A geokémia a környezetvédelem szolgálatában
A geokémia a környezetvédelem szolgálatában
Az ásványok és kőzetek geokémiai kutatásai közelebb visz a Föld életének megismeréséhez. A változatos természeti folyamatok több milliárd év alatt alakították ki bolygónk jelenlegi arculatát. A rajta megtelepedő élővilág sokáig szerves egységet alkotott az őt tápláló Földdel. Az ember fellépésével azonban megbomlani látszik a hosszú időn keresztül kialakult egyensúly. Tudósok sora vizsgálja, hogy milyen veszélyekkel jár ez a beavatkozás. Valóban katasztrófa felé haladunk? Habár naponta jelennek meg nyugtalanító hírek a környezetrombolásról, mégsem könnyű egyértelmű választ adni erre a kérdésre. A geokémia a maga eszközeivel igyekszik hozzájárulni e kutatásokhoz. Az óceáni kagyló- és csigahéjak 18-as tömegszámú oxigénizotóp-tartalmának mérésével például követni lehet a Föld hőmérséklet-változásait. A jelentősebb éghajlatváltozások idején nemcsak a hőmérséklet, hanem a tengeri üledékek foszfát-, karbonát- és szervesanyag-tartalma is módosul. A negyedidőszaki klímaingadozások eljegesedések és felmelegedések váltakozásában nyilvánultak meg. Korunk egyik legégetőbb kérdése, hogy vajon az emberiség egyre növekvő széndioxid-kibocsátása közvetlenül befolyásolja-e az éghajlatváltozást. A kutatók az óceán, valamint antarktiszi jégfuratok magmintáin végeznek oxigén-izotópos méréseket. Az adatok egyre gyűlnek, az értelmezésükben azonban még vannak vitás pontok.
A környezet-geokémia a kőzet-talaj-víz-levegő-élőlények-mesterséges képződmények rendszerben vizsgálja az elemek eloszlását és vándorlását. A kémiai elemek migrációját számos tényező befolyásolja. Vannak olyan elemek (pl. alumínium, titán, króm), amelyek a földfelszínen kis mozgékonyságúak. Az ólom, a kadmium és a réz savas közegben mobilis, bázisos környezetben viszont kicsapódik. A kalcium, a stroncium, a fluor és a bór a környezeti feltételektől függetlenül mozgékony. Bizonyos természeti képződmények, például érctelérek környezetében egyes elemek rendkívüli mértékben feldúsulhatnak (ezt geokémiai szóródási udvarnak nevezik). E jelenség segítséget nyújt az érckutató geológus munkájához. Az embernek a természetbe való beavatkozása lassíthatja vagy gyorsíthatja az elemek vándorlását, ami egyes területeken elemhiányhoz, máshol feldúsuláshoz vezethet. A meddőhányók, ipari létesítmények, hulladéktelepek környezetében szintén kialakulhatnak geokémiai szóródási udvarok, amelyek feltérképezése egészségügyi és környezetvédelmi szempontból is rendkívül fontos.
Elemek áramlása és geokémiai szóródási udvarok természetes és mesterséges képződmények környezetében
1968-ban egy dallasi konferencián elsőrendű téma volt a környezet-geokémia és az egészségállapot kapcsolata, amelyből egy új tudományág, a geomedicina nőtt ki. A vizsgálatok arra irányulnak, hogy milyen összefüggések vannak egyes területek földtani felépítése, az elemek geokémiai eloszlása és egyes betegségek megjelenése között. A táplálék és a víz makro- és mikroelemtartalmát a környezet talajtani és földtani-geokémiai sajátságai határozzák meg. A regionális geokémiai felmérések az 1970-es évektől kezdve indultak meg. Céljuk, hogy minél több területről készüljön olyan térkép, amely tájékoztatást ad a kémiai elemek földtani okokra visszavezethető koncentráció-eloszlásáról (ezt geokémiai háttérnek nevezik), valamint az egyéb (pl. antropogén) okokkal magyarázható anomáliákról. Ezek a felmérések kőzet-, hordalék-, talaj- és növényminták kémiai elemzésén alapulnak. A Föld egyes országaiban meginduló ún. tájgeokémiai térképező munkát az UNESCO, az IGS (Nemzetközi Geológiai Unió) és az IGCP (Nemzetközi Földtani Korrelációs Program) által 1988-ban létrehozott Nemzetközi Geokémiai Térképezési Program fogja össze. Magyarországon az 1980-as évek végétől folynak ilyen irányú vizsgálatok. Az ELTE Kőzettan-Geokémiai Tanszékének kutatói Andó József vezetésével egy kelet-cserháti modellterületen végeztek környezet-geokémiai térképező munkát. Az alsó ábra e munka egyik eredményét, a mozgékony ólom (Pb) területi koncentráció-eloszlását mutatja. A kisebb, homogén parcellákra osztott területen többnyire a geokémiai háttérnél kisebb ólomkoncentráció jellemző, kivéve egy lejtőlábi sávban, ahol andezit és mészkő érintkezik egymással. A különböző kőzettípusokon áthaladó, eltérő kemizmusú oldatok keveredése során bizonyos elemek, például az ólom, helyileg feldúsulnak. A számos elemre elvégzett térképező kutatómunka rámutatott az elemek koncentráció-eloszlása, a földtani felépítés, valamint az elemmigrációt befolyásoló tényezők szoros kapcsolatára. Az egész országra kiterjedő egységes tájgeokémiai alaptérkép hasznos alapot nyújthat majd a geomedicina és környezetvédelem gyakorlati munkájához.
Tájgeokémiai térkép: a mozgékony ólom (Pb) területi koncentrációeloszlása egy kelet-cserháti mintaterületen, a felszínközeli talajban és hordalékban
