В.Т.Трофимов, Т.А.Барабошкина ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ...

7
ИЗВЕСТИЯ СЕКЦИИ НАУК О ЗЕМЛЕ ВЫПУСК 7 ДЕКАБРЬ. 2001 г. МЕТАЛЛОГЕНИЯ/METALLOGENY Старостин В.И., Пелымский Г. А, Дергачев АЛ., Сакия Д.Р. СВИНЦОВО-ЦИНКОВОЕ ОРУДНЕНИЕ В ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ 7 Starostin V.I. (Academician of the RAEN), Pelymsky GA, Dergachov AL. and Sakya D.R. Lead-Zinc Mineralization in the Earth's Evolution 7 В.В.Авдонин ФОРМАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ЭНДОГЕННОЙ МЕТАЛЛОГЕНИИ ТИХОГО ОКЕАНА 35 Avdonin V.V. (Academician of the RAEN) Formational Aspects of Endogenous Metallogeny of the Pacific Ocean 35 I Полыковский B.C. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФЛЮОРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ 47 Polykovsky V.S. (Academician of the RAEN, Uzbekistan) Genetic Classification ofFluorite Deposits in Central Asia 47 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ/ECOLOGICAL GEOLOGY AND ECOLOGY В.Т.Трофимов ,T.A Барабошкина ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ 55 Trofimov V.T. (Academician of the RAEN) and Baraboshkina T.A Ecological Geochemistry - Fundamentals, Structures and Problems 55 В.Г. Горшков, AM. Макарьева, K.C. Лосев ПЛАНЕТАРНЫЙ ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ И БИОТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ КЛИМАТА ЗЕМЛИ 64 GorshkovV.G., Makarieva AM. and LosevK.S. (Academician of the RAEN) The Planetary Greenhouse Effect and Biotic Stability of the Earth's Climate 64 ГЕОФИЗИКА/GEOPHYSICS Городницкий AM., филин AM. ИЗУЧЕНИЕ ТОНКОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ АНОМАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА АКВА ТОРИЯХ ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 77 Gorodnitsky AM. (Academician of the RAEN) and Filin AM. Study of Fine Spatial Structure of the Anomalous Magnetic Field in Water Areas: Implication for the Solution of Geological and Ecological Problems 77 Д.М.Печерский МАГНЕТИЗМ ЗЕМНОЙ КОРЫ 92 Pechersky D.M. (Corresponding Member of the RAEN) Magnetism of the Earth's Crust 92 3

Transcript of В.Т.Трофимов, Т.А.Барабошкина ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ...

И З В Е С Т И Я СЕКЦИИ НАУК О ЗЕМЛЕ

ВЫПУСК 7 ДЕКАБРЬ. 2001 г.

МЕТАЛЛОГЕНИЯ/METALLOGENY

Старостин В.И., Пелымский Г. А, Дергачев АЛ., Сакия Д.Р. СВИНЦОВО-ЦИНКОВОЕ ОРУДНЕНИЕ В ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ 7

Starostin V.I. (Academician of the RAEN), Pelymsky GA, Dergachov AL. and Sakya D.R. Lead-Zinc Mineralization in the Earth's Evolution 7

В.В.Авдонин ФОРМАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ЭНДОГЕННОЙ МЕТАЛЛОГЕНИИ ТИХОГО ОКЕАНА 35

Avdonin V.V. (Academician of the RAEN) Formational Aspects of Endogenous Metallogeny of the Pacific Ocean 35 I Полыковский B.C. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФЛЮОРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ 47

Polykovsky V.S. (Academician of the RAEN, Uzbekistan) Genetic Classification ofFluorite Deposits in Central Asia 47

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ/ECOLOGICAL GEOLOGY AND ECOLOGY

В.Т.Трофимов ,T.A Барабошкина ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ 55

Trofimov V.T. (Academician of the RAEN) and Baraboshkina T.A Ecological Geochemistry - Fundamentals, Structures and Problems 55

В.Г. Горшков, AM. Макарьева, K.C. Лосев ПЛАНЕТАРНЫЙ ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ И БИОТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ КЛИМАТА ЗЕМЛИ 64

GorshkovV.G., Makarieva AM. and LosevK.S. (Academician of the RAEN) The Planetary Greenhouse Effect and Biotic Stability of the Earth's Climate 64

