ТЕМА 9 АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛИТОСФЕРУ ОХРАНА

ТЕМА 9. АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЛИТОСФЕРУ. ОХРАНА

ВОПРОСЫ ЗАНЯТИЯ: 1. Антропогенные воздействия на почвы. Эрозия почв (земель), вторичное засоление и заболачивание почв, отчуждение земель. 2. Загрязнение почв (загрязнители, источники, последствия). 3. Опустынивание почв (определение, причины, последствия, примеры). 4. Воздействия на горные породы и их массивы и последствия (оползни, карст и т. д. ). 5. Воздействия на недра и последствия. 6. Охрана литосферы (почв, недр, горных пород и их массивов).

I. ВИДЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВЫ эрозия; загрязнение; вторичное засоление и заболачивание; отчуждение земель.

1. ЭРОЗИЯ ПОЧВ (ЗЕМЕЛЬ) Эрозия почв (от лат. erosio — разъедание) — разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром или потоками воды. Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.

1. ВЕТРОВАЯ ЭРОЗИЯ (ДЕФЛЯЦИЯ) ПОЧВ – выдувание, перенос и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа. Местная (повседневная) проявляется в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра. Пыльные бури возникают при очень сильных (20— 30 м/с и более) и продолжительных ветрах (Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, Башкирия, Калмыкия). Наиболее часто наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв; они способны развеять за несколько часов до 500 т почвы с 1 га пашни, негативно влияют на все компоненты окружающей среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.

1. ВОДНАЯ ЭРОЗИЯ ПОЧВ Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают : плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия.

1. ВТОРИЧНОЕ ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ В процессе хозяйственной деятельности человек может усиливать природное засоление почв. Развивается при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Засоление почв ослабляет вклад почв в поддержание биологического круговорота веществ. Исчезают многие виды растительных организмов, появляются новые растения галофиты. Уменьшается генофонд, усиливаются миграционные процессы.

1. ВТОРИЧНОЕ ЗАБОЛАЧИВАНИЕ ПОЧВ Наблюдается в сильно переувлажненных районах, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами в биоценозах, появлением признаков оглеения и накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.

1. ОТЧУЖДЕНИЕ ЗЕМЕЛЬ Почвенный покров необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки линейно протяженных систем (дорог, трубопроводов, линий связи), при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и т. д.

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ Основные загрязнители почвы: Ø пестициды (ядохимикаты); Ø минеральные удобрения; Ø отходы и отбросы производства; Ø газо дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; Ø нефть и нефтепродукты. ПОСЛЕДСТВИЯ? ? ?

3. ОПУСТЫНИВАНИЕ ПОЧВ По Б. Г. Розанову (1984), опустынивание — это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. «И если эрозию можно назвать недугом ландшафта, то опустынивание — это его смерть» (Доклад ФАО ООН) Приаралье, Прибалхашье, Черные земли в Калмыкии и Астраханской области, Дагестан и некоторые дру¬гие районы.

3. ОПУСТЫНИВАНИЕ ПОЧВ ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться…

4. ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И ИХ МАССИВЫ В процессе инженерно хозяйственной деятельности человека горные породы и их массивы, слагающие верхнюю часть земной коры в той или иной степени, претерпевают сжатие, растяжение, сдвижение, водонасыщение, осушение, вибрации и другие воздействия. Развиваются такие опасные ущербообразующие процессы, как оползни, карст, подтопление, просадочные процессы и др. Особенно легко подвержены опасным процессам массивы вечно¬мерзлых пород, так как они весьма чувствительны к тепловому антропогенному воздействию.

1. Статические нагрузки. Под действием статических нагрузок от зданий и сооружений, достигающих 2 МПа и более, образуется зона активного изменения горных пород, достигающая глубин 70— 100 м. При этом наибольшие изменения наблюдаются: 1) в вечномерзлых льдистых породах, на участках залегания которых часто наблюдаются оттаивание, пучение и другие процессы; 2) в сильносжимаемых породах, например, заторфованных, илистых и др. 2. Динамические нагрузки. Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и т. д. Наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые недоуплотненные породы (пески, водонасыщенные лессы, торф и др). Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве автомобильных и железных дорог, гидротехнических плотин, добыче полезных ископаемых и т. д.

