7. Охрана литосферы

7.1. Строение и состав литосферы

По форме земля – это шар, несколько сплюснутый у полюсов – геоид вращения. Длина земного меридиана – 40008,548 км, длина экватора – 40075,704 км. Средний радиус равновеликого шара по объему Земле составляет 6371 км.

Ядро Земли содержит большое количество железа и никеля. Радиус его 3471 км, плотность – 9-17 г/см³. Большая плотность объясняется высоким давлением, порядка 3,5 млн. атм. Температура ядра – 2000 – 2500 ^оС.

Выше ядра, на глубине 900-2900 км располагается промежуточная оболочка, состоящая в основном из кремния, железа, магния, никеля, плотностью 5 – 6 г/см³.

На промежуточной оболочке находится мантия Земли, состоящая их силикатных пород, плотностью 3,5-5 г/см³. На глубинах 50-350 км в мантии находится слой размягченных горных пород - астеносфера (от греч. asthenes - слабый). В пределах астеносферы лежат очаги питания вулканов.

Верхняя часть Земли до глубины 50-70 км называется земной корой или литосферой (от греч. litos – камень).

Литосфера состоит из разнообразных горных пород, средней плотностью 2,5-2,8 г/см³. В табл. 7.1. приведен основной состав литосферы до глубины 16 км А.П. Виноградову.

Таблица 7.1. Состав литосферы по А.П. Виноградову

Вещество	% состав	Вещество	% состав
Кислород	46,8	Натрий	2,6
Кремний	27,3	Калий	2,6
Алюминий	8,7	Магний	2,1
Железо	5,1	Углерод	0,09
Кальций	3,6	Прочие	1,2

Подземная граница в литосфере проходит на различных глубинах. В нефтяных водах микроорганизмы были найдены на глубинах 5-6 км.

Средний химический состав земной коры показан в табл. 7.2.

Площадь суши занимает около 29 % площади земного шара или 148 млн. км². Около 10% ее поверхности занимают ледники. В распоряжении человека находится 134 млн. км². 33 % этой площади составляют сельскохозяйственные угодья, 30 % - леса, 37 % - прочие земли. Верхняя часть земной коры - почва.

Почва – наиболее ценный элемент литосферы, являющийся основным компонентом всех наземных экосистем. Основная характеристика почв – их плодородие, складывающееся в процессе почвообразования и целенаправленных воздействий человека. Почва, являясь элементом биосферы, формирует химический состав продуктов питания, питьевой воды и отчасти воздуха

Состав почвы зависит от естественной химической природы почв, а также от количества и качества вносимых в почву химических веществ.

В состав почвы входит твердая фаза, жидкая (почвенные растворы) и газовая (почвенные газы). Химический состав почв характеризуется преобладанием SiO₂, за которым следует

Таблица 7.2. Химический состав земной коры, вес. %

Компонент	Тип земной коры
	Континенталь­ный	Субконтинентальный	Океанический	Земная кора в среднем
SiO2	57,23	56,88	48,71	55,24
TiO2	0,71	0,73	1,40	0,86
Al2O3	14,46	14,43	14,90	14,55
Fe2O3	2,36	2,37	2,64	2,42
FeO	5,41	5,64	7,37	5,86
MnO	0,132	0,136	0,245	0,157
MgO	4,77	4,97	7,42	5,37
CaO	6,98	7,14	12,19	8,12
Na2O	2,40	2,39	2,58	2,44
K2O	1,98	1,90	0,33	1,61
P2O5	0,159	0,16	0,224	0,173
Cорг.	0,08	0,07	0,05	0,07
CO2	1,48	1,37	1,35	1,44
SO3	0,115	0,106	-	0,089
Sпир.	0,083	0,083	0,055	0,077
Cl	0,043	0,040	-	0,033
F	0,33	0,031	0,020	0,030
H2O	1,57	1,56	1,05	1,46

в порядке убывания Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O, MgO, CaO.

Важной составной частью почв является гумус или перегной, который образуется при разложении органических, преимущественно растительных, остатков под влиянием микроорганизмов и при участии ферментов и минеральных катализаторов. В его состав входят высокомолекулярные кислоты, среди которых ведущее значение имеют группы гуминовых и ульминовых кислот - черного и темно-бурого цвета - и желтоокрашенные или почти бесцветные фульвокислоты.

Химический состав и строение почвы отражаются в произрастающих на ней растениях и в поверхностных водах.

Под загрязнением почв понимают увеличение концентраций содержащихся в почве веществ выше предельно допустимого уровня, а также появление в почвах любых веществ, признанных вредными. Различают шесть степеней загрязнения почв (0-5) по признаку их продуктивности, т.е. производимой биомассы (табл. 7.3).

Россия обладает самым крупным в мире земельным фондом в 1 млрд. 717 млн. га, но лишь 13% территории используется в сельском хозяйстве и только 7% приходится на земледелие. Это говорит о том, что не вся территория благоприятна для земледелия и сельского хозяйства.

Таблица 7.3. Степени загрязнения почв

Степени загрязнения	Оценка степеней загрязнения почв	Показатель снижения качества и количества продукции от получаемой на таких же, но практически не загрязненных почвах, %
0	Практически не загрязнены	Менее 5
1	Слабо загрязнены	6-10
2	Умеренно загрязнены	11-25
3	Сильно загрязнены	26-50
4	Очень сильно загрязнены	51-75
5	Чрезмерно загрязнены	Более 75

Почва и климат России очень разнообразны - от заболоченных тундр до лучших в мире почв - степных и лесостепных черноземов. Именно на 2/3 пахотных земель, занимающих 7 % территории страны, производится 80% сельскохозяйственной продукции.