ГЕОФИЗИКА/GEOPHYSICS

Городницкий AM., филин AM. ИЗУЧЕНИЕ ТОНКОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ АНОМАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА АКВА ТОРИЯХ ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 77

Gorodnitsky AM. (Academician of the RAEN) and Filin AM. Study of Fine Spatial Structure of the Anomalous Magnetic Field in Water Areas: Implication for the Solution of Geological and Ecological Problems 77 Д.М.Печерский МАГНЕТИЗМ ЗЕМНОЙ КОРЫ 92

Pechersky D.M. (Corresponding Member of the RAEN) Magnetism of the Earth's Crust 92

3

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ/ECOLOGICAL GEOLOGY AND ECOLOG1

УДК 550.4: [502/50

В.Т.Трофимов ,Т.А. Барабошкина

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ TrofimovV.T. (Academician of the RAEN) and Baraboshkina ТА.

Ecological Geochemistry - Fundamentals, Structures and Problems.

ВВЕДЕНИЕ Отличительной чертой развития геологии на ру-

беже веков стала ее экологизация и становление но-вого научного направления, названного экологичес-кой геологией. В отличие от направлений классичес-кой геологии состав и свойства литосферы изучают-ся с целью анализа приповерхностной части лито-сферы как единого и единственного дома для живых организмов различного уровня организации, т.е. как биотоп экосистем.

При этом исследуются экологические функции литосферы: ресурсная, геохимическая, геофизичес-кая, геодинамическая, определяющие роль и значе-ние литосферы в жизнеобеспечении биоты, вклю-чая человеческую популяцию. При рассмотрении содержания экологической геологии как нового на-правления геологической науки в 1997 г. [15] в каче-стве ее разделов были выделены экологическое ре-сурсоведение, экологическая геодинамика, экологи-ческая геохимия и экологическая геофизика. При этом подчеркивалось, что экологическая геохимия опирается на знания геологических наук о природ-ных и антропогенных геохимических полях и оцени-вает их влияние на условия существования живых организмов, включая представителей человеческого сообщества. Это научное направление охватывает геохимические проблемы воздействия литосферы на экосферу в ходе ее природного и техногенного развития (рис.1) [13, 17,23].

Вопросы содержания экологической геохимии неоднозначно затрагивались и в публикациях дру-гих авторов [2,5,6,9-11,24]. Однако полного анализа с позиции науковедения не было осуществлено. В этой работе авторами сделана попытка, восполнить этот пробел.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПОНЯТИЯ «ЭКО-ЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ»

В научной литературе находим различные по со-держанию определения этого понятия. Э.К.Бурен-ков с соавторами [5] пишут, что экогеохимия являет-ся составной частью геоэкологии, нового научного

направления, возникшего на стыке геологии и эк логии. По их мнению, основной задачей экогеох мии является оценка антропогенных изменений х мического состава геологической среды, A OCHOBHI

ми объектами изучения - "разномасштабные аном лии содержания химических элементов и их соед нений, которые формйруются за счет природных антропогенных факторов" [5,6].

Согласно В.В.Гавриленко, экогеохимия исслед ет "поведение химических элементов в условиях вз имодействия живого и косного вещества, условия i миграции, накопления и характер воздействия i объекты живой природы" [11].

Е.П. Янин [24] определяет экологическую геох мию как научную дисциплину, входящую в циклге химических наук, изучающую историю химическ] элементов в окружающей среде (биосфере), распр деление и поведение (поступление, рассеяние, MV рацию, концентрирование, трансформацию, биоп глощение) которых определяются биогеохимиче кой функцией человечества. Основной объект из чения экогеохимии - химические элементы, спец фика поведения которых определяется деятельно тью человека или миграция которых осуществляв ся в среде, преобразованной деятельностью челов ка. Предметом познания экологической геохим! являются геохимические процессы и взаимодейс вия в окружающей среде (биосфере), обусловле ные сочетанием природных, природно-техногеннь и техногенных факторов, а также эколого-геохим ческие последствия таких процессов и явлений. Ан логичное определение процитировано и в рабо1

В.А. Алексеенко [2]. В работе В.В.Иванова [10] предлагается приня1

самое широкое определение экогеохимии: "это ко: плексная область знаний о поведении химическ! элементов, их природных и техногенных сочеташ в геоэкологических системах Земли любого масшт ба и типа, влияющих на биосферу и человека". На, сказать, что данное понимание экологической ге химии наиболее близко нашей точке зрения, изл женной в 2000 г. в работе [23].

