
- •Общая экология
- •Предисловие
- •Часть I отношение к природе в зеркале истории цивилизаций
- •Глава 1 пробуждение разума
- •1.1. Первобытное общество и природа'
- •1.2. Древнейшие земледельческие цивилизации
- •1.3. Античные цивилизации средиземноморья
- •Глава 2 из тьмы средневековья к эпохе возрождения
- •2.1. Средневековая Европа
- •2.2. Арабская культура
- •2.3. Киевская русь
- •Глава 3 эпоха возрождения
- •3.1. Италия, XV-XVI вв.
- •3.2. Португалия и испания, XV-XVI вв.
- •Германия, XV -XVI вв.
- •3.4. Англия, XVI-XVII вв.
- •3.5. Россия, XV-XVI вв.
- •Глава 4 век просвещения
- •4.1 Франция, голландия, XVI XVIII вв.
- •4.2. Германия, XVIII в.
- •4.3. Россия, XVIII в.
- •Глава 5 век естествознания
- •Германия, XIX в.
- •5.2 Франция, XIX в.
- •5.3 А. Гумбольдт и ч. Дарвин - предтечи современной географии и экологии
- •5.5. Россия, XIX в.
- •Часть II человек в биосфере
- •А. Учение о биосфере
- •Глава 6 феномен идей в.И. Вернадского
- •6.1. Биосфера
- •6.2. Функции живого вещества
- •6.3. Закон сохранения (бережливости)
- •Глава 7 механизмы устойчивости биосферы
- •7.1. Синергетика биосферы
- •7.2. Динамика популяций
- •7.3. Жизненные стратегии
- •7.4. Реализация экологических ниш
- •7.5. Сукцессии сообществ
- •7.6. Принцип экологической эквивалентности
- •7.7. Биологическая стабилизация окружающей среды*
- •Б. Глобальные проблемы человечества
- •Глава 8 трагедия роста
- •8.1. Демографический взрыв
- •8.2. Сокращение пахотных угодий, голод
- •8.3. Загрязнение окружающей среды, разрушение природных ландшафтов
- •8.4. Энергетический кризис
- •Глава 9 антропогенное воздействие на атмосферу
- •9.1. Кислотные осадки
- •9.2. Парниковый эффект
- •9.3. Нарушение озонового экрана
- •Глава 10 уязвимые звенья экологической системы мирового океана
- •10.1. Мировой океан как единая система
- •10.2. Контакт океана с сушей
- •10.3. Контакт океана с атмосферой
- •10.4. Контакт океана с дном
- •Глава 11 устойчивое развитие: миф или реальность?
- •11.1. Ноосфера или техносфера?
- •11.2. Постулаты эволюции биосферы в условиях антропогенного пресса
- •В. Региональные проблемы человечества
- •Глава 12 зональные типы экологической дестабилизации ландшафтов россии
- •12.1. Зона тундры
- •12.2. Зона тайги
- •12.3. Зона смешанных и широколиственных лесов
- •12.4. Лесостепная и степная зоны
- •12.5. Аридные зоны
- •Глава 13 нарушение среды обитания в результате техногенной деятельности
- •13.1. Экологические последствия горнопромышленной деятельности
- •13.2. Экологическая обстановка в городских агломерациях и промышленных центрах
- •13.3. Экологическая обстановка в районах крупных энергетических объектов
- •13.4. Экологическое воздействие транспортных систем
- •13.5. Экологическая обстановка в районах сельскохозяйственной деятельности
- •Часть III предмет и методы географо-экологических исследований
- •Глава 14 экология и география
- •14.1. Экология: определение термина
- •14.2. Основные понятия и законы экологии
- •14.3. От синэкологии к геоэкологии
- •14.4. Аксиоматические основы геоэкологии
- •Глава 15 ландшафтная экология
- •15.1. Морфологическая структура природных ландшафтов
- •15.2. Природно-хозяйственные системы
- •Глава 16 методы и организация комплексного геоэкологического мониторинга
