Границы зон (ландшафтов), где климатические условия носят переходный характер и где геологическое строение и (или) особенности рельефа могут обусловить появление различных типов ландшафтов. Их мощность колеблется от нескольких метров до десятков километров и обычно пропорциональна размерам граничащих ландшафтов. Анализ отклонений от зональности указывает на ведущую роль климата в формировании ландшафтных зон, однако конкретные границы часто обусловлены не климатом, а особенностями рельефа и геологического строения. Даже на равнинах границы зон (ландшафтов) часто представлены не слабо изогнутыми линиями, а ломаными кривыми: одна зона языками вдаѐтся в другую. Очень часто экотоны являются геохимическими барьерами, и в их пределах происходит концентрация определѐнных химических элементов (или их соединений). Техногенные процессы в большинстве случаев способствуют такому накоплению в экотонах. Предполагается, например, что дальнейшим развитием учения о геохимических барьерах должно стать экспериментальное и математическое моделирование процессов, протекающих на разнообразных геохимических границах и в пограничных «геохимических экотонах».
Вещества или отходы, которые при попадании в окружающую среду оказывают или могут оказать немедленное или отложенное по времени неблагоприятное воздействие на окружающую среду посредством биоаккумуляции и (или) токсического влияния на биотические системы. К перечисленным воздействиям или отходам добавляются вещества, способные производить (образовывать) другое вещество (материал), например, при выщелачивании, которое обладает экотоксичными свойствами. Экотоксичность зависит не только от токсичности компонентов отхода, но и от степени их подвижности в ландшафтах (экосистемах). Основным механизмом попадания компонентов отхода в ландшафты является испарение летучих веществ и выщелачивание. Любой тест на экотоксичность должен включать выщелачивание, которое проводится, как правило, водой с pH = 5,6 – 7 (вода уравновешенная с атмосферным CO2). Вода берѐтся в соотношении 10:1 к массе отхода. Экстракт впоследствии либо подвергается химическому анализу на содержание токсичных компонентов (практика Агенства по охране окружающей среды США), либо исследуется на биологических тест- объектах (практика ЕС). В качестве тест-объектов используются дафнии или одноклеточные водоросли.
Междисциплинарное научное направление, связанное с токсическими эффектами химических веществ на живые организмы, преимущественно на популяции организмов и биоценозы, входящие в состав экосистем. Занимается выяснением механизмов (особенно биохимических и физиологических) токсического действия антропогенных факторов на живые организмы в природной среде. Экотоксикологию можно рассматривать как междисциплинарное направление, развивающееся на пограничных направлениях токсикологии, экологии, биологии, геохимии, почвоведения и других наук. Экотоксикология изучает источники поступления вредных веществ в окружающую среду, их распространение и трансформацию в окружающей среде, действие на живые организмы. Содержанием дисциплины «Экотоксикология» является учение об экотоксичности. Основные рассматриваемые вопросы: характеристика ксенобиотического профиля среды обитания, проблемы экотоксикокинетики, экотоксикодинамики, экотоксикометрии. Проблема токсичности химических элементов традиционно не являлась основной в геохимии ландшафта и в экологической геохимии. Поэтому влияние различных доз химических элементов на растения, животных и человека, обеспечение оптимальной геохимической обстановки их жизнедеятельности – задачи экологической геохимии, сближающие еѐ с экотоксикологией.
Раздел экотоксикологии, рассматривающий поведение ксенобиотиков в окружающей среде: источники их появления; распределение в абиотических и биотических элементах окружающей среды; превращение ксенобиотика в среде обитания; элиминацию из окружающей среды.
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.
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,
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.
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).