4. Антропогенные изменения в литосфере

В своей хозяйственной деятельности человек использует и воздействует на верхний (почвенный) слой литосферы и недра, располагающиеся ниже почвенного слоя.

Воздействие на почву и ее охрана

Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Важнейшее свойство почвы – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений.

Начиная с 7 тысячелетия до н.э., почва – основа сельскохозяйственного производства, ценнейшее богатство человечества, от которого зависит его существование. Почва, растительный и животный мир относятся к исчерпаемым, но возобновляемым природным ресурсам, Однако скорость восстановления почвы настолько мала, что едва ли можно отнести возобновление растительности и почвы к одной группе и по существу почва является невозобновимым природным ресурсом. Вместе с тем, существенное отличие ее от других невозобновимых ресурсов (например богатства недр) состоит в том, что при правильном использовании она может не только не стареть, не изнашиваться, а даже улучшаться и повышать плодородие. Таким образом, почва – это особый природный ресурс: он и невозобновимый, и в то же время, при правильном использовании, неисчерпаемый.

В современных условиях почва испытывает всевозрастающее антропогенное воздействие. Человек, обрабатывая землю, все больше изменяет плодородные свойства почв. При этом антропогенное воздействие может повышать и понижать плодородие почв, увеличивать или уменьшать проявления эрозии, дефляции и засоления и др.

Явления деградации и полного разрушения почвы можно разделить на несколько групп:

1.     Нарушение биоэнергетического режима почв

2.     Патологическое состояние почвенных горизонтов и профиля почв

3.     Нарушение водного и химического режима почв

4.     Затопление, разрушение и засоление почв водами  водохранилищ

5.     Загрязнение и химическое отравление почв

6.     Деградация ландшафтов районов с распространением многолетней мерзлоты.

7.     Разрушение почв военными действиями

Антропогенные факторы вызывающие деградацию земель таковы:

-  Открытая разработка

-  Орошение и осушение

-  Вторичное засоление

-  Неправильная агротехника

-  Кислотные дожди

-  Эрозия почв

- Загрязнение токсинами

-  Использование пестицидов

-  Перевыпас

-  Прогрессирование урбанизации

В процентном соотношении основная доля негативных факторов в деградации почвы приходится на

a)    Перевыпас – 35%

б)   Сведение лесов – 29%

в)    Нерациональное ведение сельского хозяйства – 28%

Однако не все антропогенные воздействия на почву ведут к ее деградации. Человек разрабатывает целый ряд мероприятий направленных на повышение эффективности плодородия почв, а также на восстановление уже нарушенной почвенной структуры.  

К почвозащитным мероприятиям относятся:

1.     Агротехнические мероприятия (фитомелиоративные – рациональная система севооборотов, приемы почвозащитной обработки, регулирование снеготаяния, внесении минеральных и бактериальных удобрений, обработка полимерами-структурообразователями для повышения противоэрозионной  устойчивости.

2.     Лесомелиоративные мероприятия (посадка приводораздельных, водорегулирующих, полезащитных, прибалочных и приовражных лесных полос)

3.     Гидромелиоративные сооружения (водозадерживающие и водонаправляющие валы, водосбросы)

Из большого количества вышеперечисленных мероприятий для конкретных условий, зональности выбираются наиболее эффективные.

С начала 60-х годов ХХ в человечество, осознав масштаб причиняемых им негативных воздействий на почву, стало использовать альтернативное земледелие. Его сущность заключается в полном или частичном отказе от синтетических удобрений, пестицидов, регуляторов роста и кормовых добавок. Агротехнические мероприятия основываются на строгом соблюдении севооборотов, введении в их состав бобовых культур, сохранении растительных остатков, применении навоза, компостов и сидератов, проведении механических культиваций, использовании биологического метода защиты растений. Такой подход к использованию почвенных ресурсов позволяет продлить срок их исчерпаемости. Однако во многих странах еще сохраняется хищническое использование земельных ресурсов и в целом Земля теряет за год 6 млн га обрабатываемых земель и свыше 20 млн га снижают свою продуктивность. Мир рискует лишиться почти 1/3 своих пахотных земель. Такая потеря в период беспрецендентного роста населения и увеличения потребности в продовольствии может стать поистине гибельной.

Для использования нарушенных земель в хозяйственных целях необходимо их восстановление. Этот процесс называется рекультивацией. Восстановление территорий осуществляется в четырех направлениях: для сельскохозяйственного использования (земледелие, животноводство), под лесные насаждения, под водоемы, жилищное и капитальное строительство. Обычно выделяют два этапа рекультивации:

- Горнотехнический – подготовка территории: планировка отвалов, придание удобной для использования формы, насыпание плодородных грунтов и т.д.

- Биологический – восстановление нарушенных земель путем выращивания сельскохозяйственных культур или посадки древесных пород.

К каждой осени в строй возвращается несколько сотен гектаров земли, но одновременно из строя выходит еще несколько тысяч. Количество ран на земле пока не уменьшается, а растет.  

Воздействие на недра и их охрана

Недра – верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Иногда используют также термин «геологическая среда» под которой понимается часть земной коры, включающую горные породы, циркулирующие в ней растворы, газы, расплавы и связанные с ними геологические процессы. Они оказывают влияние на состав и функционирование биоценозов.

Недра земли издавна используются человеком. Названия длительных исторических периодов: каменный, бронзовый и железный века – характеризуют степень использования земных недр человеком. До сих пор полезные ископаемые служат основой, обеспечивающей научно-технический прогресс общества. Кроме того, недра используются для хранения нефти, газа, различных материалов, а также для захоронения вредных веществ и отходов производства. В недрах размещаются разнообразные технические и транспортные коммуникации и сооружения.

По характеру антропогенного воздействия богатства недр относят к исчерпаемым и невозобновимым ресурсам. Так, по прогнозам специалистов, при сохранении современных тенденций добычи, потребления и использования новых месторождений запасы нефти и газа истощатся через 70-140 лет. Человек внедряется в жизнь земной коры, добывая огромное количество полезных ископаемых и перемещая их поверхности Земли, но наиболее активные воздействия человека на земную кору представляют ядерные взрывы при испытании оружия и использовании их с целью создания водо-, газо- и нефтепритока, гашения подземных пожаров и др.

Всевозрастающая добыча полезных ископаемых напрямую связана с проблемой загрязнения окружающей среды, с проблемой металлизации биосферы, с коренным изменением сосуществования исторически сложившихся ландшафтов с их биоценозами. Изменение естественных природных ландшафтов начинается уже при разведке полезных ископаемых. Часто пробуренные скважины становятся источником негативных гидрогеологических и инженерно-геологических процессов.

Таким образом, негативные изменения в литосфере при антропогенном воздействии на недра можно подразделить на следующие группы:

1.      Изменения рельефа местности (карьерные выемки, терриконы, отвалы, хвостохранилища)

2.      Активизация опасных геологических процессов (карст, оползни), оседание и сдвиг горных пород

3.      Изменение физических полей (геотемпературного и др.), особенно в районах вечной мерзлоты

4.      Химическое загрязнение.

Перспектива нехватки сырьевых ресурсов и энергетический голод – реальная опасность для человечества. Поэтому охрана недр становится важнейшей проблемой. Она решается несколькими путями. Кроме поисков новых энергоносителей генеральными направлениями следует считать охрану минеральных и энергетических ресурсов от истощения и охрану недр в целом. Под охраной недр понимаются научно обоснованное, рациональное и бережное использование полезных ископаемых, максимально полное, технически доступное и экономически целесообразное их извлечение, утилизация отходов и обязательная рекультивация ландшафтов по окончании работ.