Раздел экотоксикологии, рассматривающий конкретные механизмы развития и формы токсического процесса, вызванного действием экотоксикантов на биоценоз и (или) отдельные виды, его составляющие.

Карты, применяемые для характеристики пространственного распределения загрязнения и оценки экологического риска для человека, растений и животных. Эколого-геохимические карты, как правило, включают информацию о компонентах ландшафтов, ландшафтно- геохимической структуре территории согласно геохимическим классификациям техногенных ландшафтов. При этом используется теория и методика поисковой геохимии – главным образом геохимических методов поисков рудных месторождений (Ю.Е. Сает и др.). Оформилось четыре направления эколого-геохимического картографирования:
1) инвентаризационное; 2) ситуационное (факторное); 3) индикационное (карты мониторинга); 4) оценочное и прогнозное. Каждому из них соответствуют типы карт: а) аналитические; б) комплексные; в) синтетические. Слабая сторона эколого-геохимических карт – недоучѐт ландшафтно-геохимических особенностей территории, роли природных факторов в миграции загрязнителей, сильная – показ техногенных аэро-, педо-, лито-, гидро- и биогеохимических ореолов и потоков рассеяния загрязняющих веществ.

Техногенные воздействия: 1) изъятие веществ из ландшафтно- геохимических систем: а) без изменения геохимии литологического субстрата, б) с изменением геохимии литологического субстрата;
2) привнос веществ в ландшафтно-геохимические системы:
а) геохимически активных веществ (токсичных в малых концентрациях,

Вероятность развития у растений и животных (кроме человека) неблагоприятных эффектов, обусловленных воздействием факторов окружающей среды. Оценка экологического риска направлена на определение вероятности развития у растений и представителей различных видов животных неблагоприятных эффектов от воздействия факторов окружающей среды и не включает изучение влияния на человека. Под экологическим риском понимают также вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной или иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера.

Слежение за состоянием природных систем и их изменением под воздействием антропогенных нагрузок. Это организованный мониторинг окружающей природной среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов, а также оценка состояния и функциональной ценности экосистем, во-вторых, создаются условия для определения корректирующих действий в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются. При разработке проекта экологического мониторинга необходима следующая информация:
1) источники поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду: выбросы в атмосферу; сбросы сточных вод в водные объекты; поверхностные смывы загрязняющих и биогенных веществ в поверхностные воды; поступление на земную поверхность и (или) внесение в почвенный слой загрязняющих и биогенных веществ вместе с удобрениями и ядохимикатами; места захоронения и складирования промышленных и коммунальных отходов; техногенные аварии, приводящие к выбросу в атмосферу и (или) разливу жидких загрязняющих и опасных веществ и т. д.; 2) переносы загрязняющих веществ – процессы атмосферного переноса и миграции в водной среде; 3) процессы ландшафтно-геохимического перераспределения загрязняющих веществ – миграция по почвенному профилю до уровня грунтовых вод; миграция по ландшафтно-геохимическому сопряжению с учѐтом геохимических барьеров и биохимических круговоротов; 4) данные о состоянии антропогенных источников эмиссии – мощность источника и его местоположение, гидродинамические условия.

Междисциплинарное научное направление (геохимии ландшафта, биогеохимии и экологии), занимающееся геохимическим мониторингом окружающей среды, выявлением техногенных изменений геохимического фона биосферы и их влиянием на природную среду и на человека. В экологической геохимии значительное внимание уделяется миграции химических элементов, происходящих в биосфере под воздействием антропогенных процессов.

Характеризуются величиной pH. По щелочно-кислотным условиям выделяют четыре класса вод ландшафта: 1) сильнокислые (pH 8,5).

Физико-химический барьер, возникающий в местах, где на коротком расстоянии кислая среда сменяется щелочной; для него особенно характерна концентрация Fe, Ca, Mg, Mn, Ba, Sr, Cr, Zn, Cu, Ni, Co, Pb, Cd и других металлов. D-барьер может проявиться и в щелочных условиях при смене слабощелочной среды на сильнощелочную (А.И. Перельман).

