Вид техногенеза, проявляется при значительном и длительном поступлении железа, которое практически не влияет на щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия миграции элементов. Однако благодаря значительной массе, широкому распространению и метаколлоидному микростроению оксиды и гидроксиды железа стали важным фактором перераспределения и аккумуляции тяжѐлых металлов и близких им поливалентных элементов (образование техногенных сорбционных барьеров). Прочная связь тяжѐлых металлов с соединениями железа хорошо выражается во всех генетических горизонтах почвенного профиля. Фиксация железом большей части тяжѐлых металлов, содержащихся в почве, была отмечена ещѐ Митчелом (Mitchell, 1963) и в последующем изучалась многими зарубежными и отечественными специалистами (Hildebrant, Blum, 1974; Forbes a. o., 1976; Norwell, 1980 и др.). Оксиды и гидроксиды железа связывают избыточные массы рассеянных металлов, поступающие в почву, и регулируют их поступление в биологический круговорот и водную миграцию. Концентрация некоторых тяжѐлых металлов в техногенных и почвенно- гипергенных железооксидных аккумуляциях возрастает до 10 раз и более по сравнению со средним уровнем их содержания в земной коре. В отдельных случаях концентрация никеля, кобальта, ванадия, хрома и некоторых других металлов возрастает настолько, что образуются легированные руды (В.В. Добровольский, 1974). Fe не накапливается биогенным путѐм в растениях и гумусовых горизонтах почв. Однако при высоких содержаниях подвижного Fe (свыше 500 мг/кг) появляются симтомы токсичности.

Ряд химических превращений, осуществляемых при миграции тяжѐлых металлов в системе «отходы (атмосферные выпадения) – почва». Несмотря на значительное разнообразие форм соединений тяжѐлых металлов, поступающих в почву из окружающей среды, фазовый состав элементов в составе выбросов, отходов предприятий достаточно однотипен и представлен преимущественно твѐрдыми оксидами и гидроксидами, а также некоторыми малорастворимыми солями. Количество сульфидов и водорастворимых фракций тяжѐлых металлов сравнительно невелико. Процесс трансформации поступивших в почву в процессе техногенеза тяжѐлых металлов включает следующие стадии: 1) выщелачивание ТМ;
2) трансформация, связанная с депонированием и обменом ионов ТМ почвенным веществом; 3) превращения при переносе ТМ в фильтрационном потоке; 4) микробиологическая трансформация и трансформация при поглощении ТМ растениями.
Выщелачивание ТМ сопровождается преобразованием оксидов тяжѐлых металлов в гидроксиды, карбонаты, гидроксокарбонаты с последующим растворением соединений тяжѐлых металлов. Перемещение тяжѐлых металлов по почвенному профилю контролируется органическим и минеральным веществом. Различия в сорбирующей способности связаны с присутствием в почвах специфически адсорбирующих тяжѐлые металлы компонентов (гумусовые вещества, соединения железа, карбонаты), а прочность связи с этими компонентами обусловлена величиной pH почвенного раствора. Трансформация при переносе ионов ТМ в фильтрационном потоке сопровождается двумя специфическими явлениями. Во-первых, это эффект анионного выноса катионов, когда значительная часть поступивших извне анионов сохраняет в почве свою мобильность и мигрирует с нисходящим током влаги, при этом вызывает эквивалентное выщелачивание из почвы ТМ.

Вид техногенеза – миграция тяжѐлых металлов, осуществляемая в природно-антропогенной системе «отходы (атмосферные выпадения) – почва». Существуют различные оценки опасности отходов, загрязняющих землю. Наиболее опасны те токсичные терраполлютанты, которые и геохимически и биохимически подвижны и могут попасть в питьевую воду или в растения. Это в первую очередь соединения тяжѐлых металлов. Наряду с выбросами предприятий имеются многочисленные участки, где складируются открытым способом бытовые и промышленные отходы (шлако- и золоотвалы, хвостохранилища, свалки). По концентрации и комплексу тяжѐлых металлов аномалии здесь не уступают выбросам, являясь источником повторной эмиссии в окружающую среду. В результате воздушной и водной миграции техногенные ореолы вокруг свалок в несколько раз больше территории, отведѐнной под отходы. Отходы, таким образом, способны вызывать трансформацию природных систем в природно-техногенные и даже техногенные. Одним из главных механизмов наблюдаемой трансформации и является техногенная миграция тяжѐлых металлов и других элементов в системе «отходы – почва». Для ландшафтов, загрязнѐнных промышленными отходами, техногенная миграция ТМ является ведущим процессом преобразования. В почвенном профиле формируется техногенный поток рассеяния тяжѐлых металлов, имеющий чѐткую пространственную связь с его источником – твѐрдыми промышленными отходами, а наблюдаемая техногенная аномалия ТМ характеризуется динамичностью и непостоянством параметров полиметалльного загрязнения. Перераспределение ТМ имеет выраженный импульсный характер: на начальных этапах привноса ТМ в гумусовом горизонте формируется «импульс» – максимум концентраций ТМ, который в дальнейшем под действием кислых фильтрационных вод смещается в нижележащие горизонты. Техногенная миграция тяжѐлых металлов в системе «отходы – почва» – процесс инвариантный, т.е. характер итогового распределения металлов по почвенному профилю качественно не зависит от вида химических соединений ТМ, внесѐнных с промышленными отходами, так как действует универсальный механизм мобилизации и перераспределения металлов из отходов и почв, определяемый динамическим равновесием «аккумуляция – кислое (кислотное) выщелачивание» (Л.А. Ширкин, Т.А. Трифонова, Н.В. Селиванова).