Этот краткий обзор показывает, что содержаш

В.Т.ТРОФИМОВ ,Т.А. БАРАБОШКИНА

экологической геохимии понимается несколько по-разному. Все, казалось бы, приняли одну исходную позицию - необходимость исследования влияния хи-мического состава литосферы на живое. Но какие по происхождению геохимические поля при этом изу-чаются, названные авторы оценивают различно. В работах [5, 6, 22, 24] приоритет отдается оценке ант-ропогенных воздействий на геологическую среду. Неодинаково также оценивается положение эколо-гической геологии в системе геологических наук.

Экологическая геохимия рассматривается нами как научный раздел экологической геологии, иссле-дующий морфологические, ретроспективные и про-гнозные задачи, связанные с изучением влияния ге-охимических полей (неоднородностей земной коры) природного и техногенного происхождения на био-гу. Такое изучение предусматривает тесное сотруд-ничество геологов с медиками, санитарно-гигиени-ческими службами, биологами, биогеохимиками.

В отношении человеческой популяции эколого-геохимическая оценка должна иметь ярко выражен-ную медико-санитарную ориентацию [15]. Иначе го-воря, экологическая геохимия исследует состав и свойства природных и техногенных геохимических неоднородностей эколого-геологических систем с целью идентификации и ранжирования геохимиче-ских факторов экологического риска [3, 23].

Из этого четко проистекают следующие следст-вия: 1) экологическая геохимия - составная часть экологической геологии; 2) экологическая геохимия ясследует влияние на живое как природных, так и антропогенных геохимических полей; 3) экологиче-ская геохимия исследует различные типы задач -морфологические, ретроспективные и прогнозные.

В дополнение отметим, что при эколого-геохими-1еских исследованиях должно анализироваться не только экологическое знание отдельных химичес-ких элементов, это уже сделано В.В. Ивановым [ 9], чо и экологическое значение минералов, их ассоци-аций в горных породах, а также в различных струк-турных зонах и месторождениях. Аналоги такого тодхода просматриваются в публикациях В.В.Гаври-\енко [11]. По сути речь идет о рассмотрении эколо-гического воздействия на биоту вещества Земли на эазных уровнях его организации и от частных оце-iOK к интегральным оценкам эколого-геологическо-X) состояния эколого-геологических систем.

Подчеркнем, что экологическая геология, науч-ным разделом которой является экологическая гео-химия, понимается нами как новое направление гео-шгических наук, изучающее экологические функ-ции литосферы, закономерности их формирования А пространственно-временного изменения под вли-шием природных и антропогенных (техногенных) гричин в связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, человека. Иначе говоря, экологичес-

кая геология изучает верхние горизонты литосферы как одну из основных абиотических компонент эко-систем высокого уровня организации.

Под экологическими функциями литосферы по-нимается все многообразие функций, определяю-щих и отражающих роль и значение литосферы, включая подземные воды, нефть, газ, геофизичес-кие поля и протекающие в ней природные и антро-погенные (техногенные) геологические процессы, в жизнеобеспечении биоты, и главным образом, чело-веческого сообщества. Одной из таких функций яв-ляется геохимическая экологическая функция лито-сферы [ 13-23].

ОБЪЕКТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ Объектом исследования экологической геохи-

мии является, исходя из вышеизложенного, вещест-венный (химический) состав компонентов литосфе-ры (горные породы, донные осадки, почвы, подзем-ные воды, нефть, газы) и формируемые ими поля природного, природно-техногенного или техноген-ного происхождения, а также вопросы миграции по-движных соединений химических элементов, ана-лиз их концентраций, тип взаимосвязей между аби-отическими и биотическими компонентами эколо-го-геологической системы. Последняя представляет собой определенный объем литосферы как геологи-ческий компонент природной среды с находящейся в ней и на ней биотой и включающей в себя три под-системных блока: литосферный (абиотический), би-оту (биотический) и источников воздействия техно-генного и природного происхождения.

