Литосфера и её защита от загрязнений

Литосфера и её строение

Литосфера – твердая оболочка Земли. Верхняя часть литосферы образу­ет земную кору, толщина которой на континентах доходит до 50-75 км, а под дном океанов – 5-12 км, а нижняя - верхнюю часть мантии Земли. Граница между этими частями литосферы определяется по скачку в изменении скорости распространения продольных и поперечных упругих сейсмических волн (граница Мохоровичича, или поверхность М).

Земная кора состоит из более 3 тыс. минералов. Наи­более распространены из них лишь 60, остальные находятся в рассеянном состоянии. Доля распростране­ния пяти наиболее характерных для земной коры минералов, в %: полевые шпаты – 58,0; силикаты – 16,8; кварц – 12,6; слюда – 3,6; глинистые минералы – 1,1; остальные минералы – 7,9.

Химический анализ минералогического состава земной коры показывает, что она включает в основном легкие элементы по же­лезо включительно, а элементы, следующие в периодической сис­теме за железом, в сумме составляют лишь доли процента. Приведем данные о содержании восьми основных элементов в земной коре, в %: О – 46,8; Si – 27,8; Al – 8,7; Fe – 5,1; Ca – 3,6; Na – 2,6; K – 2,6; Mg – 2,1. На долю остальных химических элементов периодической системы приходится менее 1 %. Среди самых распространенных химических элементов особая роль принадлежит кислороду. Так, его атомы составляют 46,8 % массы земной коры и почти 90 % объ­ема важнейших породообразующих минералов.

Человек существует в определенном пространстве, основной составляющей которого служит земная кора. Наиболее интенсивное техногенное воздействие на литосферу происходит в двух направлениях: изменение и гибель ландшаф­тов, а также загрязнение и деградация почв.

Ландшафты

Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все естественные компоненты (рельеф, климат, вода, растительность, животные) взаимосвязаны. Ландшафты непрерывно развиваются под действием антропогенных и природных факторов. На приме­ре ландшафтов – аналогов экосистем – можно проследить тех­ногенные влияния на литосферу.

Ландшафты в зависимости от степени техногенного воздейст­вия делятся на естественные (природные) и природно-антропогенные.

Свойства ландшафтов меняются не только в результате при­родных процессов, несравненно активнее они изменяются под воздействием деятельности человека. Поскольку антропогенная деятельность людей может оказывать на природные ландшафты различные по характеру и интенсивности воздействия, различают следующие природно-антропогенныеландшафты.

Природный ландшафт не преобразован человеческой деятельно­стью, а потому подвержен естественному саморазвитию. Саморазви­тие может происходить медленно, т.е. в геологическом темпе (как, например, меняются абсолютные отметки земной поверхности), или быстро под воздействием природных катастрофических явлений. Хорошо известны последствия вулканических извержений, когда обширные регионы засыпались пеплом, для возрождения таких ландшафтов требовались многие десятки, а иногда и сотни лет.

К уникальным ландшафтам относят заказники (резерваты), национальные парки, биосферные заповедники, т.е. территории, где хозяйственная деятельность полностью запрещена или ведет­ся в небольшом объеме исходя из специфики данной территории. Использоваться могут только в соответст­вии с их назначением, а система организационных мер должна обеспечивать сохранность первоначального состояния ландшафта на неопределенно долгое время. Основная цель организации уникальных ландшафтов – со­хранение в нетронутом виде природных комплексов (эталонов природы), охрана видов живого и слежение (мониторинг) за при­родными процессами и их изменениями под воздействием антро­погенной деятельности человечества.

К рекреационным ландшафтам относят садово-парковые об­разования внутри и вокруг городов, курортные зоны, территории охотничьих угодий и т.п. Сохранность их обеспечивается техни­ческими средствами, а также биологическими: локализацией очагов повышенной нагрузки на почвенно-растительный покров, постоянным восстановлением растительных и животных сооб­ществ.

Основной стратегией использования сельскохозяйственных ландшафтов является организация гарантированного землеполь­зования при максимальном сохранении плодородия почвенных ресурсов страны. Вторая половина XX в. ознаменовалась большими достиже­ниями в области сельского хозяйства. Создание комплексов сель­скохозяйственных машин, выведение новых сортов растений и пород скота, использование химии и гербицидов - все это резко повысило интенсификацию сельскохозяйственного производст­ва. Урожайность зерновых возросла до 40-50 ц/га. Однако, как показал опыт прошедших десятилетий, рывок в эффективности был куплен ценой серьезного ослабления почвенного покрова. Эрозия почв захватила все регионы Земли. Осо­бое место занимает наступление пустынь. Аридные (засушливые) зоны занимают около 30 % земной суши, в них проживают более 800 млн. человек. Это районы высокоэффективного орошаемого земледелия и пастбищного животноводства, но в тоже время это зоны весьма хрупкого равновесия экологической системы.

Горно-промышленные ландшафты. Развитие горнодобывающей и перерабатывающей промыш­ленности привело к перераспределению химических элементов между недрами Земли и ее поверхностью, к нарушению геохими­ческого баланса биосферы и литосферы. Если общий объем переработанной горной массы за весь период развития человечества до начала XX в. составил около 50 млрд.т, то ныне он достигает 100 млрд.т. в год. С точки зрения влияния добычи природных ископаемых на ландшафт следует выделить месторождения твердых, жидких и га­зообразных природных ресурсов, так как последствия разработки каждой из выделенных категорий месторождений различны. На­пример, основным последствием разработки месторождения твер­дых полезных ископаемых открытым способом является наруше­ние рельефа из-за формирования отвалов и разного рода выемок на поверхности земли, а подземным способом - формирование терриконов, которые занимают десятки тысяч гектаров плодород­ных земель. Кроме того, угольные терриконы часто самовозгора­ются, что приводит к существенному загрязнению атмосферы. Длительная разработка месторождений нефти и газа приводит к опусканию земной поверхности и усилению сейсмических явлений.

Территориально-производственные ландшафты (ТПЛ) – со­вокупность природных и искусственных объектов, совмещенных в пространстве и во времени и формируемых в результате строи­тельства и эксплуатации производственных и гражданских ком­плексов, которые взаимодействуют с природными объектами (рельеф, атмосфера, гидросфера, растительный покров и т.д.). Хотя предопределяющими факторами в ТПЛ являются антро­погенные, но у них есть особенность, которая зависит толь­ко от природной составляющей – цикличности функционирова­ния ТПЛ, обусловленной цикличностью годовых сезонов. Так, снижение или повышение потребления энергоресурсов, исполь­зование снегоуборочной техники зависит от сезона года. Таким образом, «цепные реакции» обусловлены сложностью взаимодей­ствий при движении вещества и энергии в природной и техноген­ной составляющих ТПЛ.

К селитебным ландшафтам относят территории жилищной застройки. Различают следующие типы застройки – одноэтажные, многоэтажные и комбинированные. В селитебных ландшафтах на первое место выходит проблема санитарной обстановки. Уборка улиц, поверхностные ливнестоки, обустройство контейнерных площадок для сбора мусора, места для выгула домашних животных, рациональный подбор зелёных насаждений - вот неполный набор вопросов, которые приходится решать в первую очередь при экологической оценке селитебных территорий.

К линейным ландшафтам относят территории железных дорог, крупных автомагистралей и высоковольтных линий электропередач. Характерная особенность линейных ландшафтов – отчуждение прилегающих территорий, на которых запрещаются другие виды деятельности. Экологическая оценка линейных ландшафтов обусловлена спецификой их эксплуатации.