Миграция, связанная с общественными процессами, определяется социальными закономерностями, хотя ей присущи и более простые формы движения. Различают два геохимических типа техногенной миграции.
1) Миграция, унаследованная от биосферы и в дальнейшем искусственно изменѐнная. Так же как и в биосфере, в техногенных ландшафтах протекает биологический круговорот, элементы мигрируют в водах и атмосфере. Это позволяет устанавливать ряды миграции, типоморфные элементы, коэффициенты биологического поглощения. Такие понятия, как
«биомасса», «ежегодная продукция», «дефицитные и избыточные элементы», приложимы к техногенезу. 2) Миграция, чуждая биосфере. В техногенных ландшафтах протекают химические реакции, находящиеся в резком противоречии с природными условиями, образуются химические соединения, в биосфере не существовавшие, обладающие свойствами, неизвестными у природных материалов. Наконец, чужды биосфере экспорт, импорт и другие виды миграции, подчиняющиеся социальным законам.

Искусственное тело, сформировавшееся в результате техногенной трансформации природной коры выветривания, геохимические особенности которого определяются специфическим химическим составом: техногенные свойства полностью или явно преобладают над природными. Наиболее изучены техногенные коры выветривания на рудниках, вскрывающих сульфидные месторождения, где кислород проникает к сульфидным рудам и значительно ускоряет их окисление (или вызывает его). В результате pH вод местами понижается до 0, формируется искусственная зона окисления – техногенная сернокислая кора выветривания, изучение которой имеет большое практическое значение.

Участок, образующийся, как правило, при выщелачивании металлов из руд, отвалов, хвостохранилищ. Зоны выщелачивания возникают как в результате целеустремлѐнного технологического воздействия на почвы и горные породы, так и за счѐт косвенного, иногда отдалѐнного по времени и месту техногенеза. Такие зоны выщелачивания достигают и региональных масштабов.

Аномалия, образующаяся в компонентах ландшафта в результате поступления различных веществ от техногенных источников, представляет собой некоторый объѐм, в пределах которого значения аномальных концентраций элементов больше фоновых значений. По распространѐнности выделяются глобальные, региональные, локальные техногенные аномалии. По влиянию на окружающую среду – полезные, вредные, нейтральные. По среде образования техногенные аномалии делятся на литохимические (в почвах, породах, строениях), гидрогеохимические (в водах), атмогеохимические (в атмосфере, снеге), биогеохимические (фито-, зоо- и антропогеохимические). По длительности действия источника загрязнения: кратковременные (аварийные выбросы), средневременные (с прекращением воздействия), долговременные стационарные (аномалии заводов, городов, агроландшафтов).

Физико-химический барьер, возникающий при уменьшении парциального давления углекислого газа и увеличении температуры, в результате создаются условия для выделения углекислого газа из вод; на барьере осаждаются различные карбонаты (Fe, Mn, Cu и др.) и в первую очередь кальцит. Барьер формируется в местах резкого понижения давления CO2 в подземных и грунтовых водах, на нѐм осаждаются кальцит
и другие карбонаты: Ca2++2HCO3-=CaCO3+CO2+H2O. Так образуются
кальцитовые травертины в местах выхода на земную поверхность углекислых источников, кальцитовые горизонты в почвах и континентальных отложениях (А.И. Перельман).

Элемент, аккумулирующийся в растворѐнной солевой части воды (J, Br, Cr, S и др.). Талассофильные элементы очень слабо выносятся из раствора в илы и постепенно накапливаются в морской воде. Талассофильные элементы находятся в растворѐнном состоянии сотни тысяч лет и более.

Элементарный ландшафт, отличающийся близким залеганием грунтовых вод; последние оказывают существенное влияние на ландшафт, так как поставляют различные вещества, вымытые из коры выветривания и почв водоразделов. Различают (М.А. Глазовская) элементарные ландшафты транссупераквальные и собственно супераквальные
(замкнутые понижения со слабым водообменом) (Б.Б. Полынов).

Показатель, характеризующий степень загрязнения ассоциации элементов относительно фона: Zc=∑Kc-(n-1), где Кс – коэффициенты техногенной концентрации больше 1 (или 1,5), n – число элементов с
Кс > 1 (или 1,5). Суммарный показатель загрязнения может быть определен как для всех элементов в одной пробе, так и для участка территории по геохимической выборке. Оценка опасности загрязнения почв комплексом элементов по показателю Zc проводится по оценочной шкале, градации которой разработаны на основе изучения состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв: Zc < 16 – допустимая, наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений;
16 < Zc < 32 – умеренно опасная, увеличение общего уровня заболеваемости; 32 < Zc 128 – чрезвычайно опасная, увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение случаев токсикоза при беременности, преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных) (Ю.Е. Сает).

Элементарный ландшафт, для которого характерен принос материала с твѐрдым и жидким боковым стоком. Различают (М.А. Глазовская) трансаквальные (реки, проточные озѐра) и аквальные (непроточные озѐра) ландшафты. Аквальные элементарные ландшафты представляют собой участки с одинаковыми растительными сообществами, расположенные на однородных элементах подводного рельефа, в пределах которых формируется определѐнный тип донных отложений (А.Д. Хованский). Автономные позиции аквальных ландшафтов не выделяются. Элементарные аквальные ландшафты в основном являются транзитными и аккумулятивными (Б.Б. Полынов).