Геохимиялык барьер түшүнүгү жаан-чачындар, жер астындагы же жер үстүндөгү суулардын агымы менен бирге химиялык заттардын миграциясынын натыйжасында айлана-чөйрөнүн техногендик булганышы менен байланышкан. Зыяндуу кошулмалардын концентрациясы коркунучтун 1-классына жетиши мүмкүн, ал эми алардын максималдуу жол берилген маанилери бир нече жолу ашып кетиши мүмкүн, бул жер астындагы сууларда жана суу сактагычтарда булгануу булагынан чоң аралыкта да геохимиялык аномалиялардын пайда болушуна алып келет. Геохимиялык тоскоолдуктарды изилдөө уулуу кошулмалардын кыймылдуулугун азайтуу мүмкүнчүлүгү жөнүндө жаңы маалыматтарды берди.
Аныктама
«Геохимиялык тоскоолдук» терминин биринчи жолу орус окумуштуусу А. И. Перельман киргизген. Анын маңызы миграциянын интенсивдүүлүгүнүн жана химиялык заттардын концентрациясынын кескин төмөндөшү байкалган жер кыртышынын аянтын белгилөөдө жатат. Натыйжада алар техногендик дисперсия абалынан туруктуу минералдык бирикмелерге өтөт. Бул тоскоолдуктар көнүп калганайлана-чөйрөнү өнөр жайлык булгануудан коргоо.
Бул теория экологияда, геологияда, пейзаждардын, океандардын жана деңиздердин геохимиясында кеңири колдонулат. Тоскоолдуктун жөнөкөй мисалы темир иондоруна каныккан жер астындагы суулардын миграциясы. Жер астында бул элемент суюктукта дээрлик толугу менен эрийт. Үстүнө чыкканда темир кычкылтектин таасири астында кычкылданат да, металл туз түрүндө чөктүрүлөт, башкача айтканда, минералдык фазага өтөт. Ушундай эле көрүнүш темир эритмеси суу түтүктөрү аркылуу ташылганда да байкалат. Бул учурда алар адам жасаган тоскоолдук жөнүндө айтышат.
Геохимиялык тоскоолдуктар жана алардын классификациясы
Тоскоолдуктар бир нече өзгөчөлүктөрү менен айырмаланат:
- Тек чыгышы боюнча (генетикалык классификация): табигый; техногендик (адамдын иш процессинде пайда болгон); табигый-техногендик.
- Өлчөмү боюнча: миграциялык процесстердин азайышы миңдеген метр аралыкта орун алган макрогеохимиялык тоскоолдуктар; мезобарьерлер (бир нече метрден 1 кмге чейин); микротоскоолдуктар (бир нече миллиметрден бир нече метрге чейин).
- Заттардын кыймылынын мүнөзү боюнча: эки тараптуу - агымдардын ар кайсы тараптан миграциясы, ар кандай типтеги бирикмелер тосмодо жайгаштырылышы мүмкүн (төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн); каптал (субгоризонталдык); мобилдик; радиалдык (суб-вертикал).
- Заттардын кирүү жолу боюнча: диффузия; инфильтрация.
Табигый жана адам жасаган түрлөрү
Жогорудагы геохимиялык тоскоолдуктардын түрлөрүнүн арасында төмөнкү класстар ажыратылат:
- Механикалык. Заттардын миграциясында алардын фазасы өзгөрбөйт, бирок кыймылдашат (көбүнчө биосферанын ичинде). Мисал катары тоолордун боорлорун бойлой тоголонгон таштандыларды алсак болот.
- Физика-химиялык. Тоскоолдуктар физикалык-химиялык чөйрөнүн өзгөрүшүнүн натыйжасында пайда болот. Азыркы учурда кубулуштардын бул классы эң көп изилденген жана системалаштырылган (анын сүрөттөлүшү төмөндө келтирилген).
- Биогеохимиялык (фитобарьерлер жана зообарьерлер). Алар мамлекеттин формасынын өзгөрүшү жана миграциянын чакан жолу менен мүнөздөлөт. Көбүнчө, мындай тоскоолдук жаныбарлардын жана өсүмдүктөрдүн турмуштук ишинин натыйжасында химиялык элементтердин топтолушу менен байланышкан. Бул класска табигый жана техногендик геохимиялык тоскоолдуктар (айыл чарба жерлерине жана жайыттарга калдыктардын миграциясы) кирет.
Татаал тоскоолдуктар
Бул кубулуштардын бир нече класстары мейкиндикте капталганда, өзүнчө көз карандысыз категорияга бөлүнгөн татаал геохимиялык тоскоолдук пайда болот. Окумуштуулар табигый шарттарда мындай тоскоолдуктар алдыңкы орундардын бирин ээлейт деп эсептешет. Мисал катары тоолуу аймактардагы кычкылтек менен сорбциялык тоскоолдуктардын айкалышы:
- жер бетине глей горизонтторунда көтөрүлгөн булактар эриген темир гидроксиддери менен каныккан, алар атмосфералык абанын (кычкылтек тосмосунун) таасири астында кычкылданышат;
- чөкмө коллоиддер башкалар үчүн жакшы сорбенттерхимиялык кошулмалар;
- натыйжада экинчи сорбциялык тосмо пайда болот.