- •16.1. Аэрокосмический мониторинг
- •16.2. Компьютерная технология обработки и анализа материалов дистанционных съемок
- •16.3. Методы и критерии оценки состояния окружающей среды
- •16.3.1. Санитарно-гигиенические показатели
- •16.3.2. Экологические критерии
- •16.3.3. Оценка степени антропогенных изменений природной среды
- •16.4. Концепция создания геоэкологического атласа
- •Часть IV ноосферное мировоззрение – альтернатива потребительскому антропоцентризму
- •Глава 17 экологический реализм конца XX века
- •17.1. Изменение мировоззренческой стратегии человечества
- •17.2. Причина кризиса - противоречия во взаимоотношениях общества и природы
- •Вместо заключения: натурфилософские основы экологической этики
- •Девятый вал
- •Оглавление
- •Отношение к природе в зеркале истории цивилизаций
- •Человек в биосфере а. Учение о биосфере
- •Б. Глобальные проблемы человечества
- •В. Региональные проблемы человечества
- •Часть IV ноосферное мировоззрение - альтернатива потребительскому антропоцентризму
- •Глава 17. Экологический реализм конца XX века
Глава 13 нарушение среды обитания в результате техногенной деятельности
Природные ландшафты являются открытыми системами, которые многочисленными прямыми и обратными связями взаимодействуют с частными средами: воздухом, поверхностными водами, почвой и горными породами, сообществами организмов. На эти взаимодействия накладывается мощный антропогенный пресс, вносящий в геосистемы новые потоки вещества и энергии, трансформирующий естественный массоэнергообмен (рис. 13.1, табл. 13.1).
Таблица 13.1. Размеры зон геоэкологического влияния различных источников техногенного воздействия, по В. А. Королеву и С. К. Николаеву
Виды хозяйственной деятельности |
Источник воздействия |
Размеры |
Горнотехническая |
Шахта, карьер, подземное хранилище |
1-5 км2 |
Хвостохранилище |
0,1-8,5 га |
|
Отстойник |
0,001-0,1 га |
|
Теплоэнергетическая |
ТЭС, ТЭЦ, ГРЭС |
5-7 км |
Химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая |
Комбинат, завод |
3-50 км |
Трубопровод |
5-15 км |
|
Водохранилище |
0,5-20 км |
|
Плотина, канал |
0,1-1 км |
|
Карьер, котлован |
15-800 м |
|
Насыпь |
5-120 м |
|
Взрыв |
60-600 м |
|
Сельскохозяйственная, мелиоративная |
Угодье |
0,5-1 км |
Поле орошения |
1-10 км2 |
|
Городская, коммунальная |
Водозабор |
1-100 км |
Свалка |
1-3 км |
|
Здание, строение |
15-120 м |
|
Коллектор |
20-50 м |
|
Транспорт |
Автомагистраль |
40-100 м |
Линия метрополитена |
60-300 м |
|
Линия трамвайная |
150-300 м |
|
Железная дорога |
150-300 м |
13.1. Экологические последствия горнопромышленной деятельности
Разработка полезных ископаемых, инженерно-геологические работы вызывают наиболее масштабные и глубокие региональные изменения ландшафтов. В мире постоянно растут добыча и потребление полезных ископаемых: железных руд, нефти и газа, бокситов, цветных и редких металлов, нерудного сырья. При этом постепенно увеличивается глубина отработки месторождений, которая на угольных и железорудных шахтах достигла 1 км; разработка месторождений нефти и газа нередко производится на глубинах 3-4 км и более. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия рассмотрено в табл. 13.2.
