Основные загрязнители почв

1. Из атмосферы: тяжелые металлы, кислотные дожди, радионуклиды.

2. Сточные воды промышленных предприятий.

3. Сточные воды сельского хозяйства (ядохимикаты, удобрения)

4. захоронение твердых бытовых и промышленных отходов.

5. Канцерогенные вещества (выхлопы автомобилей, самолетов, ТЭС)

 

Почва значительно менее подвижна, чем атмосферный воздух или вода, поэтому загрязнения в ней накапливаются.

Основная проблема современности – резкое сокращение сельхозугодий. Основные причины этого процесса:

1. Эрозия почв – разрушение и снос почвенного покрова

Виды эрозии:

· Водная эрозия – смыв почвы талыми водами, дождевыми, ливневыми водами

· Ветровая эрозия (дефляция) – вынос ветром мелких частиц почвы. Особенно страдают лёгкие почвы (песчанно-суглинистые)

· Техническая эрозия – разрушение почвы под действием транспорта и тяжёлой техники

· Ирригационная эрозия – возникает при нарушении правил полива (применение технической воды, содержащей много солей)

На территории нашей страны водной эрозии подвержены 31% земель, а ветровой 34%.

2. Затопление и подтопление территорий

3. Заболачивание (например, в сильно переувлажнённых районах Нечерноземья)

4. Зарастание лесом и кустарником

5. Опустынивание

Опустыниванием называется процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижение биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращении территории в пустыню. В настоящее время опустыниванию в мире подвержено 1млрд. га.

Причины опустынивания:

а) природные

· Неблагоприятные метеоусловия (например длительные засухи)

· Преобладание лёгких почв

· Снижение уровня подземных вод

· Ветровая и водная эрозия

б) антропогенные

· Вырубка деревьев и кустарников

· Чрезмерная нагрузка на пастбища (перевыпас скота)

· Нерациональное водопользование

 

Основные мероприятия, касающиеся защиты почв

1. Почвозащитные севообороты

2. Полосное земледелие (чередование полей с лесопосадками)

3. Закрепление и освоение песков (посадка многолетних растений с мощной корневой системой)

4. Осушение болот

5. Рекультивация – восстановление нарушенных территорий. Существует два этапа рекультивации:

· Техническая рекультивация (планировка поверхности, подготовка участков для освоения, нанесение плодородных почв)

· Биологическая (формирование растительного покрова, создания для обитания животных, микроорганизмов и т.д.)

При необходимости выполняют строительный этап рекультивации (подготовка земли под строительство зданий, сооружений)

 

 

Свойства литосферы

 

Полезные ископаемые - это вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии, извлекаемые из недр Земли («ископаемые») и служащие человеку («полезные»).

Образуются полезные ископаемые только во внешней оболочке Земли, имеющей толщину 10 - 15 км. Эта оболочка получила специальное название - рудосфера. В ней происходит постоянный круговорот веществ. Месторождения образуются на любом этапе круговорота веществ повсеместно: на суше, в морях и океанах.

Породы и руды, возникшие на больших глубинах, поднимаются наверх и образуют горные хребты и возвышенности. Затем солнце, вода и ветер разрушаю их , в виде обломком и растворов переносят в океан, где накапливаются, образуя осадочные породы, которые в свою очередь погружаются в глубины Земли.

Руда - древнерусское название крови.

 

Начало образование месторождений обычно на больших глубинах при высоких температурах (800 град С) и давлении (1000 кг/см2). При этих условиях твердое вещества превращается в расплав - магму. Под давлением магма устремляется вверх. По пути часть расплава застывает, а часть - может вырваться наружу.

На глубине 3 - 15 км по мере остывания из магмы выделяется первая группа минералов богатая магнием и железом, но бедная кремнием. К этой группе относятся месторождения:

- медных и никелевых руд ;

- хрома, титана и платины;

- редких и редкоземельных элементов;

- алмазов.

Вторая группа месторождений возникает из магматических расплавов, обогащенных оксидами К, Na, Ca и Al, но обедненных оксидами Si. Это крупнейшие на Земле месторождения меди и молибдена.

Третья группа месторождений, самая большая и разнообразная по составу руд, образуется из растворов, циркулирующих по трещинам. Эти растворы возникают при остывании магмы, содержащей 70-90% оксидов Si. Из такой магмы образуются:

- граниты;

- во вмещающих граниты породах и в самих гранитах отлагаются руды серебра, золота, вольфрама, молибдена, свинца, цинка и др. элементов.

