Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
химия, география.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
03.11.2018
Размер:
1.38 Mб
Скачать

§3. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая

При изучении географических оболочек как абиотической основы жизни используются два взаимно дополняющих подхода: абиотический и экологический. При абиотическом подходе элементы и процессы неживой природы рассматриваются как условия существования живых организмов. При экологическом подходе неживая среда исследуется с учетом взаимодействия с биотой и влияния на нее. И хотя все геосферные оболочки важны в абиотическом и экологическом отношении, указанные подходы использовались до последнего времени только при изучении гидросферы и атмосферы. Понятие «экологические функции литосферы» появился лишь в середине 90-х годов двадцатого века. Между тем, исследование абиотических факторов и экологических функций литосферы является крайне актуальным в связи с резко выросшей антропогенной экологической нагрузкой на природную среду.

Выделяют четыре экологические функции литосферы: ресурсную, геодинамическую, геохимическую и геофизическую.

Ресурсная функция литосферы состоит в обеспечении биот и человека материальными ресурсами и возможности пространственного расселения. Активное потребление человеком ресурсов литосферы (120 млрд. тонн руд, горючих и строительных материалов в год) создает весьма тревожную ситуацию.

Так, не возобновляемые энергетические ресурсы (органическое и ядерное топливо) будут в основном израсходованы человечеством в ближайшие сто лет. Необходимы разработки эффективных технологий использования альтернативных источников энергии (см. Концепции химии, §7).

По оценкам в ближайшие 60 лет будут исчерпаны запасы полиметаллических руд, содержащих цинк, никель, медь, олово, свинец, кобальт, вольфрам, молибден. Несколько лучше положение с железными рудами и запасами хрома и марганца.

Это требует введения политики сбережения ресурсов, их повторного или многократного использования, внедрения малооттходных и безотходных технологий.

Геодинамическая функция литосферы связана с теми естественными и антропогенными процессами, которые происходят в литосфере и влияют на жизнь биот и человека. Эти процессы делятся на эндогенные (внутренние) и экзогенные (внешние). К эндогенным относятся тектонические движения, например, землетрясения, вулканическая деятельность. К экзогенным - выветривание, оползни, лавины, обвалы и другие.

Человек в настоящее время фактически меняет облик всей литосферы и не в лучшую сторону. Так, интенсивная добыча нефти и газа, закачка воды в отработанные скважины и шахты, рытье карьеров, прокладка туннелей приводит к усилению сейсмичности, изменению рельефа. Оседают плотины гидроэлектростанций, крупные города, где человек активно осваивает подземное пространство. Все эти факторы требуют точной экологической оценки. Важной научной задачей является прогнозирование катастрофических геологических процессов.

Геохимическая функция литосферы связана с теми геохимическими процессами антропогенного характера, представляющими опасность для биоты и человека. В результате добычи полезных ископаемых, промышленной и сельскохозяйственной деятельности и захоронения отходов возникает химическое загрязнение литосферы, т.е. привнесение в литосферу различных токсичных веществ (тяжелых металлов, пестицидов, пластмасс, использованных синтетических моющих средств), многие из которых обладают также канцерогенными и мутагенными свойствами.

В земной коре многие опасные для жизни химические вещества находятся в связанном состоянии. После их извлечения на поверхность, переработки и использования человеком они представляют уже гораздо бóльшую опасность. Так, например, человеческая деятельность существенно увеличивает концентрацию тяжелых металлов в литосфере. Основными источниками загрязнения тяжелыми металлами являются промышленные предприятия, тепловые электростанции, автотранспорт. Сначала тяжелые металлы попадают в атмосферу, а затем с осадками возвращаются в литосферу. Согласно расчетам, в химическом загрязнении литосферы доля свинца антропогенного происхождения составляет 94-97%, кадмия – 85-89%, никеля – 66-75%.

Геофизическая функция литосферы учитывает физические факторы, влияющие на биоту и человека: радиацию, шумовые и тепловые эффекты. На поверхности Земли наблюдается естественный радиационный фон, который с медицинской точки зрения не считается опасным. Однако следует иметь в виду, что доля фона антропогенного характера быстро нарастает.

Одну треть радиационного фона создает космическое излучение, источником еще одной трети фона является радиоактивный газ – радон, просачивающийся через трещины на поверхность. Радон и продукты его распада способны накапливаться в закрытых помещениях, что увеличивает радиационный фон в них в несколько раз. Применение в быту природного газа, пользование душем являются дополнительными источниками радона.

Последнюю треть радиационного фона дают искусственные источники – рентгеновские установки, кинескопы телевизоров, мониторы компьютеров. Учитывая их повсеместное распространение, это означает увеличение доли фона антропогенного характера.

Интенсивная добыча полезных ископаемых, строительных материалов и их использование означает вынос радионуклидов на поверхность Земли и включение их в геобиогенные циклы.

Биоты всегда существовали в условиях естественного звукового фона. Однако в настоящее время на него накладывается интенсивный шум технического происхождения, обусловленный деятельностью промышленных предприятий и использованием транспорта, что создает звуковой дискомфорт для живых организмов, включая человека.

Техническая деятельность человека изменяет также естественный тепловой режим литосферы. Так, прокладка теплотрасс, сброс теплых промышленных вод в реки и водоемы приводит к изменению температурного режима существования биот. Например, в больших городах перепад температур может достигать 5-8º С.