3. Тепловое воздействие. Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей и др. В ряде случаев температура пород повышается до 40— 50°С, а иногда и до 100 °С и более (в основании доменных печей). В зоне подземной газификации углей при температуре 1000— 1600°С породы спекаются, «каменеют» , теряют свои первоначальные свойства. 4. Электрическое воздействие. Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле (электрифицированный транспорт, ЛЭП и др. ) порождает блуждающие токи и поля. При этом изменяются электропроводность, электросопротивляемость и другие электрические свойства пород.

5. ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕДРА Недрами называют верхнюю часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых.

6. ОХРАНА ПОЧВ защита от эрозии; организация севооборотов и системы обработки с целью повышения их плодородия; мелиоративные мероприятия (борьба с заболачиванием, засолением почв и др. ); рекультивация нарушенного почвенного покрова; защита почв от загрязнения, а полезной флоры и фауны — от уничтожения; предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.

ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ землеустроительные (распределение угодий по степени их устойчивости к эрозионным процессам), агротехнические (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, при которой задерживается сток, химические средства борьбы и т. д. ), лесомелиоративные (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах, балках и т. д. ) гидротехнические ( каскадные пруды и т. д. ).

ЗАЩИТА ОТ ЗАБОЛАЧИВАНИЯ И ЗАСОЛЕНИЯ осушительные мелиорации, понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытого дренажа, открытых каналов или водозаборных сооружений, строительство дамб, спрямление русла реки для защиты от затопления, перехват и сброс атмосферных склоновых вод и др. регулировать подачу воды, применять полив дождеванием, использовать капельное и прикорневое орошение, выполнять работы по гидроизоляции оросительных каналов и т. д.

ЗАЩИТА ПОЧВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ экологические методы защиты растений (биологические, агротехнические и др. ), повышают природную способность почв к самоочищению, не применяют особо опасные и стойкие инсектицидные препараты и др. Например, широко используется разведение и выпуск в агроэкосистемы насекомых хищников (биологическая защита), внедрение в природные популяции видов или особей, не способных давать потомство (генетический метод защиты), оптимизация размеров отдельных полей для подавления нежелательных видов (агротехнический метод) и т. д.

6. ОХРАНА ГОРНЫХ ПОРОД И ИХ МАССИВОВ 1. Защита оползневых массивов. Заключается в поддержании стабильного состояния склонов в течение всего срока эксплуатации, заданного проектом. Регулируют поверхностный сток посредством водоотводных канав, телескопических лотков, ливневых коллекторов, производят планировку склона, одерновывают оголенные откосы, осуществляют лесомелиоративные работы и т. п. Запрещается строительство различных сооружений, сброс технических и хозяйственных вод, вырубка деревьев, неумеренный выпас скота, подрезка склона, устройство карьеров и других выемок, и т. п. При необходимости выполняют активные инженерные мероприятия: 1) перераспределение массы горных пород на склоне; 2) устраивают подпорные и анкерные сооружения; 3) искусственно улучшают свойства грунтов; 4) дренируют подземные воды, и др.

2. Защита селеопасных массивов. Запрещается вырубка лесов, уничтожение кустарников, нарушение травянистого покрова. Недопустим сброс на склоны сточных вод, устройство оросительных каналов, накопление отвалов горных пород при добыче полезных ископаемых и т. д. Необходимы лесонасаждения, регулирование поверхностного стока, сброс воды из ледниковых озер и другие природоохранные меры. В состав инженерных мероприятий входят селезадерживающие и селеулавливающие плотины, водосбросные каналы и др.

З. Защита закарстованных массивов. Устраивают перехватывающие и водосборные канавы, производят тампонаж карстовых воронок, провалов, крупных трещин, облицовку обнаженных участков. Предусматривают дренаж подземных вод. Ограничивают до минимума вскрышные земляные работы. Применяют агролесомелиорации. Борьба с утечками агрессивных промышленных сточных вод. Регулируют величину водоотбора.

