3.4 Антропогенные воздействия на литосферу

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, с каждым годом подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Экологическая функция литосферы выражается в том, что она является «базовой подсистемой биосферы»: образно говоря, вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору. Таким образом, техногенное разрушение минимального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз. Кроме того, литосфера служит основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым».

Недрами называют верхнюю часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Экологические и некоторые другие функции недр как природного объекта достаточно многообразны. Являясь естественным фундаментом земной поверхности, недра активно влияют на окружающую природную среду. В этом заключается их главная экологическая функция. Недра являются источником не только минеральных ресурсов, но и огромных энергетических запасов, требующих тем не менее научно обоснованного рационального использования.

В наши дни недра должны рассматриваться не только в качестве источника полезных ископаемых или резервуара для захоронения отходов, но и как часть среды обитания человека в связи со строительством метрополитенов, подземных городов, объектов гражданской обороны и т.д. Недра нуждаются в постоянной экологической защите, в первую очередь от истощения запасов полезных ископаемых, а также от их загрязнения.

Следует помнить, что разработка недр оказывает вредное воздействие практически на все компоненты окружающей природной среды и ее качество в целом. Окружающая природная среда испытывает значительные негативные изменения и при транспортировке минерального сырья, его переработке, строительстве горнорудных предприятий, подземных сооружений и т. д.

3.4.1 Деградация почв

Деградация почвы – это постепенное ухудшение ее свойств, которое сопровождается уменьшением содержания гумуса и снижением плодородия. В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности.

Почва – один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции отражает один обобщающий показатель – почвенное плодородие. 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. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

Эрозия почв – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). К эрозионным процессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель 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. Однако ведущая роль в процессах эрозии принадлежит действию воды и ветра.

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. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. 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. Так, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, – одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.

Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей природной среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия.

Загрязнение почв также является одной из возможных причин утраты почвой плодородия. Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Например, в сильно загрязненных почвах возбудители тифа и паратифа могут сохраняться до полутора лет, тогда как в незагрязненных – лишь в течение двух  трех суток.

Основными загрязнителями почвы являются пестициды, минеральные удобрения, отходы производства, нефть и нефтепродукты.

Пестициды способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. При распылении пестицидов наблюдается значительная интоксикация птиц (орнитофауны). Особенно страдают популяции певчих и перелетных дроздов, жаворонков и других воробьиных. Кроме выраженного негативного влияния на здоровье человека с длительным применением пестицидов связывают развитие резистентных (устойчивых) рас вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Минеральными удобрениями почвы загрязняются в результате их избыточного использования, вследствие потерь при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. Даже при самых благоприятных условиях растения поглощают в среднем только половину вносимых азотных удобрений. Это приводит к нарушению биогеохимического круговорота азота и других элементов, одним из тяжелых последствий которых является эвтрофия водоемов.

Неумеренное потребление нитратов кроме того снижает содержание кислорода в почве, что способствует повышенному выделению в атмосферу закиси азота и метана, являющимися основными парниковыми газами. Неумеренное употребление минеральных удобрений вызывает в ряде районов нежелательное подкисление почв, снижающее урожайность.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства, включая газодымовые выбросы. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в нефтедобывающих районах (Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др.). В результате аварий на нефтепроводах, несовершенства технологии нефтедобычи и т.п. в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150–250 раз.

Вторичное засоление почв – это усиление природного засоления почв в результате хозяйственной деятельности человека. Развивается оно при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах.

Заболачивание почв наблюдается в сильно переувлажненных районах, например, в Нечерноземной зоне России, на Западно-Сибирской низменности, в зонах вечной мерзлоты. Заболачивание почв сопровождается деградационными процессами в биоценозах, ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.

Опустынивание также является одним из глобальных проявлений деградации почв. Это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному превращению территории в пустыню. На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, засоляются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, а следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться.

Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом. Его основными причинами чаще всего являются усиление воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения и изменение метеорологических условий (прежде всего, длительные засухи). Опустыниванию способствует также интенсивный выпас скота массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. На территории СНГ опустыниванию подвержены территории Приаралья, Прибалхашья, Калмыкии, Астраханской области и некоторые другие районы. Все они относятся к зонам экологического бедствия, и их состояние продолжает ухудшаться.

Отчуждение земель для нужд несельскохозяйственного пользования (строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки дорог, трубопроводов, линий связи, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых) также приводит к нарушению почвенного покрова экосистемы.