Для изучения компонентов эколого-геологичес-кой системы используются методы геохимии, мине-ралогии, петрографии, гидрогеологии, биогеохи-мии, экологической медицины. В практическом ас-пекте такие исследования подразумевают тесное со-трудничество экогеологов с биогеохимиками, меди-ками, биологами, гигиенистами.

ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ Под ним следует понимать знание (систему дан-

ных) о геохимических полях различного генезиса и их воздействие посредством природных и антропо-генных геохимических и биогеохимических процес-сов на живые организмы, а в общем виде - знания о геохимической экологической функции литосферы. При этом рассматриваются особенности её проявле-ния в системе "литосфера - биота (включая челове-ка) " или "литотехническая система - биота (включая человека)".

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ЛИТОСФЕРЫ

Под ней предложено [17-23] понимать функцию, отражающую свойство геохимических полей! ( н е -

54 ИЗВЕСТИЯ секция наук о Земле РАЕН, 2001-7

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ

однородностей) литосферы природного и техноген-ного происхождения влиять на состояние биоты в целом и человеческое сообщество, в частности.

Геохимическая экологическая функции лито-сферы - продукт совместной эволюции литосферы и биосферы. Первый этап ее становления охватывает весь период развития Земли (до начала техногенеза) и является временем формирования подавляющей части аномалий геохимических полей, включая гео-патогенные. Динамика и масштабы этого процесса тесно связаны с этапами эволюции Земли и опреде-лялись только природными факторами.

На втором - природно-техногенном - этапе разви-тия техногенез зачастую является доминирующим фактором, обусловливающим экологическое благо-получие экосистем. На урбанизированных террито-риях, в промышленных и горнодобывающих райо-нах, в зонах интенсивного земледелия именно тех-ногенные факторы экологического риска в значи-тельной мере определяют комфортность существо-вания, а часто и медико-санитарные условия жизни человека. По сути такое качество рассматриваемые функции приобрели только в эпоху техногенеза, когда стали формироваться техногенные геохими-ческие аномалии. По площади распространения и интенсивности воздействия на биоту, включая чело-века, они значительно опаснее многих природных аномалий. Наглядным примером является так назы-ваемый "чернобыльский след", охвативший часть территории трех государств - России, Украины и Бе-лоруссии.

Структура геохимической экологической функ-ции литосферы обусловлена генезисом неоднород-ностей литосферы. По генезису геохимические не-однородности литосферы можно классифицировать на: 1) природные (естественно-исторические), сформировавшиеся в ходе геологической жизни планеты; 2) природно-техногенные (новообразован-ные) , формирование которых произошло в эпоху техногенеза вследствие использования высокоот-ходных технологий при низком уровне внедрения средозащитных мероприятий. В зависимости от ти-па депонирующей среды геохимические аномалии подразделяются на литогеохимические, гидрогеохи-мические, сноухимические, биогеохимические. Ес-ли рассматривать их во временном аспекте, то к наи-более стабильным можно отнести природные лито-

геохимические аномалии, провинции и зоны. Про-чие типы геохимических неоднородностей имеют значительные вариации состава во времени, завися-щие от комплекса физико-химических, геодинами-ческих, техногенных, биогеохимических условий. С эколого-геохимических позиций важное значение имеют природные и техногенные геохимические не-однородности литосферы, характеризующиеся как повышенным содержанием элементов относитель-но фона, так и пониженным их содержанием по сравнению с фоновым. В обоих случаях, как прави-ло, на территории наблюдаются патологические от-клонения у живых организмов, включая человека.

Функциональными территориальными (точнее объемными) единицами эколого-геохимических ис-следований являются геохимические зоны, геохи-мические провинции и геохимические аномалии2, которые могут быть объединены под общим назва-нием "геохимические неоднородности литосферы". Такая их иерархия позволяет проводить исследова-ние и описание геохимических свойств литосферы на планетарном (зоны), региональном (провинции) и локальном (аномалии) уровнях. Сказанное в полной мере относится и к биогеохимическим зонам, про-винциям и аномалиям, которые также изучаются при исследовании геохимической экологической функции литосферы.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИТОСФЕРЫ

Экологическое свойство литосферы, в соответст-вии с работой [19], - одна из сторон литосферы, её специфический, экологически значимый атрибут, обусловленный природой её вещественного состава геодинамических, геохимических и геофизических полей и органически связанный с жизнеобеспечени-ем биоты, условиями её существования и эволюции.

