3. Антропогенные воздействия на литосферу

Антропогенное воздействие на почву. Почва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляю­щий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырех-фазную (твердая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Почва сохраняет плодородие до тех пор, пока населена многочисленными живыми организмами, уча­ствующими в сложных процессах гумификации. Она принимает на себя основную долю нагрузки от всех видов хозяйственной деятель­ности человека.

Естественное плодородие почв — главное свойство почвенных ресурсов, от которого зависит продуктивность земель в сельском и лесном хозяйстве. Плодородие почв обусловливает уникальность зем­ли как природного ресурса, практически невозобновляемого в исто­рических масштабах времени. Помимо этого почвенные ресурсы вы­полняют важные экологические функции: почвы служат буфером и фильтром для загрязнителей, условием сохранения биоразнообразия, играют важную роль в круговороте воды и азота.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы следу­ющие: эрозия (ветровая и водная); вторичное засоление и заболачи­вание; опустынивание; истощение земель; отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства; загрязнение.

Эрозия почв — 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. К эрозионным про­цессам относят также промышленную эрозию (разрушение сельско­хозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров), во­енную (воронки, траншеи), пастбищную (в результате интенсивного выпаса скота), ирригационную (прокладка каналов и нарушение норм поливов) и др.

Вторичным засолением почв называют усиление их природного засоления в процессе хозяйственной деятельности человека. Оно раз­вивается при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. В настоящее время в мире процессам вторичного засоления и осолонцевания подвержено около 30 % орошаемых земель.

Основные причины заболачивания почв — климатические усло­вия, понижения в рельефе поверхности земли, разгрузка подземных вод, водный баланс территории. Заболачивание почв сопровождается деградационными про­цессами в биоценозах, накоплением на поверхности неразложившихся остатков. Заболачивание ухудшает агрономические свойства почв и снижает производительность лесов.

Опустынивание — это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению био­сферного потенциала территории и ее превращению в пустыню. При­чины и основные факторы опустынивания различны. Оно может быть вызвано как усилением воздействия человека на природные экоси­стемы в целях обеспечения продовольствием быстро растущего насе­ления, так и изменившимися метеорологическими условиями (дли­тельными засухами). Способствуют опустыниванию интенсивные вы­пас скота и распашка, массовое выжигание прошлогодней сухой тра­вы (особенно после периода дождей), снижение уровня грунтовых вод и др.

Истощение земель — потеря плодородия почв вследствие раз­личных причин: отчуждения питательных веществ с урожаем при последующем их неполном возврате, потери гумуса, ухудшения во­дного режима и других (физико-химических) свойств почв. Результатом истощения почв часто становится опустынивание.

Отчуждение земель для нужд несельскохозяйственного пользо­вания (строительства промышленных объектов, городов, поселков, прокладки дорог, трубопроводов, линий связи, открытой разработки месторождений полезных ископаемых и т.д.) приводит к необрати­мому нарушению почвенного покрова.

Загрязнение почв пагубно влияет на окружающую среду. В ре­зультате загрязнения почвы теряется ее способность к самоочище­нию от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира.

Основные загрязнители почвы — пестициды (ядохимикаты), ми­неральные удобрения, отходы производства, газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, нефть и нефтепродукты, пато­генные организмы, тяжелые металлы; радиоактивные изотопы.

Основные направления антропогенного преобразования по­чвенного покрова — эволюция исходных (первичных) почв, образо­вание новых, прекращение почвообразовательных процессов.

Антропогенная эволюция первичных слоев связана с изменением условий почвообразования вследствие искусственной смены фитоценозов, которая в свою очередь обусловлена вырубкой лесов, вспаш­кой земель, процессами остепенения и опустынивания, мелиорацией (орошение, осушение, биологическое и химическое удобрение), за­грязнением и другими воздействиями, изменяющими физико-механические и химические свойства почвенного покрова Земли. В результате антропогенной эволюции почвы постепенно переходят в новый (зачастую низший) тип — дерново-подзолистые, дерново-луговые, болотные и др. 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.

Антропогенное преобразование ландшафтов. Относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся за­кономерным сочетанием ее компонентов (рельефа, климата, расти­тельности и др.) и морфологических частей (фаций, урочищ, мест­ностей), а также особенностями сочетаний и характером взаимосвя­зей с более низкими территориальными единицами, называется ланд­шафтом. Структуру каждого географического ландшафта определяют процессы обмена веществом и энергией. Устойчивость ландшафтов к различным источ­никам и видам антропогенного воздействия зависит от климатиче­ской зоны. Помимо этого устойчивость одного и того же ландшафта или элемента природной системы изменяется во времени. Она мо­жет зависеть от сезона, общего состояния или фазы развития систе­мы.