4. Защита массивов горных пород от подтопления. профилактические (организация стока поверхностных вод, предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций и др. ) защитные (дренаж, гидроизоляция). 5. Охрана массивов горных пород в зоне вечной мерзлоты. мероприятия для сохранения расчетного температурного режима пород, а также для сохранения природных условий окружающей среды. своевременная засыпка траншей и котлованов, закрепление выемок и срезок грунта и максимально возможное сохранение естественного растительного и почвенного покрова. Дороги, подъезды и насыпные площадки для строительных механизмов возводят до начала земляных и фундаментных работ. После окончания строительных работ необходимо производить рекультивацию.

6. ОХРАНА НЕДР от истощения запасов полезных ископаемых и загрязнения Согласно действующему законодательству для предотвращения экологического и экономического вреда недрам необходимо: 1. обеспечивать полное и комплексное геологическое изучение недр; 2. соблюдать установленный порядок пользования недр и не допускать самовольное пользование недрами; 3. наиболее полно извлекать из недр и рационально использовать запасы основных полезных ископаемых и попутных компонентов; 4. не допускать вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами, на сохранность запасов полезных ископаемых; 5. охранять месторождения полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и др. ; 6. предупреждать самовольную и необоснованную застройку площадей залегания полезных ископаемых; 7. предотвращать загрязнение недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ Рекультивация — комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий и приведения земельных участков в безопасное состояние § § Объектами рекультивации являются: карьерные выемки, мульды оседания, провальные воронки, терриконы, отвалы и другие карьерно отвальные комплексы; земли, нарушенные при строительных работах; территории полигонов твердых отходов; земли, нарушенные в результате загрязнения их жидкими и газообразными отходами (нефтезагрязненные земли, газогенные пустыни и др. ).

1 ЭТАП. Техническая рекультивация предварительная подготовка нарушенных территорий для различных видов использования. В состав работ входят: планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли, формирование откосов выемок, подготовка участков для освоения и т. д. На этапе технической рекультивации засыпают карьерные, строительные и другие выемки, в глубоких карьерах устраивают водоемы, полностью или частично разбирают терриконы, отвалы, хвостохранилища, закладывают «пустыми» породами выработанные подземные пространства. После завершения процесса осадки поверхность земли выравнивают.

2 ЭТАП. Биологическая рекультивация создание растительного покрова на подготовленных участках. С ее помощью восстанавливают продуктивность нарушенных земель, формируют зеленый ландшафт, создают условия для обитания животных, растений, микроорганизмов, укрепляют насыпные грунты, предохраняя их от водной и ветровой эрозии, создают сенокосно пастбищные угодья и т. д. При благоприятных условиях рекультивацию нарушенных земель осуществляют не по всем этапам, а выбирают какое либо одно преимущественное направление рекультивации: водохозяйственное, рекреационное и др.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ И ВИДЫ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕКУЛЬТИВИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ рекультивированных Направление Вид использования Рекультивации земель Лесохозяйственное Лесопитомники, лесонасаждения общего хозяйственного и полезащитного направ ления Сельскохозяйственн Сенокосы, пастбища, многолетние наса ждения, ое пашни, садовые участки Водохозяйственное Водоемы различного назначения, вклю чая рыбоводческие Рекреационное Водоемы для оздоровительных целей, зоны отдыха, туристические базы и спор тивные сооружения Насаждение газоустойчивых растений; участки, законсервированные или закреп ленные техническими средствами Санитарногигиеническое Строительное Здания, сооружения и другие объекты промышленно гражданского и иного на значения. Размещение отвалов производ ства

3 ЭТАП. При необходимости выполняют также строительный этап рекультивации, в ходе которого на подготовленных территориях возводят здания, сооружения и другие объекты.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Тема 10. Антропогенные воздействия на биотические сообщества. Природоохранные мероприятия. 1. Значение леса в природе и жизни человека. 2. Антропогенные воздействия на леса и другие растительные сообщества. 3. Экологические последствия воздействия человека на растительный мир. 4. Значение животного мира в биосфере. 5. Воздействия человека на животных и причины их вымирания. 6. Охрана растительного мира. 7. Охрана животного мира. 8. Красная книга. Информацию брать из учебника В. И. Коробкин, Л. В. Передельский «Экология»