Антропогенное преобразование литосферы В настоящее время человечеством освоено и используется более половины континентальной территории Земли: 4 % этой площади занято городами, промышленными объектами, рудниками, дорогами и другими инженерными сооружениями, 13 — пашнями, садами и плантациями, 25 — пастбищами и лугами 5 % — искусственными лесонасаждениями т. д. Остальная территория Земли занята естественными лесами и неиспользуемыми землями, в составе которых преобладают трудноосваиваемые по климатическим и инженерно-геологическим условиям (зоны Арктики, Антарктики, пустынь, полупустынь, высокогорья, болот и пр. ).
Воздействие человека на почву — составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору и ее верхний слой, на биосферу в целом, особенно возросшее в век научно-технической революции. По воле человека существенно изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования — рельеф и микроклимат, создаются моря, огромного объема водохранилища, появляются новые реки, каналы, перемещаются миллионы тонн грунта и т. д.
Прекращение почвообразовательного процесса обычно связано с затоплением местности водохранилищами, застройкой земель городами, поселками, дорогами и аэродромами, их покрытием насыпями, культурным слоем, асфальтом или срезкой (в связи с вертикальной планировкой местности) и т. д.
Деградация зависит от интенсивности климатических, гидробиологических, и антропогенных факторов (нерациональное ведение орошаемого земледелия, чрезмерный выпас скота, уничтожении покрова строительством, горные разработки, технологические и аварийные промышленные выбросы). В результате истощение почв России достигло предельного уровня: так, ежегодные потери гумуса пашен в целом по стране достигает примерно 80 млн т. Нарушение почвенного покрова активизирует процессы выветривания, эрозии, дефляции, остепнения, опустынивания, трансформации многолетней мерзлоты и засоления грунтов, а также значительно влияет на микроклимат местности.
Почва поглощает из атмосферы аэрозоли, жидкие и твердые частицы, поэтому выбросы промышленных предприятий и транспортных предприятий токсично загрязняют почву токсичными элементами. Полная деградации растит. покрова от ТЭЦ наблюдается в радиусе от 4 до 15 км.
Среди тяжелых металлов наибольшую опасность представляют ртуть, кадмий, свинец, ванадий, кобальт, молибден, марганец, медь, никель, олово, хром, цинк, титан и три металлоида — мышьяк, селен и сурьма. В перечень сложных вредных веществ, загрязняющих почвы, в мире внесено более 10 тыс. наименований. Под загрязнением почв понимают увеличение концентраций содержащихся в них веществ выше предельно допустимого уровня, а также появление любого количества им ранее не свойственных веществ.
По признаку снижения продуктивности или количеству биомассы различают 5 степеней загрязнения почв (табл. ), а по видам загрязнений — 4 класса веществзагрязнителей — физические, химические, биологические и радиоактивные. Степень загрязнения почв Класс Оценка степени загрязненности 0 -й Практически чистые 1 -й Слабо загрязненные 2 -й Умеренно загрязненные 3 -й Сильно загрязненные 4 -й Очень сильно загрязненные 5 -й Чрезмерно загрязненные Показатель снижения качества и количества получаемой продукции, % Менее 5 6 -10 11 -25 26 -59 51 -75 Более 7 5
На химическое состояние почв значительное влияние оказывают величина и характеристика сорбционной способности почв. Это объясняется тем, что в результате сорбции тяжелые металлы легко накапливаются в почвах, но трудно из них выводятся. Так, период естественного полувыведения из почвы кадмия составляет 110 лет, цинка — до 510, меди — до 1500, свинца — до нескольких тысяч лет.
Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к предельно возможному. К настоящему времени из нее (данные на начало 2010 -х гг. ) извлечено 125 млрд т угля, 32 млрд т нефти, более 100 млрд т других полезных ископаемых. Распахано земель более 1500 млн га, заболочено и засолено 20 млн га. Эрозией за 100 лет уничтожено 2 млн га, площадь оврагов — более 25 млн га. Терриконы достигают высоты 300 м, горные отвалы — 150 м, глубина золотодобывающих шахт превышает 4 км (Южная Африка), нефтяных скважин — 6 км.
Почва обеспечивает существование биосферы, является ее основой, она — биологический адсорбент и нейтрализатор загрязнений. Без почвенного покрова невозможно воспроизводство биомассы, а следовательно, накопление колоссальных количеств энергии в процессе фотосинтеза растений. Следует учитывать, что почва — практически невозобновимый природный ресурс. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе — почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др. ) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др. ), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие.
Эти процессы ведут к весьма опасной по своим далеко идущим последствиям дегумификации — потере гумуса. Дегумификация возрастает и за счет неумеренного внесения в почву минеральных удобрений. Но даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия не дает почве возможность выполнить в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства.
К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера: эрозия, загрязнение, вторичное засоление, заболачивание, опустынивание.
Эрозия почв (от лат. — разъедание) — разрушение и снос верхних, наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными. По аналогии выделяют также промышленную эрозию (разрушение почв при строительстве и при разработке карьеров), военную эрозию (воронки, траншеи), пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота), ирригационную (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.
Ветровая эрозия (дефляция) почв. Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Различают местную ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра. Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20— 30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с1 га пашни и безвозвратно унести самый плодородный верхний слой почв.
В настоящее время крупнейший источник пыли — Арал. На космических снимках видны шлейфы пыли, которые тянутся в стороны от Арала на сотни километров. Общая масса переносимой ветром пыли в районе Арала достигает 90 млн т/г. Другой крупный пылевой очаг — Черные земли Калмыкии.
Водная эрозия почв (земель) разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают водную эрозию плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека: появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др. Оврагов только на территории Русской равнины 5 млн га, и площадь их увеличивается: ежегодные потери почв из-за разрастания оврагов достигают 100— 200 га.
Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при транспортировке и хранении. Из различных удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Б. Коммонер (1970) установил, что при самых благоприятных условиях из всего количества азотных удобрений, применяемых в США, поглощается растениями 80%, а в среднем по стране лишь 50%. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота, фосфора и некоторых других элементов, экологические последствия которого проявляются в водной среде, в частности в формировании эвтрофии при смыве с почв этих элементов.
Оказалось также, что нитраты, находясь в избытке, снижают содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов — закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека: при концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности, возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в токсичные соединения азота.
К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В стране ежегодно образуется свыше 1 млрд т промышленных отходов, из них более 50 млн т особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами, хвостохранилищами и др. , которые интенсивно загрязняют почвы, способность которых к самоочищению, как известно, ограничена.
Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Поволжье и др. Причины загрязнения: аварии на нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т. д. В Западной Сибири свыше 20 тыс. га загрязнены нефтью толщиной слоя не менее 5 см. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12, 5% (6 млн га), замазученными оказались 30 тыс. га.
Опустынивание – необратимый процессы изменения почвы, снижение биологической продуктивности, может привести к разрушению биосферного потенциала и превратить территорию в пустыню. Опустынивание – результат неблагоприятного действия природы и человека. Наиболее опасное положения сложилось в зоне Сахеля (зона между Сахарой и Саванной). Присутствуют два фактора: 1. Длительный засухи 2. Антропогенное влияние, а именно интенсивный выпас скота, массовое выжигание прошлогодней травы, интенсивная распашка.
Скачать презентацию Антропогенное преобразование литосферы В настоящее время человечеством освоено
литосфере.pptx