Хозяйственная деятельность оказывает негативное воздействие на различные компоненты ландшафтов: рельеф, гидрографию, расти­тельный и животный мир и др. Полное разрушение естественных природных ландшафтов происходит при эксплуатации месторожде­ний. Отвалы поднятой на поверхность пустой породы занимают боль­шие площади. Зачастую под ними оказываются леса, поля, траво­стои, плодородные сельскохозяйственные земли. Отвалы самовозгораются, загрязняя атмосферный воздух продуктами горения. Дожде­вые стоки от них загрязняют почву и подземные воды. Создаются своеобразные горнотехнические техногенные ландшафты: техниче­ские водоемы, хвосто- и шламохранилища, пруды-отстойники, ги­дроотвалы, выемки карьеров и траншей, насыпи, золоотвалы, буро­вые вышки. Горные выработки приводят к нарушению залегания почвенных слоев, разрушению земной поверхности, повреждению рельефа почв, изменению естественных природных ландшафтов, порче сельскохозяйственных земель, лесных массивов, разрушению городских застроек, движению горных пород, проседанию и прова­лам почвы, подтоплению и др. Большой урон наносят ландшафтам изъятие земель из природного фонда на транспортные пути, строи­тельство коммуникаций, размещение производственных мощностей и оборудования.

На современном этапе происходит неуклонный рост антропоген­ных ландшафтов. Они весьма разнообразны — это поля, сады, пар­ки, полезащитные лесополосы, пруды, водохранилища и каналы, транспортные магистрали, карьеры и свалки, деревни, села, города, промышленные агломерации.

Основные источники антропогенного воздействия на лито­сферу. Следует выделить такие источники, как промышленные пред­приятия (в том числе добывающей промышленности), жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт, сельское хозяйство, ракетно-космическую деятельность, а также деятельность оборонного ком­плекса в мирное и военное время.

Промышленные предприятия воздействуют на литосферу по-разному в зависимости от конкретной отрасли. Машиностроитель­ная промышленность выбрасывает в окружающую природную среду цианиды, соединения мышьяка, бериллия. При производстве пласт­масс и искусственных волокон в окружающую среду попадают отхо­ды, содержащие фенол, бензол, стирол, синтетических каучуков — отходы катализаторов, некондиционные полимерные сгустки, рези­новых изделий — пылевидные ингредиенты и сажа, которые оседают на почву и растения, а также отходы резинотекстильных и резино­вых деталей. Истощаются недра в ре­зультате добычи минерального сырья, происходит разрушение есте­ственных природных ландшафтов.

Жилищно-коммунальное хозяйство — источник загрязнения среды бытовым и строительным мусором, отходами отопительных систем, пищевыми отходами и т.п. В мегаполисах сбор и размеще­ние бытового мусора на свалках стали трудноразрешимой проблемой. Горение мусора на городских свалках сопровождается выделе­нием ядовитых веществ (например, при сжигании хлорсодержащих полимеров образуются сильно токсичные вещества — диоксины). В твердых и жидких промышленных отходах постоянно присутству­ют вещества, способные оказывать токсическое воздействие на по­чву, живые организмы и растения. Жилищно-коммунальное хозяй­ство загрязняет промышленными стоками подземные воды, оказы­вает механическое, термическое, электромагнитное и другие виды воздействий на верхние слои литосферы.

Транспорт при работе двигателей внутреннего сгорания интен­сивно выбрасывает оксиды азота, свинец, углеводороды, оксиды углерода, сажу и другие вещества, оседающие на поверхность зем­ли или поглощаемые растениями. Эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями. Основные виды загрязнения литосферы от автотранспорта — ком­поненты отработанных двигателей внутреннего сгорания, включая свинцовые аккумуляторы, взвешенные вещества, нефтепродукты, продукты истирания шин и тормозных колодок, компоненты проти­вогололедных средств (натрий и хлор), поливомоечные и ливневые стоки, тяжелые металлы, тепловое, вибрационное и электромагнит­ное загрязнение.

Сельское хозяйство страдает от ухудшения экологической ситу­ации в аграрном секторе. Загрязнение почвы происходит вследствие внесения огромных количеств минеральных удобрений и ядохими­катов. Происходит крупномасштабная деградация и потеря сельско­хозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшения содержания в почве гумуса и питательных веществ, засоления, заболачивания, перегруз­ки тяжелой техникой, падения естественного плодородия, загрязне­ния водных ресурсов химическими продуктами и отходами живот­новодства.

Последствия антропогенного воздействия на литосферу. Наиболее значительны следующие последствия антропогенного воздействия на литосферу:

• различные виды нарушения режима и истощения подземных вод;

• создание неизвестных в природе горных пород (кирпич, стек­ло, фарфор, шлак и т.п.);

• техногенное изменение деятельности рек, про­точных озер и образование других видов водохранилищ;

• оседание почвы при понижении горизонтов подземных вод или подработке территории.

Лекция 3. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