Методы, заключающиеся в добавлении к нейтрализуемой массе химических реагентов. В зависимости от типа химической реакции реагента с загрязнением происходит осаждение, окисление- восстановление, замещение, комплексообразование. Химические способы инактивации основаны на переводе загрязняющих веществ вмалоподвижные соединения: известкование почв, внесение органического вещества, внесение силикатов и гидросиликатов, обработка почвы меркапто-8-триазином, внесение в почву ионообменных смол в виде гранулята или порошка, содержащих карбоновую и гидроксильную группы в H+-, Ca2+-, Mg2+-, K+-формах. Загрязнѐнные промышленные почвы промывают разбавленной соляной кислотой, а затем вносят в них фосфорно-магниевые удобрения и силикат кальция. Методы осаждения основаны на ионных реакциях с образованием малорастворимых в воде веществ и особенно эффективны при нейтрализации тяжелых металлов и радионуклидов. Метод осаждения органических загрязнений основан на двух типах реакций: комплексообразование и кристаллизация. Осаждение используют для очистки грунта от полихлорированных бифенилов, пентахлорфенолов, хлорированных и нитрированных углеводородов. Реагенты могут быть как в жидкой, так и в газообразной фазах. Однако при этом происходит увеличение объема обезвреженной массы. Методы управления окислительно-восстановительной реакцией среды позволяют переводить соединения тяжелых металлов и радионуклидов в трудно растворимые в воде гидроксиды, а также разрушать цианиды, нитраты, тетра-хлориды и другие хлорорганические соединения. Для химической иммобилизации используют неорганические вяжущие вещества типа цемента, золы, силикатов калия и натрия, извести и гелеобразующих веществ (бентонит или целлюлоза). Иммобилизацию используют для связывания тяжелых металлов, радиоактивных отходов, полициклических и ароматических углеводородов, трихлорэтилена и нефтепродуктов.

Процесс, характеризуемый двумя показателями: сток – расход растворѐнных веществ, проходящих через створ реки, т/год; модуль стока – отношение годового расхода растворѐнных веществ в определѐнном створе реки к площади бассейна, т/(км2∙год). Измеряется, как и механическая денудация, для одного и того же бассейна при изменении техногенной нагрузки.

Основными структурными единицами молекулы являются сконденсированная центральная часть (ядро), боковые цепи и периферические функциональные группы: карбоксильные, фенолгидроксильные, метоксильные, карбонильные, хиноидные. Ядро состоит из сконденсированных ароматических и гетероциклических кольцевых соединений, однако боковые цепи преобладают над ядром. Содержание карбоксильных и фенолгидроксильных групп больше, чем у гуминовых кислот. Фульвокислоты представляют соединения типа оксикарбоновых кислот с меньшим относительным содержанием углерода и более выраженными кислотными свойствами. Согласно Д. С. Орлову (1974), структурная ячейка фульвокислот из дерново-подзолистой почвы – C270H318O206N16, из чернозѐма – C260H280O177N15. В составе фульвокислот содержание углерода колеблется от 35 до 50 %, азота – от 3 до 4,5 %. Фульвокислоты растворяются в воде, растворы имеют сильнокислую реакцию (pH = 2,6 – 2,8). Хорошая растворимость фульвокислот по сравнению с гуминовыми кислотами является причиной их более высоких концентраций и распространения в поверхностных водах. Содержание фульвокислот, как правило, превышает содержание гуминовых кислот в
10 раз и более. Растворяющая способность фульвокислот усиливается их склонностью к хелатированию. Комплексные соединения фульвокислот могут активно мигрировать в природных водах в таких физико- химических условиях, в которых свободные катионы металлов выпадают в осадок.

Для того чтобы оценить формы нахождения или формы связывания тяжѐлых металлов (и других элементов) в твѐрдых веществах, были разработаны аналитические методики с использованием последовательной экстракции. Одна из первых методик с последовательной экстракцией для определения форм интересующего элемента в почвах была предложена Тессье и др. Были разработаны также другие – кинетические – методы разделения. Все эти методики основаны на предположении, что в почвах присутствуют следующие формы тяжѐлых металлов: 1) водно- растворимые (например, в почвенном растворе); 2) обменные; 3) связанные в органические соединения; 4) захваченные в оксидах железа и марганца;
5) собственные минералы (например, карбонаты, фосфаты и сульфиды тяжѐлых металлов); 6) связанные в структуре силикатов (т. е. в нерастворимом остатке). Растворимая и обменная формы представляют собой подвижную фракцию металлов в почве. Другие формы более или менее неподвижные. Мобилизация металлов из этих форм или трансформация подвижной фракции металлов в неподвижную – обычно процесс очень медленный, контролируемый в основном кинетическими факторами.