61. Под влиянием каких факторов образуются в биосфере глеевые барьеры? Примеры.

Глеевые барьеры возникают в тех случаях, когда на участки с вос­становительной бессероводородной обстановкой попадает поток кислородных или глеевых вод. При этом щелочно-кислотное со­стояние этих вод может быть различным. Если на барьер посту­пают глеевые воды, слабоглеевая обстановка должна сменяться сильноглеевой. Это происходит при понижении величины Еh.

Глеевые условия обычно возникают на участках разложения ор­ганических веществ без доступа кислорода или при его недоста­точном поступлении, а также в зонах поступления водорода по раз­ломам из глубинных слоев. Показателями глеевой обстановки может служить наличие углеводородов, а в вод­ных потоках, кроме того, растворенных органических соединений. Горные породы глеевой обстановки имеют белую, сизую, серую и зеленую окраски. При переходе Fе²⁺ в Fе³⁺ окраска рез­ко меняется, становясь ржаво-бурой.

Примеры глеевых барьеров.

1. К числу наиболее распространенных глеевых барьеров относятся краевые части болот. Из поверхностных кислородных вод в этих частях, при смене окислительной обстановки глеевой начинается осаждение та­ких элементов, как Си, Мо, U, Аg, Сг, V, Аs.

2. Своеобразные глеевые барьеры встречаются в западинах с солодями в лесотепях. Сами барьеры в таких условиях обычно расположены в нижней части гумусового горизонта. На рассматриваемых барьерах наиболее энергич­но накапливается Мо. Его содержание на барьере может быть в 8-10 раз выше, чем в лежащих выше («кислородных») почвах.

При поисках месторождений полезных ископаемых геохимическими методами без детальных ландшафтно-геохимических исследований такие высокие концентрации Мо представляют собой контрастные ложные аномалии.

3. Глеевые барьеры, подобные уже описанным, встречаются и сре­ди луговых почв солонцов и солодей. Так, в Юж­ных Мугоджарах в нижних горизонтах почв за счет увлажнения, связан­ного с подъемом трещинно-грунтовых вод, создается глеевая обстанов­ка. На таких участках концентрация Мо от верхнего гумусового горизон­та к глеевому возрастает, а количество водно-растворимой его части, что особо важно, при этом уменьшается с 14 до 2% валового содержания ме­талла в почве.

71. На каких участках биосферы возникают щелочные барьеры? Приведите примеры.

Возникают на участках резкого повышения рН среды в нейтральной, кислой и щелочной обстановках. В соответствии с общими законами миграции на них происходит накопление преимущественно катионогенных химических элементов, лучше мигрирующих в кислой среде: Fe, Mn, Ni, Co, Cu, в том числе такие высоко токсичные загрязнители природной среды, как Pb, Cd, Hg, As, U и др.

Характерный пример: почвенный профиль элювиального ландшафта влажных тропиков на карбонатных породах. Сверху формируются кислые почвы, повышенная кислотность которых обеспечивается разложением больших объёмов органических остатков. Растворы, фильтрующиеся через эти почвы, попадают в карбонатные горные породы, трещинные воды которых имеют щелочную реакцию. Возникает щелочной барьер типа D2.

Способность многих токсичных элементов осаждаться на щелочных барьерах используют для локализации загрязнения, создавая такие барьеры искусственно. Например, для обработки виноградников широко используется в качестве фунгицида смесь медного купороса CuSO4 и гашеной Ca(OH)₂ извести (бордосская смесь). В результате при многолетнем применении этого средства в почве накапливается избыток меди, достигающий опасного уровня – особенно в почвах подчинённых ландшафтов, куда мигрируют почвенные растворы. Для борьбы с загрязнением на путях миграции растворов роют траншеи, которые заполняют песчано-карбонатной смесью, в которых возникает щелочная среда. Формируется щелочной барьер, на котором медь связывается в форме малоподвижного в этих условиях гидрокарбонатного соединения малахита – Cu₂ CO₃ (OH)₂ .