भू-रासायनिक अवरोध की अवधारणा, वर्षा, भूमिगत या सतही जल प्रवाह के साथ रसायनों के प्रवास के परिणामस्वरूप पर्यावरण के मानव निर्मित प्रदूषण से जुड़ी है। हानिकारक यौगिकों की सांद्रता खतरनाक वर्ग 1 तक पहुँच सकती है, और उनके अधिकतम अनुमेय मूल्यों को कई बार पार किया जा सकता है, जिससे प्रदूषण के स्रोत से बड़ी दूरी पर भी भूजल और जलाशयों में भू-रासायनिक विसंगतियों की घटना होती है। भू-रासायनिक बाधाओं के अध्ययन ने जहरीले यौगिकों की गतिशीलता को कम करने की संभावना के बारे में नई जानकारी प्रदान की है।
परिभाषा
"जियोकेमिकल बैरियर" शब्द सबसे पहले रूसी वैज्ञानिक एआई पेरेलमैन द्वारा पेश किया गया था। इसका सार पृथ्वी की पपड़ी के क्षेत्र के पदनाम में निहित है, जहां प्रवास की तीव्रता और रसायनों की एकाग्रता में तेज कमी आई है। नतीजतन, वे तकनीकी फैलाव की स्थिति से स्थिर खनिज संघों तक जाते हैं। इन बाधाओं का उपयोग किया जाता हैऔद्योगिक प्रदूषण से पर्यावरण की रक्षा करें।
इस सिद्धांत का सबसे व्यापक रूप से पारिस्थितिकी, भूविज्ञान, भू-रसायन के भू-रसायन, महासागरों और समुद्रों में उपयोग किया जाता है। अवरोध का एक सरल उदाहरण लौह आयनों से संतृप्त भूजल का प्रवास है। जमीन के नीचे, यह तत्व लगभग पूरी तरह से तरल में घुल जाता है। सतह पर पहुंचने पर, ऑक्सीजन के प्रभाव में लोहे का ऑक्सीकरण होता है, और धातु नमक के रूप में अवक्षेपित हो जाती है, अर्थात यह खनिज चरण में चली जाती है। यही घटना तब देखी जाती है जब लोहे के घोल को पानी के पाइप के माध्यम से ले जाया जाता है। इस मामले में, वे मानव निर्मित बाधा की बात करते हैं।
जियोकेमिकल बाधाएं और उनका वर्गीकरण
बाधाओं को कई विशेषताओं से अलग किया जाता है:
- मूल द्वारा (आनुवांशिक वर्गीकरण): प्राकृतिक; टेक्नोजेनिक (मानव गतिविधि की प्रक्रिया में उत्पन्न); प्राकृतिक-तकनीकी।
- आकार के अनुसार: मैक्रोजियोकेमिकल बाधाएं, जिसमें प्रवासन प्रक्रियाओं में कमी हजारों मीटर के क्रम की दूरी पर होती है; मेसोबैरियर (कई मीटर से 1 किमी तक); माइक्रोबैरियर (कुछ मिलीमीटर से लेकर कई मीटर तक)।
- पदार्थों की गति की प्रकृति से: द्विपक्षीय - विभिन्न पक्षों से प्रवाह का प्रवास, विभिन्न प्रकार के संघों को अवरोध में जमा किया जा सकता है (नीचे चित्र में दिखाया गया है); पार्श्व (उप-क्षैतिज); मोबाइल; रेडियल (उप-ऊर्ध्वाधर)।
- जिस तरह से पदार्थ प्रवेश करते हैं: प्रसार; घुसपैठ।
प्राकृतिक और मानव निर्मित प्रकार
उपरोक्त प्रकार के भू-रासायनिक अवरोधों में, निम्नलिखित वर्ग प्रतिष्ठित हैं:
- यांत्रिक। पदार्थों के प्रवास के दौरान, उनका चरण नहीं बदलता है, लेकिन वे चलते हैं (अक्सर जीवमंडल के भीतर)। एक उदाहरण पहाड़ों की ढलानों के साथ मलबे का लुढ़कना है।
- भौतिक-रासायनिक। भौतिक-रासायनिक वातावरण में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बाधाएं उत्पन्न होती हैं। वर्तमान में, घटना का यह वर्ग सबसे अधिक अध्ययन और व्यवस्थित है (इसका विवरण नीचे दिया गया है)।
- जैव-रासायनिक (फाइटोबैरियर और ज़ोबैरियर)। उन्हें राज्य के रूप में बदलाव और प्रवास के एक छोटे से मार्ग की विशेषता है। सबसे अधिक बार, इस तरह की बाधा जानवरों और पौधों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप रासायनिक तत्वों के संचय से जुड़ी होती है। इस वर्ग में प्राकृतिक और मानव निर्मित दोनों भू-रासायनिक बाधाएं (कृषि भूमि और चरागाहों पर अपशिष्ट प्रवास) शामिल हैं।
जटिल बाधाएं
जब इन परिघटनाओं के कई वर्गों को अंतरिक्ष में आरोपित किया जाता है, तो एक जटिल भू-रासायनिक अवरोध उत्पन्न होता है, जिसे एक अलग स्वतंत्र श्रेणी में पृथक किया जाता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि प्राकृतिक परिस्थितियों में ऐसे अवरोध प्रमुख स्थानों में से एक पर कब्जा कर लेते हैं। एक उदाहरण पर्वतीय क्षेत्रों में ऑक्सीजन और सोखना अवरोधों का संयोजन है:
- उज्ज्वल क्षितिज में पृथ्वी की सतह पर उठने वाले झरने घुले हुए फेरिक हाइड्रॉक्साइड से संतृप्त होते हैं, जो वायुमंडलीय वायु (ऑक्सीजन अवरोध) के प्रभाव में ऑक्सीकृत होते हैं;
- उपजी कोलाइड दूसरों के लिए अच्छे शर्बत हैंरासायनिक यौगिक;
- परिणामस्वरूप, एक दूसरा सोरेशन बैरियर बनता है।
जटिल अवरोधों की बड़ी भूमिका का प्रमाण इस तथ्य से भी मिलता है कि इनके कारण अनेक खनिज निक्षेपों का निर्माण हुआ।
भौतिक और रासायनिक बाधाओं की किस्में
निम्न प्रकार के भौतिक और रासायनिक अवरोध प्रतिष्ठित हैं:
- ऑक्सीजन। अवरोध के निकट आने वाले जल में बड़ी मात्रा में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में ऑक्सीकरण होता है।
- सल्फाइड (हाइड्रोजन सल्फाइड)। H2S.
