Геохимия и методы измерения окружающей среды

ЭССЕ

Геохимия и методы измерения параметров окружающей среды

«Прежде чем считать звезды – посмотри под ноги» - именно это восточную поговорку вспоминают, когда речь идет о такой науке, как геохимия. Уже из самого названия, которое является синтезом двух основополагающих наук, геологии и химии, можно понять, что изучается данной дисциплиной. Если, говорить кратко, геохимией изучается состав Земли и различных планет, природа химических элементов, из которых собственно они и состоят. Определение краткое, но область на самом деле очень обширна и охватывает множество процессов, которые происходят как на земле, так и в космосе. Атомы, химические элементы, их происхождение, эволюция в пространстве и времени, процессы взаимодействия – вот далеко не полный перечень того, что находится в рамках данной области.

Для эколога изучение геохимии является важнейшей задачей, так как современный мир существенно отличается от того, в котором жили наши предки практически в согласии с природой. На заре технической революции, когда речь шла лишь о покорении природных стихий, мало кто задумывался – какие последствия могут возникнуть от промышленных достижений в будущем. В настоящее время человечество столкнулось с тем, что стали проявляется негативные процессы, касающиеся его деятельности. В данном случае первостепенной задачей является решение проблемы восстановления природного равновесия, которое было нарушено кардинальным образом. В геосфере под воздействием человека произошло множество изменений и многие из химических циклов еще не достаточно изучены с точки зрения последствий и по сей день.

Еще В.И. Вернадским было подчёркнута особенная роль геохимии. Ученый считал, что данная наука освещает общие взгляды на создание самой Вселенной. Действительно, не возможно с этим не согласиться. Несмотря на то, что геохимия относительная молодая наука, ее развитие сейчас продиктовано самими обстоятельствами и без преувеличения можно сказать, что изучение данной сферы поможет человечеству не уничтожить себя в конечном итоге, а найти разумный компромисс с природой.

Если говорить о роли ученых-экологов, то в современном мире она является важнейшей. Уже в процессе обучения у эколога должно быть сформировано определение научное мышление. Таким образом, он сможет понять - посредством каких технологий и методов представится возможным свершение глобальных преобразований, и разработает впоследствии эффективные программы, касающиеся защиты окружающей среды. Результатом полученных знаний в процессе познания будет не просто определенная сумма различных сторон предмета, а предмет будет осознан как единое целое, при этом исследован детально, с точки зрения научного подхода.

В результате формируется целостная научная карта мира как существующая парадигма. Таким образом, научное мышление в итоге является именно системой знаний и не ее совокупностью. В рамках данной системы уже рассматриваются структурные взаимосвязи и как следствие делаются самостоятельные выводы. Важным является то, что изученная теоритическая база впоследствии должна быть применена на практике.

Если говорить о практическом значении геохимии, то оно состоит в первую очередь в том, что определяются различные аномалии веществ в земной коре. Если нарушен баланс вещества, как следствие может возникнуть ряд заболеваний, как у человека, так и у животных, растений.

Геохимия с точки зрения эколога призвана, в первую очередь, искать новые источники и виды сырья, особенно это касается рассеянных элементов, которые располагаются в земной коре. В данном случае необходима разработка новых технологий. Причём они должны быть приближены к природным процессам и аналогичны тем, которые использованы бактериями и грибами. На практике можно применять использование, например, солнечной энергии для того, чтобы извлекать из первичных минералов горных пород все необходимые питательные вещества, которыми являются фосфаты, соли калия, натрия кальция, магний, железо и др.

Геохимия изучает качественный и количественный состав горных пород, минералов, воды, газа. При этом применяются как аналитические методы, так и химические и нехимические, спектральный, оптический, кванта метрический и другие. Стоит отметить, что к геохимии, ее методам исследования предъявляются особые повышенные требования, нежели у других наук, исходя из того, что данные исследования очень важны при изучении окружающей среды, ее загрязнения.

Экологическая геохимия своего рода ответвление в данной области. Большое значение в сфере экологии имеет создание геохимических карт, на которых отмечаются разнообразного характера аномалии. Например, такой аномалией может быть высокое содержание каких-либо элементов, которое может быть как признаком месторождения, так и представлять определенную опасность для человека в связи с высокой концентрацией определённых веществ.

Биологическое направление в геохимии вовлекло множество крупных ученых, как геологов и химиков, так и биологов, которые, например, занимаются изучением планктона, микробов, бактерий. В настоящее время большое значение имеет выявление характера эко и биосистем с учетом жизнедеятельности бактерий.

При мониторинге окружающей среды используют различные химические и физико-химические методы. Проводятся эколого-геологические исследования, когда литосфера изучается как основной абиотический компонент существования биоты. Ведущим методом в оценке эколого- геологической обстановке является эколого-геохимический вид работ. Собираются данные, составляются карты, идет сбор биологически значимой геохимической информации, проводятся аналитические исследования и в конечном итоге разрабатывается ряд рекомендации для оптимального функционирования эколого-генологических объектов. Существует ряд широко распространённых методик исследования, среди которых: отбор снеговых отложений, отбор почвенных отложений, отбор поверхностных вод и донных отложений, элементов растительности, подземных вод и другие.

При исследованиях важна оценка многожёнства параметров - литосферы и ее компонентов, ресурсных воздействий, геохимического и геофизического воздействий, условий жизнедеятельности и состояния здоровья человека. Если говорить о стоянии здоровья, в настоящее время самым оптимальным считается исследование детского контингента, так как у детей нет профессиональных воздействий, они «привязаны» к территории и в более значительной сфере реагируют на изменения в окружающей обстановке. Также важно изучать и ботанические показатели наращения экоситем, так как растительные сообщества чувствительны к изменениям, происходящим в окружающей среде.

Важнейшее место в мире при создании программ по окружающей среде занимает фоновый геохимический мониторинг, суть которого заключена в том, что проводиться наблюдение за тем, как распределены и ведут себя химические элементы и их соединения в ландшафте вне сферы валяния источников загрязнения. Такой мониторинг проводится в биосферных заповедниках и на фоновых станциях. В результате получена информация, на основе которой можно понять, насколько изменены локальные параметры конкретных ландшафтов. Именно такой мониторинг имеет глобальное значение в настоящее время.

Геохимия в современном мире решает множество задач. На одном из первых мест - поиск полезных ископаемых. Однако не менее важным является и теоритическое значении этой дисциплины – создание обобщённой системы знаний, которые касаются эволюции вещества Земли и связи такой эволюции с процессами, происходящими в космосе. Химический состав нашей планеты – можно назвать своеобразным отражением процессов, протекавших миллиарды лет назад в космосе, в том числе и процессов образования химических элементов в звездах. Таким образом, геохимия напрямую связанна с историей земли и изучая определенные процессы и преобразования на данный момент, можно сделать некоторые прогнозы и найти пути решения проблем.

СПИСОК ИТОЧНИКОВ

1. Богословский В.А., Жигалин А.Д., Хмелевской В.К. // Экологическая геофизика: Учеб. Пособие. – М.: Изд-во МГУ, 2000

2. . Горбунов О.В. //Рабочая учебно-методическая документация МГУТУ. –М.: МГУТУ, 2011.

3. Косинова И.И. // Теоретические основы крупномасштабных эко геологических исследований. Воронеж; Изд-во ВГУ, 1998. - 255 с.

4. Ковальский В.В. Геохимическая экология М.: Наука, 1974. — 302 c

5. Перельман А . И . , Касимoв Н . С . // Московский государственный университет //Геохимия ландшафта //Учебник Москва – 1999