Вопрос об экологических свойствах - вопрос но-вый, впервые поднятый в работе [ 19 ] и ещё подлежа-щий разработке. Среди этих свойств выделяются свойства экологические геохимические, являющие-ся конкретными проявлениями экологической гео-химической функции литосферы. К таковым отно-сятся: 1) наличие геохимических неоднородностей, влияющих на живые организмы и человека; 2) кон-центрационное свойство литосферы, выражающее-ся в аккумуляции химических элементов и соедине-

1 Под геохимическим полем, в соответствии с работами Ферсмана А.Е. (1931) по классической геохимии, понимается геохимически од-нородная область, связанная большим пространственным накоплением какой-либо группы или ассоциации элементов 2 В соответствии с понятиями классической геохимии: зона геохимическая - широтная климатическая (ландшафтная) зона со всей со-вокупностью вызванных ею специфических особенностей в миграции элементов почвенного покрова и биосферы; провинция геохи-мическая - геохимически однородная область, характеризующаяся определенными ассоциациями элементов; геохимические анома-лии - участки территории, в пределах которых хотя бы в одном из слагающих его природных тел статистические параметры распреде-ления химических элементов отличаются от геохимического фона; геохимический фон - средняя величина природной вариации со-держаний химических элементов (Ферсман А.Е.(1931), Перельман (1989), Сает, (1990)).

55

' .ТРОФИМОВ ,Т.А. БАРАБОШКИНА

й, необходимых для обменных процессов в живых ганизмах и влияющих на создание геохимических однородностей; 3) миграционные свойства веще-за литосферы, определяющие способность в про-ссе аэральной, аквальной и биологической мигра-и попадать в растения, в организм человека и жи-гных; 4) рассеивающее свойство литосферы, оп-деляющее способность ее компонентов к само-ищению. Ещё раз подчеркнем, что вопрос об экологичес-х геохимических свойствах литосферы в целом, \ько обозначен. Его разработка - одна из важней-IX задач экологической геохимии.

[ОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Это понятие выводится из содержания понятия

колого-геологическая обстановка (условия)", по Г. Трофимову и Д.Г.Зилингу [22,23], под ней пони-ется совокупность конкретных экологических гнкций и свойств литосферы, отражающих совре-;нное или палео-состояние условий жизнедеятель-сти живых организмов в данном объеме литосфе-I как среде их обитания. Эта обстановка может из-мяться как от места к месту, так и во времени. В по-еднем случае эколого-геологическая обстановка к бы проходит ряд своих состояний, трансформи-ясь во времени от одного из них к другому. В усло-:ях техногенеза и вследствие развития природных тастрофических процессов такие изменения про-ходят очень быстро, нередко практически мгно-нно, даже с исторической точки зрения. В формировании эколого-геологических условий

дущая роль может принадлежать как всей сово-пности экологических функций, действующих од->временно, так и, по существу, какой-либо одной дикции, например геохимической, которая в дан->ш период по своей интенсивности или масштабу :азывает наибольшее воздействие на биоту и как .1 подавляет роль других функций. В последнем слу-е следует говорить об "эколого-геологических ус-1виях, особенности которых обусловлены геохи-яческими характеристиками литосферы". Часто ологи используют как синоним словосочетания колого-геохимические условия". И это, с нашей >чки зрения, правильно.

ЭСТОЯНИЕ ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ УС-ЭВИЙ

Изменения эколого-геологических условий мо-т происходить, как уже отмечалось, достаточно лстро. Этапные особенности рассматриваемого 5ъекта следует назвать состоянием эколого-геоло-сческой обстановки (условий), нередко называе-эй геологами экологическим состоянием литосфе-а (что не очень корректно). Содержание этого по-1тия можно определить так: состояние эколого-ге-

5

ологической обстановки (условий) - временное её состояние, оцениваемое спецификой проявления одного, нескольких или совокупностью экологичес-ких свойств (функций) литосферы в данный момент времени, определяющих степень (уровень) благо-приятности и возможности проживания живых ор-ганизмов.