- गली। यह अवरोध एक कम करने वाली प्रतिक्रिया (मुक्त ऑक्सीजन और हाइड्रोजन सल्फाइड के बिना) की विशेषता है।
- क्षारीय अम्लता में कमी के परिणामस्वरूप हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट का निर्माण होता है, जो एक अघुलनशील अवक्षेप में अवक्षेपित होता है।
- एसिड। पीएच में कमी के साथ, कम घुलनशील लवणों का निर्माण देखा जाता है।
- बाष्पीकरणीय। पानी के वाष्पीकरण और नमक के क्रिस्टलीकरण के कारण प्रवासी पदार्थों की सांद्रता बढ़ जाती है।
- सोरशन। प्राकृतिक शर्बत (मिट्टी, ह्यूमस और अन्य) के कारण कुछ पदार्थों का निष्कर्षण होता है।
- ऊष्मप्रवैगिकी। दबाव और तापमान में तेज उतार-चढ़ाव के साथ पदार्थों की सांद्रता और वर्षा में वृद्धि। कार्बोनिक एसिड युक्त पानी में यह प्रक्रिया सबसे अधिक स्पष्ट होती है।
के साथ अभिक्रिया में पदार्थों का अवक्षेपण
उपवर्ग
भौतिक और रासायनिक बाधाओं के समूह के बीच, उपवर्गों द्वारा एक श्रेणीकरण भी है। कुलउनमें से 69 हैं। वे प्रत्येक प्रकार के अवरोधों के लिए एसिड-बेस विशेषताओं में भिन्न हैं।
यांत्रिक बाधाओं के बीच, प्रवासन प्रवाह में एकत्रीकरण की स्थिति और पदार्थ की अन्य विशेषताओं के आधार पर उपवर्ग होते हैं:
- खनिज और समरूपी अशुद्धियाँ;
- घुलित गैसें (भाप);
- कोलाइडल सिस्टम;
- सिंथेटिक मूल के यौगिक;
- जानवरों और पौधों के जीव।
उदाहरण
भौतिक रासायनिक वर्ग के भू-रासायनिक बाधाओं के सरल उदाहरण इस प्रकार हैं:
- जंगलों में आर्द्र जलवायु में गिरी हुई पत्तियों का एक शक्तिशाली कूड़ा बन जाता है। ऐसी परिस्थितियों में भूजल की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि इसमें ऑक्सीजन की कमी होती है। नतीजतन, मैंगनीज और लोहे सहित मिट्टी से रासायनिक तत्व निकल जाते हैं। जब वे सतह पर पहुँचते हैं, तो उनका ऑक्सीकरण अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड्स (ऑक्सीजन अवरोध) के निर्माण से शुरू होता है। यह तंत्र देशी सल्फर जमा के गठन की ओर जाता है।
- यदि भूमि के एक ऊंचे भूखंड पर लोहे और अन्य धातुओं के सल्फाइड युक्त खनिजों का जमाव होता है, तो प्राकृतिक वर्षा से उनका धुलाई पर्यावरण की अम्लीय प्रतिक्रिया के साथ भूजल के निर्माण में योगदान देता है। तराई क्षेत्रों में, उच्च आर्द्रता और अवायवीय (ऑक्सीजन मुक्त) स्थितियों के तहत, सल्फेट्स को सल्फाइड (सल्फाइड बैरियर) में कम कर दिया जाता है। तांबा, सेलेनियम और यूरेनियम के निक्षेप अक्सर ऐसे तंत्र तक ही सीमित रहते हैं।
- अगर मिट्टी चूना पत्थर से बनी हैचट्टानों, फिर एक आर्द्र जलवायु में, कार्बनिक अवशेषों के क्षय के प्रभाव में, लोहा, निकल, तांबा, कोबाल्ट और अन्य तत्व लीच होते हैं। चूना पत्थर एक क्षारीय भू-रासायनिक अवरोध बनाते हैं जो अम्लीय भूजल को बेअसर करने और अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड बनाने में मदद करता है।
सामाजिक बाधाएं
आधुनिक भू-रसायन में, एक नया उपवर्ग भी प्रतिष्ठित है - सामाजिक भू-रासायनिक बाधाएं। उनकी विशिष्ट विशेषता यह है कि वे पहले उन यौगिकों के लिए प्राकृतिक परिस्थितियों में उत्पन्न नहीं हुए हैं जो उन पर केंद्रित हैं। इस उपवर्ग की बाधाओं को केवल मानव निर्मित या जटिल भू-रासायनिक बाधाओं के संदर्भ में ही माना जाता है।
उनमें 4 उपवर्ग हैं:
- घरेलू (ठोस या तरल घरेलू कचरे का लैंडफिल);
- निर्माण;
- औद्योगिक;
- मिश्रित बाधाएं (निर्माण, औद्योगिक और घरेलू कचरे के लिए लैंडफिल)।
