Můj vesmír vás tady vítá

Vítejte v mém vesmíru, dozvíte se tady o věcech co v mém vesmíru jsou. Jsou to věci zvláštní a vámi možná nepoznané. Těším se na vás.

Anketa

Líbí se vám moje stránka?

Ano (36)
38%

Ne (34)
35%

Potřebuje to ještě vylepšit (26)
27%

Celkový počet hlasů: 96

Co se vám líbí a co se vám nelíbí?

Antropogenní geochemické aureoly

Datum: 24.03.2019 | Vložil: Ivan Turnovec

Činnost druhu Homo sapiens je dokumentována geology i ekology. O tom, že člověk ovlivňuje tvářnost, i složení, značných části zemského povrchu, již není pochyb. Výrazný je i jeho vliv na distribuci řady prvků v půdách, vodě i atmosféře. Potíž je v tom, že zatím co je tato geologická a geochemická činnost člověka mnoha technokraty oddělována od ostatních přírodních vlivů, jsou naopak laickým ekologickým hnutím idealizovány přírodní pochody bez vlivu člověka (ten je prezentován jako škůdce). Oba krajní názory mají své dogmatické zastánce, které znalosti geologického ani biologického vývoje nezatěžují. Je to škoda, protože to brání rozumné diskusi a tím i řešení kupících se problémů. Na člověkem způsobovanou migraci prvků, a její přiřazení k přírodním geochemickým procesům, bych rád naše ekology upozornil. Obávám se totiž, že studiu zákonitostí antropogenní distribuce prvků v přírodních podmínkách, není u nás věnována náležitá pozornost, ani finanční prostředky.

Distribuce prvků
Geochemický vývoj Země, což je vlastně zákonitá distribuce prvků v prostoru a čase, má několik etap. Počíná planetární etapou, a končí vlivem živých organismů na distribuci prvků. Definován je Vernadského zákonem Cx = f (x, y, z, T) - koncentrace prvku v bodě X je funkcí zeměpisných souřadnic a času, při čemž koncentrace každého prvku musí být větší než nulová. O biogenním vlivu na distribuci řady prvků není pochyb. Jen namátkou lze uvést ložiska ropy, uhlí, nebo karbonátové sedimenty. Všechny tyto produkty, a ještě řada dalších, se výrazně liší svým chemizmem od průměrného složení zemské kůry. Ještě upozorním na trus mořských ptáků, nebo netopýrů (guano), což představuje současnou koncentraci fosforu, který nikdo z přírodních procesů nevyjímá. Při tom změny v koncentracích jsou závislé na migraci tvorů a jejich hnízdištích.
V případě antropogénní činnosti se může zastoupení prvků na tom kterém místě s časem měnit. Časový faktor může být i velice krátký a výrazně se projevující. Jako příklad lze uvést havárie při převozu chemikálií, skládky chemických odpadů a konečně třeba i výluhy ze zakrytých skládek komunálního odpadu.

Geochemické pole
Koncentrace prvků se v prostoru liší, je závislá na místních fyzikálně chemických (mineralogicko-petrografickém složení) podmínkách. Fersman (1940) který se rozdíly v plošných obsazích prvků zabýval, poprvé použil označení geochemické pole pro oblast, kde je plošná akumulace skupiny prvků. Šlo o pole zvýšené koncentrace. Dnes je význam geochemického pole podstatně širší. Označuje se tak plošné rozložení prvků či jejich asociačních skupin, které je charakteristické pro určitou geologicky jednotnou oblast se shodnou minerální paragenezí. Hladina obsahu prvků v rámci geochemického pole je buď koncentrační, nebo rozptylová Tauson (1983). Jednotlivá geochemická pole charakterizují určitou, látkově shodnou, nebo velmi podobnou, oblast. Primárně tvořenou horninami vzniklými za podobných podmínek a obvykle ve stejném čase. Studiem geochemického pole se zabýval Turnovec (1977). Charakterická je pro něj distribuce prvků s poměrně malým rozptylem. Pokud se vyskytne výraznější odchylka jde o anomálii indikující aureolu.

Geochemické aureoly
V rámci jednotlivých geochemických polí (obvykle jde o geologické jednotky) jsou místa s odlišnou skladbou i koncentrací prvků, jde např. o akumulace rudních minerálů, nebo žilné horniny či horizonty zvláštního složení v sedimentech. Okolo těchto míst se zvýšenou koncentrací se vytváří v důsledku postupné migrace prvků poloha kterou nazýváme aureolou. Při vyhledávání rudních i některých nerudných (fluorit, grafit, ložiska solí a nafty) akumulací se vychází z vymezení aureol a jejich následného ověření technickými pracemi.

