Глобальные негативные эффекты техногенного воздействия на верхние слои литосферы и пути их преодоления

     Геохимические неоднородности литосферы делятся на:

• литохимические, обусловленные составом горных пород, почв, донных осадков, техногенных грунтов;
• гидрохимические – подземных вод;
• атмохимические – газовым составом почв, горных пород, подземных вод;
• сноухимические – снегового покрова;
• биохимические – биоты.

     По генезису среди геохимических неоднородностей литосферы следует выделять:

• природные (естественно-исторические), сформировавшиеся в ходе геологической жизни планеты;
• природно-техногенные (новообразованные), формирование которых произошло в эпоху техногенеза вследствие использования высокоотходных технологий при низком уровне внедрения средозащитных мероприятий.

     Выделяются три пути воздействия химических элементов литосферы на биоту и человека :

– воздушный  – через попадание токсикантов  в виде газа или аэрозолей в  организм человека; – водный – через  подземные воды, употребляемые для

питьевого водоснабжения;

– пищевой  – через трофическую цепь от загрязненных растений к животным и человеку.

     Чаще всего они проявляются совместно, усугубляя негативное воздействие на население, проживающее в зоне воздействия геохимических факторов. Принятие природоохранных мер не может быть основано лишь исключительно на оценке загрязнения местности через медико-статистические показатели (заболеваемость, смертность населения и т. д.), а требует установления среды и источников загрязнения и путей попадания токсикантов в организм человека. 

Ресурсные функции

     Ресурсная функция – это способность литосферы обеспечивать потребности биоты минеральными органическими и органоминеральными ресурсами.

     Потребности человека при этом не должны вступать в противоречие с потребностями биоты. В современном мире отмечается ресурсная напряженность, обусловливающая необходимость перехода человечества к системному ресурсному мышлению. Этот переход должен совершиться в ближайшие годы, поскольку человечество для этого имеет, по оценкам экспертов, всего 3—4 десятилетия. Важнейшая проблема экологической геологии - выработка теоретического фундамента, описывающего ресурсы литосферы. 

ОСНОВНЫЕ  ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ.

     Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-

за роста объемов  промышленного и сельскохозяйственного  производства, так и в связи  с качественным изменением производства под влиянием научно-

технического  прогресса.

      Многие металлы и сплавы, которыми  пользуется  человек,  неизвестны

природе в чистом виде, и, хотя они в какой-то мере подвластны утилизации  и вторичному употреблению, часть их рассеивается, накапливаясь в  биосфере  в виде отходов. Проблема загрязнения природной  среды  в  полный  рост  встала после  того,  как  в  XX  в.  человек   существенно   расширил   количество используемых  им  металлов,  стал  изготавливать   синтетические   волокна, пластмассы и другие вещества, имеющие  свойства,  не  только  не  известные природе, но вредные  для организмов биосферы. 

      Эти  вещества  (количество  и разнообразие которых постоянно растет) после их использования не  поступают в природный кругооборот. Отходы производственной  деятельности  все  больше загрязняют литосферу, гидросферу и атмосферу Земли.  

Адаптационные механизмы биосферы не могут справиться с нейтрализацией  увеличивающегося  количества вредных для ее нормального функционирования веществ, и естественные системы начинают разрушаться. 

Изменения в литосфере

     Литосфера — это верхняя твердая оболочка Земли. В результате взаимодействия геологических, климатических, биохимических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду – почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой.

Неразумная хозяйственная  деятельность человека привела к  уничтожению плодородного слоя почвы, ее загрязнению, изменению состава. Различают несколько видов изменения  состава почв.

     Интенсивная деградация почв — ухудшение свойств почвы под влиянием хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника; многоразовая вспашка; загрязнение пестицидами, отходами промышленных предприятий, содержащими яды свинца и ртути, радиоактивные изотопы; истощение; засоление).

     Эрозия почвы — разнообразные процессы разрушения почв (ветровая, водная и антропогенная). Из-за ветровой и водной эрозии, засоления и других причин в мире ежегодно теряется 5–7 млн га пашен. Только ускоренная эрозия почвы за последнее столетие повлекла за собой потерю 2 млрд га плодородных земель.

     Опустынивание — деградация земель, вызванная как деятельностью человека (антропогенными причинами), так и природными факторами и процессами; характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь.

     По оценкам ООН, опустынивание в перспективе может затронуть более миллиарда человек и около трети всех земель, использующихся в сельскохозяйственных целях. Опустынивание относится к трудно компенсируемым последствиям, так как на восстановление одного условного сантиметра плодородного почвенного покрова требуется в среднем от 70 до 150 лет.

     Кроме промышленности, транспорта и сельского хозяйства, источниками загрязнения почвы являются жилые дома и бытовые предприятия. Загрязняющими веществами являются бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода, мусор и т. д. 
 
 
 
 
 

Загрязнение литосферы.

     Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент

биосферы. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы,

происходящие  в биосфере.

     Несовершенство  сельскохозяйственных  приемов   приводит  к  быстрому

истощению почв, а применение крайне вредных,  но  дешевых  ядохимикатов  для борьбы с вредителями растений и в  целях  повышения  урожайности  усугубляет эту проблему. Не менее  важной проблемой является экстенсивное  использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.

     Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так,  если  под  влажными

тропическими  лесами  вследствие  эрозии  теряется  ежегодно  1  кг  почвы  с

гектара, то после  вырубки этот показатель увеличивается  в 34 раза.

С вырубкой лесов, а также с крайне  неэффективными  методами  ведения сельского хозяйства  связано такое угрожающее явление  как  опустынивание. 

     В Африке наступление пустыни составляет порядка 100 тыс. га в год, на  границе Индии и Пакистана полупустыня Тар надвигается со скоростью 1 км  в  год.  Из 45 выявленных причин опустынивания  87%  являются  результатом  хищнического использования ресурсов.

     Так же существует проблема возрастающей кислотности атмосферных

осадков и почвенного покрова.(Кислотными называют любые  осадки-дожди,

туманы, снег, -кислотность  которых выше нормальной. К ним  также относят

выпадение из атмосферы  сухих кислых частиц, более узко называемых

кислотными отложениями.) Районы кислых почв не знают засух, но их

естественное  плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотность с нисходящими  потоками воды

распространяется  на весь почвенный профиль и вызывает значительное

подкисление грунтовых  вод. Дополнительный ущерб возникает  в связи с тем,

что  кислотные  осадки, просачиваясь сквозь почву, способны выщелачивать

алюминий и  тяжелые металлы. Обычно присутствие  этих элементов в почве не создает  проблем, так как они связаны  в нерастворимые соединения и,

следовательно, не поглощаются организмами. Однако при низких значения pH их соединения растворяются, становятся доступными, и оказывает  сильное токсичное  воздействие, как на растения, так  и на животных.     Например, алюминий, довольно обильный во многих почвах, попадая в озера, вызывает аномалии развития и гибель эмбрионов рыб.

     В современную эпоху колоссальных созидательных и разрушительных возможностей общества насущной необходимостью становятся знания о взаимодействии человечества с литосферой – не только источником ресурсов, но и вещественно-морфологическим фундаментом жизнедеятельности людей. Активная производственная деятельность человека непосредственно связана с верхней частью литосферы, характеризующейся, прежде всего, свойствами горных пород.

Как известно, подземное  строительство (тоннели, метрополитен, АЭС и т.п.) осуществляют на глубинах до 100 и более метров, максимальная глубина карьеров достигает 1 км, шахт – 4 км, эксплуатируемых скважин  – 7 км, промышленных подземных ядерных взрывов – 2,4 км.  Бурение самой глубокой в мире Кольской скважины было приостановлено на отметке 12 262 м. 

Поверхностные нарушения литосферы.

     Человек  существует   в   определенном   пространстве,   и   основной

составляющей  этого пространства  служит  земная  поверхность  -  поверхность литосферы. В процессе эволюции человек начал  изменять  земную  поверхность, но особо крупных  масштабов эти  изменения достигли в  последние  сорок  лет.

Это хорошо иллюстрируют данные о  строительстве  крупных  водохранилищ:  90% крупных водохранилищ мира были построены после 1950 г.,  а  в  СССР  в  этот период построено 94% крупных водохранилищ.

     Нарушения поверхности  литосферы  начинаются  с  самого  малого  -  со

строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности  и  закладка фундамента. Основной рост подобных нарушений происходил  именно  после  1950 г., когда во всем  мире,  и  в  том  числе  в  России  шел  быстрый  процесс  урбанизации, приведший к удвоению численности городского  населения.  В  это же  время   интенсивно   развивалась   хозяйственная   инфраструктура,   что сопровождалось серьезными  изменениями  поверхности  литосферы  -  строились железные  и  автомобильные  дороги,  прокладывались  продуктопроводы,  линии

электропередачи и связи. Общая  площадь  нарушений  городской  застройкой  и хозяйственной  инфраструктурой  на  территории  России  составляет   порядка 3,5 млн. км2.

     Помимо водохранилищ, занимающих в России     5,5  млн.  га,  построены

каналы  большой  протяженности,  сети  мелких  каналов,  а  также  дренажные  системы. В сетях каналов, как  оросительных,  так  и  дренажных,  которые  в большинстве  своем  не  облицованы,  идут  активные   эрозионные   процессы. Подобные нарушения поверхности занимают на территории  России  более    12,3 млн. га, из которых примерно половину составляют осушенные земли.

На  многих осушенных  землях сейчас наблюдаются понижения  и осадка грунта  в  результате "выгорания" торфа и разрушения подземных дренажных систем.

      Перегороженные плотинами реки  оказываются нарушенными  практически   на всем протяжении, так как  выше водохранилища меняется  баланс  стока  наносов, значительная  часть  которых  задерживается   в  верхнем  бьефе  плотины.   В результате  ниже  водохранилища   идет  эрозия  русла,  а  в   устье  начинают происходить  изменения, обусловленные нарушением  баланса  наносов.  Особенно  это заметно на  краснодарском   побережье  Черного  моря,  где  в  результате нарушения  естественного стока наносов  идет быстрый  размыв  пляжей,  поэтому вся полоса побережья  застроена бетонными  шпорами. 

Здесь  зону  поверхности литосферы от предгорий, занятых дорогами и  городами,  до  прибрежной  части моря следует признать полностью нарушенной.