С первых шагов своего развития человек негативно воздействовал на окружающую среду. На первых этапах развития оно было минимальном, часто практически незаметным для природы. Но постепенное развитие общества, освоение новых пространств, интенсивное развитие сельского хозяйства и различных технологий стали оказывать весьма заметное действие на природу.

На страницах журнала мы уже упоминали про культурный слой - специфический антропогенный субстрат, который формируется в местах жизнеобитания человека. Он по многим своим характеристикам (физико-химическим, минералогическим, геохимическим) часто отличается от тех горных пород и почв, которые характерны для местоположения населенного пункта. Воздействие человека часто так интенсивно, что многие природные процессы в толще техногенных отложений могут быть ускорены.

Антропогенное воздействие наиболее интенсивно на территории крупных городов и промышленных центров, где развита промышленность, транспорт, есть теплоэлектростанции. Москва не является исключением. Выброс в атмосферу большого количества различных веществ оказывает негативное воздействие не только на воздух города, но и на почвенный покров. В толще почвогрунтов и культурного слоя накапливаются различные химические элементы, многие из которых образуют устойчивые соединения и минеральные образования. Накопление элементов в толще техногенных отложений связано с понятием геохимический барьер , который является своеобразной подвижной полунепроницаемой перегородкой, которая пропускает раствор, но задерживает определенные элементы.

На территории города, в толще как древних, так и современных отложений могут существовать различные геохимические барьеры - биохимические, химические, механические. Некоторые из них не встречаются в природе, например, асфальто-бетонные покрытия, не пропускающие атмосферный воздух и влагу с одной стороны, и препятствующие испарению, с другой.

Для города характерна повышенная щелочность толщи, что связано с повышенным карбонатным загрязнением из-за разрушения различных строительных материалов. Их растворение и поступление в грунтовые воды, мигрирующие в культурном слое и почвогрунтах, вызывает подщелачивание толщи. По степени кислотности можно выделить кислые растворы, нейтральные, щелочные.

Многие элементы, в частности, металлы накапливаются именно в щелочной среде. Для Москвы отмечено высокое, часто аномальное содержание ряда тяжелых металлов, многие из которых относятся к категории тиоловых ядов (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть). Выявлено высокое содержание меди, никеля, кобальта, хрома, бария, стронция, магния, марганца, кальция, фосфора. Для определения повышенного содержания элементов их валовые концентрации, определенные различными (часто очень сложными и дорогостоящими) геохимическими аналитическими методами, обычно сравнивают со средним содержанием в горных породах, почве, воде, растениях или животных организмах - кларком. Название дано по фамилии американского геохимика Кларка, впервые применившего это понятие. Концентрации принято выражать или в мг/кг или в процентах.

По нашим данным, содержание некоторых металлов в культурных слоях города весьма высоко. Так, в центре Москвы (район Старого Ботанического сада на проспекте Мира) содержание свинца до 610 мг/кг, при кларке в земной коре 12,5 мг/кг, содержании в речной воде 3 мг/кг, в дерново-подзолистых почвах - 0,5-1 мг/кг. Для некоторых культурных слоев 19 века исследователями отмечено концентрации свинца до 1300 мг/кг. Нами выявлена аномальная концентрация в грунтах Санкт-Петербурга - более 16 000 мг/кг!