Если наиболее сильно действуют на биоту осо-бенности, например, рассматриваемой геохимичес-кой функции, то приходится говорить "о состоянии эколого-геологических условий, обусловленных проявлением геохимической функции (свойств)".

При изучении эколого-геохимических условий критерии оценки должны быть органически связа-ны с экологическими свойствами литосферы и учи-тывать соответствующие функциональные зависи-мости между ее компонентами и биотой.

Самым важным и принципиальным при экологи-ческих геохимических исследованиях является ком-плексный анализ состояния абиотической и биоти-ческой составляющих экосистемы. Выбор критери-ев зависит от конкретных ландшафтно-геохимичес-ких, геологических условий территории и особенно-стей ее функционального использования. Общее представление об изложенном подходе к оценке экологического состояния литосферы и ее компо-нентов дает табл. 1 [3].

Состав и свойства компонентов литосферной со-ставляющей (как биотопа экосистемы) являются од-ними из ведущих факторов, обусловливающих фор-мирование зон экологического риска, кризиса или бедствия. Вследствие этого критерии оценки эколо-гического состояния литосферы могут рассматри-ваться в статусе оценочных критериев экосистемы. Ранжирование вещественного состава литосферы на классы состояний должно коррелировать с состо-янием экосистемы в целом [13,23].

ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕ-ОХИМИИ

В ранее опубликованных работах было показано [13], что логическая структура экологической геоло-гии как научного направления геологического зна-ния включает, с одной стороны, определенные эле-менты логических структур сформировавшихся гео-логических наук, привлекаемых для решения эколо-гических задач (например, геологии полезных иско-паемых, неотектоники, геохимии, геофизики, инже-нерной геологии, гидрогеологии и др.), а с другой -"собственную логическую компоненту - основу". Последняя представляет тот стержень, который поз-воляет целенаправленно использовать привлекае-мые теории, идеи и законы отдельных геологичес-ких наук для решения эколого-геологических задач.

Логическая структура экологической геохимии, с нашей точки зрения, имеет такое же строение. В её

ИЗВЕСТИЯ секция наук о Земле РАЕН, 2001-7

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ

состав в качестве ассимилированных элементов вхо-дят элементы логической структуры геохимии, био-геохимии, геохимии ландшафтов, токсикологии, ме-дицинской экологии. Сама ассимиляция носит не механический характер, а подчинена вполне опреде-ленной логике экологического подхода к изучаемо-му объекту. Элементы "собственной" части логичес-кой структуры экологической геохимии - дело буду-щего. Но два важнейших ее элемента сформулируем в виде следующих позиций:

1) современные геохимические процессы, проис-ходящие в эколого-геологической системе и опреде-ляющие её состояние, являются результатом её вза-имодействия с внешними природной и техногенной средами и проявляются, в первую очередь, в объе-мах с неустойчивым состоянием;

2) динамика (скорость, направленность и харак-тер движения) изменения эколого-геологической системы, её геохимической функции обусловлена её природными свойствами, видом и интенсивностью взаимодействия с внешними средами, в том числе техногенной средой.

ЗАДАЧИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ Основной отличительной особенностью экологи-

ческой геохимии является ее медико-санитарная ориентированность. В силу этого в сфзру ее изуче-ния попадают преимущественно те геохимические неоднородности, которые представляют потенци-альную опасность или, наоборот, обеспечивают наи-большую комфортабельность состояния и жизнеде-ятельности биоты, в том числе и человека как биоло-гического вида. По сути именно этим определяется и круг решаемых в рамках изучения этой науки задач. В общем виде в работе [23] они сформулированы так:

1) изучение природных и техногенных геохими-ческих полей для оценки их воздействия на биоту и выделение патогенных аномалий;

2) оценка экологических последствий геохимиче-ского воздействия на литосферу (включая подзем-ные воды) различных видов хозяйственной и техни-ческой деятельности человека;

3) оценка уровня биологического дискомфорта территорий, обусловленного геохимическим пато-генным воздействием на биоту;

4) целевое районирование территории по уровню биологического дискомфорта от геохимических не-однородностей литосферы;