Комплекстүү тоскоолдуктардын чоң ролу алардын эсебинен көптөгөн пайдалуу кендердин пайда болгондугу менен да далилденет.
Физикалык жана химиялык тоскоолдуктардын түрлөрү
Физикалык жана химиялык тоскоолдуктардын төмөнкү түрлөрү бөлүнөт:
- Кычкылтек. Кычкылдануу тоскоолдукка жакындаган сууларда көп сандагы бош кычкылтек болгон учурда болот.
- Сульфид (күкүрттүү суутек). H2S.
- Глей. Бул тосмо калыбына келтирүү реакциясы менен мүнөздөлөт (эркин кычкылтек жана күкүрт суутексиз).
- Шелочтуу. Кычкылдуулуктун азайышынын натыйжасында гидроксиддер жана карбонаттар пайда болуп, алар эрибеген чөктүрүүгө айланат.
- Кислота. рНнын төмөндөшү менен аз эрүүчү туздардын пайда болушу байкалат.
- Буулантуучу. Мигранттардын концентрациясы суунун бууланышынан жана туздун кристаллдашынан улам жогорулайт.
- Сорбция. Табигый сорбенттердин (чопо, гумус жана башкалар) эсебинен айрым заттардын экстракциясы бар.
- Термодинамикалык. басымдын жана температуранын кескин өзгөрүшү менен заттардын концентрациясын жана туундусун жогорулатуу. Бул процесс көмүр кислотасы бар сууларда эң айкын байкалат.
менен реакциядагы заттардын чөктүрүүсү
Кодкласстар
Физикалык жана химиялык тоскоолдуктар тобунун арасында субкласстар боюнча градация да бар. Бардыгыалардын 69у бар. Алар тоскоолдуктардын ар бир түрү үчүн кислота-негиздик мүнөздөмөлөрү боюнча айырмаланат.
Механикалык тоскоолдуктардын арасында агрегация абалына жана миграциялык агымдагы заттын башка өзгөчөлүктөрүнө жараша субкласстар бар:
- минералдар жана изоморфтук аралашмалар;
- эриген газдар (буу);
- коллоиддик системалар;
- синтетикалык кошулмалар;
- жаныбарлар жана өсүмдүк организмдери.
Мисалдар
Физика-химиялык класстын геохимиялык тоскоолдуктарынын жөнөкөй мисалдары төмөнкүлөр:
- Токойлордогу нымдуу климатта кулаган жалбырактардын күчтүү таштандылары пайда болот. Мындай шартта жер астындагы суулардын айырмалоочу өзгөчөлүгү анын кычкылтектин начар болушунда. Натыйжада кыртыштан химиялык элементтер, анын ичинде марганец жана темир жуулат. Жер бетине жеткенде алардын кычкылдануусу эрибеген гидроксиддердин (кычкылтек тосмосунун) пайда болушу менен башталат. Бул механизм күкүрттүн түптөлүшүнө алып келет.
- Бийик жер участогунда темирдин жана башка металлдардын сульфиддери бар минералдардын кендери бар болсо, анда алардын табигый жаан-чачындар менен жуулушу айлана-чөйрөнүн кислота реакциясы менен жер астындагы суулардын пайда болушуна шарт түзөт. Түпкү тоолордо, жогорку нымдуулукта жана анаэробдук (кычкылтексиз) шарттарда сульфаттар сульфиддерге (сульфиддик тосмого) чейин төмөндөйт. Жез, селен жана уран кендери көбүнчө ушундай механизм менен чектелет.
- Эгер топурак акиташтан турган болсотектер, андан кийин нымдуу климатта чириген органикалык калдыктардын таасири астында темир, никель, жез, кобальт жана башка элементтер жуулат. Акиташтар кислоталуу жер астындагы сууларды нейтралдаштырууга жана эрибеген гидроксиддерди пайда кылууга жардам берген щелочтуу геохимиялык тосмону жаратат.
Социалдык тоскоолдуктар
Заманбап геохимияда жаңы подкласс да айырмаланат - социалдык геохимиялык тоскоолдуктар. Алардын айырмалоочу өзгөчөлүгү аларда топтолгон кошулмалар үчүн табигый шарттарда мурда пайда болгон эмес. Бул подкласстын тосмолору техногендик же татаал геохимиялык тоскоолдуктардын контекстинде гана каралат.
Алардын арасында 4 субкласс бар:
- турмуш (катуу же суюк тиричилик калдыктары көмүлгөн жерлер);
- курулуш;
- өнөр жай;
- аралаш тоскоолдуктар (курулуш, өнөр жай жана тиричилик таштандылары үчүн полигондор).