Přirozené, přírodní aureoly mají přímou vazbu na geologickou a tektonickou stavbu území. V případě aureol antropogenních většinou tato vazba chybí. Chybí i v případech kdy jde o obsahy přírodních prvkových akumulací (těžební materiál v haldách, na cestách, nebo úpravárenské kaly). S příklady jsem se setkával na Příbramsku během geochemických průzkumných prací. Při vymezování aureol půdně metalometrických, šlichových i biogeochemických jsme, kromě ložiskových, nalézali i antropogenní aureoly Turnovec a Veselý (1976), které měly různý rozsah od bodových přes lineární (cesty štěrkované haldovým materiálem) až po plošné (skládky, rozvlečený haldový materiál, stará odkaliště a v neposlední řadě silně hnojená pole).
V hnojivech je např. vázáno více dusíku než ve zbývajících přírodních zdrojích Cambel (1976). Skládky a hnojení jsou tím nejběžnějším případem antropogenních kontaminací v přírodě. Ostatně „volná příroda“ v oblastech označovaných jako průmyslově vyvinuté již prakticky neexistuje, přirozená distribuce většiny prvků je činností člověka porušena. Síra, arzen, olovo, ale i nikl, kobalt, rtuť a další prvky se, nejen nad ložiskovými akumulacemi těchto prvků, ale i díky průmyslové výrobě, výrobě energií a dopravě, koncentrují v rostlinách Slačik, Tacl, Turnovec (1975, 1977), nebo i živočiších Bouška et all. (1980).
Aureoly přírodní lze od antropogenních rozlišit na základě jejich kontrastnosti, nelogických korelačních vztahů a rozptylu obsahů v prostoru i čase (přírodní jsou pravidelnější a stálejší).

Geochemické prostředí
Obecně, např. Matula (1987), je větší význam přisuzován změnám působeným přesunem materiálu (velké stavby např. přehrady, náspy, těžební jámy, výstavba komunikací a měst). Změny chemizmu – tedy změny geochemického pole jsou prezentovány pouze jako antropogenní kontaminace zemského povrchu, nebo ovzduší, chemikáliemi ohrožujícími lidské zdraví. Nejčastěji je popisováno pouze sekundární, regionální nebo lokální znečištění biozóny, v poslední době třeba okolí Neratovické Spolany. Globální studie, např. sledování obsahu DDT v grónských a arktických ledovcích se jeví jako efektní ukázka globálního znečištění, nicméně systematický význam nemají. Zapomíná se na to, že celý komplex lidské činnosti je dnes již běžným geologicko-geochemickým faktorem formujícím zemský povrch a atmosféru.

Charakteristika antropogenních geochemických procesů

Změna
geochemického pole

Důvody migrace prvků
Charakter aureol
Přínos
Hromadění průmyslového a komunálního odpadu, spad popílku, plynné exhalace, hnojení polí, atp.
Změny obsahů a korelačních vztahů
bez vazby na tektoniku a geologickou situaci
Výnos
Těžba nerostů mechanická a
chemická (loužením), čerpání
minerálních vod, odvodňování
a zavodňování území (i spodních)
Snížení obsahu prvků a ochuzení asociačních skupin, zrychlení procesů zvětrávání (sufóza)

Člověk svou činností ovlivňuje životní prostředí a při tom mění chemické složení nejsvrchnější části zemské kůry od počátku svého industriálního vývoje. Obecně lze rozlišit kontaminace přirozené a umělé. Přirozené pocházejí z přírodních zdrojů (haldový materiál a přesouvání přírodního materiálu např. navážky železničních, či silničních náspů, nebo sypané přehrady), chemismus se může lišit od okolního prostředí které je in situ, nicméně paragenetické skupiny prvků jsou shodné s přírodními. Tyto kontaminace ruší přirozené asociace jen do určité míry. Jiná situace je v případě umělých kontaminací, které jsou také pro životní prostředí podstatně nebezpečnější, počínaje vyššími koncentracemi a to leckdy výrazně zdraví škodlivými. Jako příklad lze uvést odpady z chemických provozů či kontaminační aureoly olova z výfukových plynů okolo silnic, nebo nadměrné hnojení a používání insekticidů na polích.

Většina současných geochemických škol bere stav distribuce prvků zjišťovaný během prospekčních, či jiných geochemických prací jako konstantní. Časová konstanta se prostě vynechává s vysvětlením, že mezi evidovanými pozorováními jsou jen nepatrné časové rozdíly a ty jsou, vzhledem k migraci prvků v přírodních podmínkách zanedbatelné Jelínek a kol. (1987). V případě primárních i sekundárních přírodních polí a aureol v horninovém i zvětralinovém plášti to lze akceptovat. V žádném případě to ale neplatí pro antropogenní aureoly. Jiná je také situace v atmosféře, ve spodních i povrchových vodách a v biogenní zóně (koncentrace prvků v rostlinných i živočišných tkáních během jejich vývoje). Koncentrace se může výrazně měnit. Dochází k tomu v rámci povětrnostních podmínek, a závislosti na znečištění prostředí člověkem. Možná že si ještě někdo vzpomene na bleskovou likvidaci beskydských porostů před pár desítkami let, způsobenou jedovatým mračnem.

Antropogenním vlivům na distribuci prvků v pevné fázi (horninovém prostředí, půdním profilu, a v recentních náplavech), v biosféře (rostlinných a živočišných tkáních), hydrosféře (povrchové i podzemní) a atmosféře (včetně půdních plynů) je vhodné se zabývat.

Přidat nový příspěvek