Таблица 13.2. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия, по "Справочнику по экологической экспертизе проектов" (1986)
Технические факторы |
Виды техногенного воздействия |
Ландшафтно-экологические последствия |
Открытые горные работы |
Строительство карьеров, сооружений и коммуникаций, создание породных отвалов |
Образование техногенного ландшафта, сокращение земельного фонда. Изменение гидрогеологических условий |
Подземная разработка месторождений полезных ископаемых и подземное строительство |
Строительство шахт, подземных сооружений, разработка горных пород |
Деформации в горных выработках. Оседания и провалы на дневной поверхности. Иссушение территории, развитие карста. Затопление и обводнение месторождений. Образование нарушенных земель |
Извлечение полезных ископаемых скважинами (нефть, газ, вода, минеральные соли) |
Строительство скважин и технические работы по извлечению полезных ископаемых |
Активизация карстовых и термокарстовых, суффозионных и других процессов. Оседания, провалы грунтов на дневной поверхности. Загрязнение подземных вод |
Промышленное, гражданское и дорожное строительство |
Строительство предприятий, зданий |
Изменение структуры естественного ландшафта. Сокращение сельскохозяйственного земельного фонда. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов |
Гидротехническое, мелиоративное и сельскохозяйственное строительство |
Сооружение плотин, каналов, создание водохранилищ. Строительство ирригационных и осушительных систем, крупных животноводческих комплексов |
Подъем уровня грунтовых вод, заболачивание и засоление земель. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов. Увеличение сейсмической активности. Изменение структуры ландшафтов |
Изменения состава и свойств геологического субстрата при горнопромышленной деятельности связаны с отбором из недр вскрышных и вмещающих пород, полезных ископаемых и подземных вод, с дегазацией недр. Под влиянием горных разработок меняются все компоненты природного ландшафта. В районах добычи полезных ископаемых образуется специфический рельеф (карьеры, терриконы, отвалы, хвостохранилища и другие техногенные образования). При подземном способе добычи массивы горных пород сдвигаются в сторону выработанного пространства. В результате на дневной поверхности возникают трещины разрыва, провалы, воронки и оседания поверхности. При открытом способе развиваются оползни, обвалы, сели и другие экзогенные геологические процессы.
Химическое, нередко радиоактивное и тепловое загрязнение окружающей среды - неизбежное следствие добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых. Атмосфера, а через нее и почвенно-растительный покров, поверхностные и подземные воды загрязняются за счет газопылевых выбросов, образующихся в результате сжигания горючих ископаемых, а также пыли отвалов горных пород, золошлаконакопителей и поступления на поверхность шахтных и рудничных вод, дегазации горных выработок, горения отвалов, потерь при транспортировке, фильтрации из накопителей жидких отходов и т.д.
Изменение гидрогеологических условий целых регионов под влиянием деятельности горнодобывающих предприятий связано с отбором подземных вод. Падают дебиты родников, исчезает вода в колодцах, осушаются болота, реки не получают подземного питания; происходит смещение подземных вод разных горизонтов; формируются депрессионные воронки, радиус которых достигает многих километров.
В результате окисления рассеянных сульфидов в подземных водах увеличивается содержание сульфатов, повышаются кислотность и агрессивность вод по отношению к вмещающим породам. Величина pH в шахтных и рудничных водах уменьшается до 2-3. Усиливается выщелачивание пород, в воде повышается концентрация железа, алюминия, марганца, нередко меди, цинка, свинца, мышьяка и других токсичных элементов (Барон и др., 1993).
При разработке нефтяных и газовых месторождений экологическую опасность представляют попутно добываемые рассолы, потери углеводородов при их добыче и 'транспортировке, увеличение сейсмичности, медленные оседания поверхности и связанное с этим заболачивание в таежной зоне.
При разработке месторождений твердых горючих ископаемых основной вред окружающей среде наносят откачиваемые кислые шахтные воды сульфатного и хлоридно-суль-фатного состава с минерализацией до 10 г/дм3 и более, а также выделения метана из горных выработок, таящие угрозу взрыва.
Разработка железорудных, бокситовых, марганцевых и других РУД в осадочных и метаморфических породах может сопровождаться извлечением минерализованных и рассольных подземных вод.
Разработка полиметаллических сульфидных месторождений влияет на окружающую среду через окисление сульфидов и накопление в рудничных водах серной кислоты, свинца, меди, цинка, кадмия, алюминия и других токсичных элементов. Точно так же разработка редкометалльных месторождений опасна в связи с возможностью перехода в рудничные воды и атмосферную пыль токсичных бериллия, селена, кадмия, индия, урана и др.
Большую экологическую опасность представляет отсталая технология разработки соляных месторождений, в частности складирование на поверхности земли больших масс отвалов пород с значительной концентрацией солей. В результате размыва отвалов атмосферными осадками происходит засоление поверхностных водоемов и водотоков.
Загрязнение подземных вод происходит при подземной газификации углей, и особенно при выплавке серы. Образуются кислые сульфатные растворы, активно растворяющие карбонатные породы и загрязняющие поверхностные воды.