются и протекают на поверхности земного шара, точнее, на поверхности коры земного шара, которая представляет собой самую внешнюю и самую тонкую из концентрических оболочек нашей планеты (рис. 1).

Земная кора, толщина твердой части которой составляет в среднем 33 км, в свою очередь подразделяется на три геосферы, различающиеся по физическому состоянию и химическому составу слагающего их вещества:

1)  литосферу, или твердую  часть  земной  коры;

2)  гидросферу — прерывистую водную оболочку земной коры;

3)  атмосферу — газообразную самую внешнюю оболочку земной коры и земного шара в целом.

Все три оболочки являются продуктами длительной эволюции внешней части нашей планеты, начавшейся, судя по измерениям абсолютного возраста наиболее древних пород земной коры радиоактивными методами, более 4 млрд. лет назад. Эволюция эта продолжается и в настоящее время, проявляясь, в частности, в непрерывном взаимодействии трех перечисленных выше геосфер земной коры. При этом границей, или фронтом, на котором происходит отмеченное взаимодействие, является главным образом поверхность литосферы, соприкасающаяся как с водной, так и с воздушной оболочками Земли. Интенсивное взаимодействие и взаимообмен жидкой и газообразной геосфер имеют место также на границе между гидро- и атмосферой.

Характерно, что эта относительно очень узкая зона взаимодействия трех оболочек земной коры и явилась областью расцвета жизни на Земле и в конечном итоге областью, в пределах которой возникло, существует и развивается человеческое общество.

Наличие жизни во всем многообразии ее форм и проявлений является наиболее замечательной особенностью рассматриваемой области земной коры, определяющей специфические черты ее эволюции во времени и пространстве.

В. И. Вернадский — основоположник учения о геохимической роли живых организмов на поверхности нашей планеты — подчеркивал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным результатам, чем живые организмы, взятые в целом [41].

Биосфера * находится в непрерывном и тесном взаимодействии со всеми тремя неорганическими геосферами земной коры, и в зтом взаимодействии заключается сущ- ность эволюции жизни на поверхности Земли. Таким образом, понятие об окружающей человека среде включает комплекс факторов, определяющихся конкретными особенностями взаимосвязи и взаимодействия четырех геосфер: биосферы, атмосферы, гидросферы и поверхностной части литосферы.

Говоря об окружающей человека среде, обычно  выделяют четыре геохимические системы, являющиеся ее составными частями: 1) воздушную; 2) водную, 3) почвенную;  4) горных пород поверхности литосферы **.

Эти системы не включают в себя сложные экологические сообщества биосферы, которые должны быть предметом специального рассмотрения биологов и биохимиков. Сам человек, являющийся одним из наиболее сложных продуктов биосферы, в течение многих миллионов лет эволюции человеческого рода практически не оказывал сколько-нибудь заметного влияния на окружающую среду. Он активно пользовался ее дарами, боролся за свое существование с враждебными силами природы и по мере своих сил и возможностей приспосабливал среду обитания к своим потребностям. До тех пор пока эти потребности ограничивались строительством простейших жилищ, примитивным сельским хозяйством и ремесленничеством, воздействие человека на окружающую среду ограничивалось непосредственным приложением его ручного труда. Однако было бы ошибкой недооценивать влияние человека на природу и в этот период, начавшийся порядка 10 тыс. лет назад и ознаменовавшийся усилиями многих народов приспособить окружающую среду для удовлетворения своих сельскохозяйственных нужд. Мы не знаем, сколько столетий потребовалось древним обитателям Среднего Востока для того, чтобы превратить цветущие земли Месопотамии в бесплодные пустыни, но по оставшимся историческим свидетельствам можем судить, что опустынивание и засоление земель явилось следствием неразумного уничтожения лесов и неправильного использования орошения. Следы древнего орошения наблюдаются в современных пустынях Средней Азии, некогда бывших областями цветущей древней цивилизации.  Еще в средние века большая часть территории Западной Европы <...>