5) рецептура и технология обезвреживания и изъятия из природных кругооборотов токсичных и радиоактивных элементов и соединений путем осаждения и изомерных замещений, накопления и нейтрализации на геохимических барьерах, разбав-ления для снижения негативного воздействия на би-оту;

6) оценка состояния и динамики изменения хи-

мического состава (качества) подземных вод, ис-пользуемых для питьевого водоснабжения, для обес-печения экологически чистого водоснабжения насе-ления;

7) оценка защищенности подземных вод от ант-ропогенного загрязнения с учетом экологических требований;

8) оценка устойчивости (или чувствительности) территории к антропогенному загрязнению по эко-логическим критериям;

9) идентификация природных и техногенных гео-химических факторов экологического риска;

10) разработка предложений по реабилитации эндемичных территорий с целью обоснования уп-равляющих решений по снижению геохимически -обусловленного дискомфорта проживания населе-ния.

СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ Этот вопрос, на первый взгляд, достаточно про-

стой: необходимо выделить, как часто делается в гео-логических науках, общую экологическую геохи-мию и региональную экологическую геохимию. И каждая из них имеет свои задачи, да и свои методы.

Однако, если вспомнить, что все научные разде-лы экологической геологии - экологическое ресур-соведение, экологическая геодинамика, экологичес-кая геохимия и экологическая геофизика - находят-ся между собой в отношении и содержательного, и логического пересечения [ 14], то рассматриваемый вопрос становится более сложным. Логически на пе-ресечении полей экологической геохимии и эколо-гической геодинамики обособляется экологическая геодинамическая геохимия (или экологическая гео-химическая геодинамика), полей экологической гео-физики и экологической геодинамики - экологичес-кая геодинамическая геофизика (экологическая гео-физическая геодинамика), полей экологического ре-сурсоведения и экологической геодинамики - эколо-гическое геодинамическое ресурсоведение (эколо-гическая ресурсоведческая геодинамика). Данные вопросы дискуссионные и требуют обсуждения.

О МЕТОДАХ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИС-СЛЕДОВАНИЙ

Исходя из структуры геохимических неоднород-ностей и путей миграции вещества литосферы по трофическим цепям, изучение эколого-геохимичес-ких свойств литосферы представляет собой ком-плекс исследований по изучению вещественного со-става компонентов литосферы, выявление природ-ных и техногенных неоднородностей литосферы (по геохимическим, биогеохимическим и медико-сани-тарным показателям) и условий миграции вещегтва литосферы. В состав базового комплекса исг. . -ний должны входить литогеохимические, : -

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ - СОДЕРЖАНИЕ, СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ

химические, атмогеохимические, ландшафтно-гео-химические, биогеохимические, медико-биологиче-ские исследования. Каждый из этих видов исследо-ваний имеет свою специфику. Особенно хотелось бы подчеркнуть целесообразность использования при эколого-геохимических исследованиях дости-жений биогеохимии3 в области верхних и нижних пороговых концентраций (см. табл. 1). Акцент совре-менных эколого-геохимических исследований толь-ко на диагностику и ранжирование территорий, ха-рактеризующихся избыточными концентрациями токсичных элементов, однобоко отражает глобаль-ную проблему. Идентификация территорий, харак-теризующихся недостаточным содержанием в ком-понентах литосферы биофильных (жизненноваж-ных) элементов, - задача не менее актуальная.

Получить эколого-геохимическую информацию реально на базе функционального анализа эколого-геохимической обстановки. И такой анализ является важнейшим этапом любых эколого-геохимических работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Экологическая геохимия - научный раздел эколо-

гической геологии. В её рамках исследуют влияние геохимических неоднородностей литосферы на жи-вое. Этим не занимался и не призван заниматься ни один из разделов других геологических наук.

Научная база экологической геохимии начинает развиваться. На этом этапе необходимо широкое об-суждение её основ.

ЛИТЕРАТУРА 1 Авессаломова И А. Возникновение биогеохимических индемий

при техногенной трансформации Центрального Кавказа.// Ве-стник. Моск. ун-та, сер. 5. География. -1996, № 1.-С. 66-75.

