Техногенез — происхождение и изменение ландшафтов под воздействием производственной деятельности человека. Техногенез заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью механических, геохимических и геофизических процессов. Ноосфера – та часть биосферы, в которой наблюдается влияние человека.

Характеристикой интенсивности извлечения и использования химических элементов является технофильность – отношение ежегодной добычи или производства элемента в тоннах к его кларку в литосфере. Технофильность очень динамична. Так, за счет увеличения добычи нефти и газа продолжается рост технофильности углерода. Производство фосфорных удобрений, доломита, магнезита привело к увеличению технофильности фосфора и магния. Научно-техническая революция, развитие космической техники, электроники и теплоэнергетики в 5–10 раз увеличили технофильность редких элементов для культурных ландшафтов характерно «ожелезнение», возрастание относительной роли Cu по сравнению с Zn, Ni относительно Co. Человечество «перекачивает» на земную поверхность химические элементы, сосредоточенные в гидротермальных и других глубинных месторождениях. В результате ландшафт обогащается Pb, Hg, Cu, Zn, Sb. Деструкционная активность элементов техногенеза (Д) характеризует степень опасности элементов для живых организмов Д – отношение технофильности элемента (с учетом его содержания в углях) к его биофильности (на суше)

Все техногенные потоки вещества(миграция) делятся на две группы:

• Унаследованные от биосферы, изменённые человеком - Так же, как и в биосфере, в техногенных ландшафтах (биотехносфере) протекает БИК, 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 и к техногенезу. То есть при изучении данных процессов можно использовать понятия и методы, разработанные для анализа природных процессов.

• Чуждые биосфере - Процессы этой группы находятся в резком противоречии с природными условиями. Типичное для биотехносферы металлическое состояние многих элементов не соответствует физико-химическим условиям земной коры. Во все большем количестве производятся химические соединения, в биосфере не существовавшие, обладающие свойствам, неизвестными у природных материалов (полимеры, пластмассы, пестициды и т.д.). Природа не имеет механизмов борьбы с данными: вешествами, и они могут накапливаться в ландшафтах весьма длительное время. Новыми являются производство атомной энергии, получение радиоактивных изотопов. Наконец, чужды биосфере экспорт - импорт и другие виды миграции, подчиняющиеся социальным законам. Для характеристики подобных процессов недостаточно понятий и методов, необходимы новые понятийный аппарат и подходы к исследованиям.

Для характеристики техногенной миграции и связанного с нею распределения химических элементов на земной поверхности используются понятия: Техногенные ореолы рассеяния. Техногенные аномалии (выделяются в депонирующих, т.е. накапливающих средах и могут соответствовать ореолам рассеяния). Могут быть не только вредными, но и полезными. Например, те, которые являются результатом известкования кислых почв, что улучшает агрохимические свойства. Практикуется также непосредственное внесение дефицитных минеральных компонентов не в среду, а непосредственно в пищу животных и человека (пищевые добавки). Техногенные потоки рассеяния (выделяются в транзитных средах – водах, воздухе, донных осадках водотоков). Техногенные зоны выщелачивания. В большинстве связаны с выщелачиванием элементов из отвалов горнодобывающих предприятий. В этих случаях с ними могут быть связаны техногенные потоки рассеяния и ореолы загрязнения в сопряжённых ландшафтах, где выщелоченные компоненты будут накапливаться. Нередко выщелачивание применяется искусственно как технология извлечения минерального компонента из руд. Техногенные геохимические барьеры. Понятие двоякого употребления, что не очень удобно. С одной стороны – так называют природные барьеры, на которых концентрируются элементы, попавшие в ландшафт в результате техногенной миграции. С другой – искусственно создаваемые барьеры для локализации загрязнения. Например, известковые валы, служащие для осаждения элементов, переносимых кислыми водами. Или искусственные сорбционные барьеры. В общем виде эти процессы сводятся к изъятию элементов из одних ландшафтно-геохимических систем, их переносу и поступлению в другие ландшафтно-геохимические системы, включая и накопление в последних. Для этих процессов, как и собственно в биосфере, используется, главным образом, преобразованная солнечная энергия, причём формы её использования более разнообразны. Широко используется в том числе и солнечная энергия, аккумулированная в прошлые геологические эпохи (горючие полезные ископаемые). Используются и эндогенные источники энергии, в том числе и энергия радиоактивного распада, использование которой в таких масштабах чуждо биосфере и возможные последствия её применения ясны ещё далеко не в полной мере.

Один из важнейших геохимических показателей техногенеза – технофильность химических элементов. Это отношение ежегодной добычи или производства элемента (в тоннах) к его кларку в литосфере. Таким образом, эта величина характеризует относительные масштабы извлечения элементы из природных сред в целях его промышленного использования человеком. При этом не учитываются параметры обратного выхода этих элементов из техногенного оборота, что делает показатель не

вполне совершенным. То есть, в отличие от биофильности, этот показатель не является точным отражением концентрации элемента в продуктах техногенеза. (Ещё Вернадский отмечал, что абсолютная тенденция к концентрации на современном этапе ноосферогенеза характерна только для золота, остальные элементы в конечном счёте попадают в отходы производственной и бытовой деятельности и рассеиваются). Вторая особенность – динамичность показателя. В древности использовалось 18 элементов, в 18 веке – 28, к началу ХХ – около 70, а сейчас в техногенез вовлечены все известные элементы, плюс некоторые созданные искусственно элементы и изотопы. Развитие экономики и технологий приводит к постоянному изменению соотношения технофильности различных элементов. Сейчас наибольшая величина технофильности свойственна углероду, что характеризует интенсивность использования горючих полезных ископаемых. Высокие показатели – для фосфора, золота, свинца, цинка, меди. С другой стороны, низки величины технофильности для таких распространённых элементов, как магний, титан, и особенно – кремний. По существу это характеризует низкую степень использования этих элементов в техногенезе, что со временем, вероятно, изменится. Для кремния время этих изменений уже наступает в связи с началом внедрения керамики в качестве замены металлам и пластмассам (здесь лидирует Япония). В целом по мере развития науки и техники всё большей становится регулирующая роль кларка, так как богатые месторождения истощаются и со временем, видимо, человечество вынуждено будет перейти к извлечению элементов из пород, где их содержания ненамного отличаются от кларковых.

Для локализации загрязнения окружающей среды предложено создавать техногенные геохимические барьеры (участки концентрации элементов, связанные с резким изменением геохимической среды). Сущность методов защиты окружающей среды от загрязнения с помощью геохимических барьеров заключается в переводе загрязняющих компонентов в малоподвижные формы. При этом возможно использование как существующих природных геохимических барьеров, так и целенаправленное создание техногенных барьеров.