2 Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. - М.: Логос, 2000. - 627 с. 3 Барабошкина Т.А. Диагностика и картографирование геологи-

ческих факторов экологического риска//Управление рисками чрезвычайных ситуаций/ Ю.Л. Воробьев. - М.: Круг, 2001. - С. 334-338.

4 Баранов А.А., Щеплягина Л.А. Экологические и гигиенические проблемы здоровья детей и подростков. - М., 1998. - 333

5 Буренков Э.К., Морозова И.А., Смирнова Р.С. и др. Задачи и ме-тоды разномасштабного эколого-геохимического картирова-ния// Эколого-геохимические исследования в районах интен-сивного техногенного воздействия.-М,: ИМГРЭ, 1990.- С. 4-15.

6 Буренков Э.К., Янин Б.П. Эколого-геохимические исследования в ИМГРЭ - прошлое, настоящее, будущее// Прикладная геохи-мия. Выпуск 2. Экологическая геохимия / Э.К.Буренков. - М.: ИМГРЭ, 2001. -С.5-24.

7 Виноградов Б.В., Зилинг Д.Г. Критерии оценки современного со-стоятния экосистем. / / Теория и методология экологической геологии. /Трофимов В.П. - М.: Изд-во МГУ, 1997. - С. 319-332.

8 Ермаков В.В. Биогеохимические провинции: концепции, клас-

сификация и экологическая оценка. Основные направления ге-охимии. -М., 1995. -195 с.

9 Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник. Книга 1-6 / Буренков Э.К. - М.: Недра, Экология, 1994-1997.

10 Иванов В.В., Кочетков М.В., Морозов В.И., Головин А.А., Вол-ков С.Н. Научные основы и направления экологической геохи-мии в XXI веке// Прикладная геохимия. Вып. 2. Экологическая геохимия / Буренков Э.К,- М.: ИМГРЭ, 2001. - С.25-50.

11 Гавриленко В.В. Экологическая минералогия и геохимия мес-торождений полезных ископаемых. Санкт-Петербургский гор-ный ин-т. - СПб., 1993.-150 с.

12 Сает Ю.Е., РевичБ.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. -М„ 1990. -335с,

13 Теория и методология экологической геологии / Трофимов В.Т. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997.-368 с.

14 Трофимов В.Т. Экологическая геодинамика - раздел экологиче-ской геологии// Изв. РАЕН. Секц. наук о Земле. - 2001, вып. 6. -С.61-65.

15 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологические функции литосфе-ры./ / Вестн. МГУ. Сер.4. Геология,-1997, №6,- С.13-21.

16 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология в системе геологических наук/ / Отечественная геология. -1998. - С. 37-42.

17 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Теоретические основы экологичес-кой геологии// Изв. РАЕН. Секц. наук о Земле. - 1998. - спец. вып. - С. 50-70.

18 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. О содержании и значении учения, об экологических функциях литосферы// Отечественная гео-логия. -1999, №3. - С.58-64.

19 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Инженерная геология и экологиче-ская геология: теоретико-методологические основы и взаимо-отношение. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. -119 с.

20 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Основные проблемы экологичес-кой геологии на пороге XXI века. / / Изв. РАЕН. Секц. наук о Земле. -1999. -вып.2.-С.32-40.

21 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Концептуальные положения эколо-гической геологии. Сб. "Экологическая геология и рациональ-ное недропользование". - СПб.: Изд-во С.Пб. ун-та, 1999. - С.8-34.

22 Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Фундаментальные понятия эколо-гической геологии / / Изв. РАЕН. Секц. наук о Земле. - 2000, вып.5. - С.85-95.

23 Экологические функции литосферы.//В.Т.Трофимов, Д.Г.Зи-линг, ТА.Барабошкина и др./ Трофимов В.Т. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000.-432 с.

24 Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. - М.: ИМГРЭ, 1999,-68 с.

3 Биогеохимия - изучает геохимическую деятельность наиболее сложной формы материи - живого вещества и влияние химии земной коры на свойства живого вещества и эволюцию организмов, составляющих живое вещество [Ковальский, 1964 с.45-46 ]. Как видно из процитированного определения, у экологической геохимии и биогеохимии есть пересекающиеся сферы в области "изучения влияния химии земной коры на свойства живого вещества и эволюцию организмов"

61