 

Невозможно переоценить роль полезных ископаемых в становлении цивилизации. Выделяют даже 3 основных периода:

- древний ( до 1 в. н. э.). По некоторым оценкам древний период длился несколько сотен тысяч лет, в течении которых человеческое общество претелпело 3 этапа своего развития и освоения природы, получивших название каменного (до VIII - IV тыс. До н. э.), бронзового (IV - I тыс. до н. э.) и железного (примерно Х в. до н. э.) веков.

- средневековый,длившийся вплоть до XV в.

- новый, доходящий вплоть до наших дней.

Рассмотрим полезные ископаемые более подробно, разбив их на традиционные группы.

 

1. РУДЫ МЕТАЛЛОВ. Их принято делить на:

а) черные металлы, к которым относятся железо, марганец, титан, хром и ванадий. Они используются для получения чугуна и сталей. Пик добычи черных металлов уже прошел Для выплавки черных металлов сегодня делается ставка на использование металлического лома и металлосберегающие технологии. Непосредственную угрозу для человечества добыча черных металлов представляет прежде всего с точки зрения наличия огромного количества отвалов «пустой» породы. Вода растворяет содержащиеся в них соединения тяжелых, цветных и радиоактивных металлов (железа, меди, цинка, урана и др.) Они попадают в водоемы, продукты питания и т. п. Чтобы сохранить природную среду при добыче тяжелых металлов предпочтение отдают их подземной разработке.

б) легкие металлы, к которым относятся алюминий, магний и бериллий. Все они широко применяются для получения легких и прочных сплавов, используемых прежде всего в передовых наукоемких отраслях промышленности (авиапромышленности, космонавтике, судостроениии, атомной энергетике и т. п.). Пик производства легких металлов приходится на 80-ые года ХХ в. наиболее ярким примером металлов этой группы является алюминий. Этот металл стал показателем уровня жизни. Прогнозирование дальнейшего роста алюминиевой промышленности базируется на данных о росте национального дохода той или иной страны.

в) цветные металлы, к которым относятся медь, цинк, свинец, сурьма и никель. Они применяются в электротехнической, атомной, нефтехимической (производство бензина), химической и др. видах промышленности. Так же как и для легких металлов бум их производства приходится на 80-ые годы нашего столетия.

г) редкие и малые металлы, к которым относятся более 50-ти металлов периодической таблицы. Прежде всего это легирующие металлы - вольфрам, молибден и кобальт, используемые в качестве добавок к расплавам железа, что придает стали прочность и устойчивость к высоким температурам. Цирконий, цезий, ниобий и тантал также относятся к группе легирующих добавок к сталям различного назначения. К малым металлам относятся прежде всего олово (получение бронзы, покрытий и т. п.), ртуть и висмут, использующиеся в военном деле (взрыватели), химической промышленности, термоядерной технике и т. п.

д) благородные металлы, к которым относятся золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (палладий, родий, осмий, рутений и иридий). Эти металлы встречаются в природе в самородном виде.

е) радиоактивные руды, к которым относятся уран, торий, радий, радон, актиний и протактиний, калий, кальций, ванадий, рубидий, цирконий и др. В этих элементах со временем уменьшается содержание нераспавшихся активных ядер. При этом уровень излучения, сопровождающий этот процесс, начинает приближаться к естественному безопасному фону (характеристика - период полураспада). Человечество познакомилось с этой группой металлов на рубеже ХХ в. Бум добычи и использования этих металлов приходится на 40 - 60 г.г., а в 80 - 90 г.г. - их спад.

 

2. ЦВЕТНЫЕ КАМНИ. Их поиск и добыча не претерпели существенных изменений за прошедшие тысячелетия. Их использование связано с удовлетворением эстетических потребностей, а также применением их как средства расчетов. Их делят на:

а) драгоценные камни, к которым относят прозрачные минералы: алмаз, изумруд, рубин, александрит, сапфир, аметист, топаз, аквамарин и др.

б) полудрагоценные и поделочные камни, к которым относят красиво окрашенные непрозрачные минералы или горные породы. Это агат, малахит, яшма, жемчуг, бирюза, лазурит, нефрит, янтарь, родонит и др.

 

3. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Их роль в развитии цивилизации трудно переоценить. К этой группе полезных ископаемых относят:

а) строительные и облицовочные камни, к которым прежде всего можно отнести известняки (карбонатные породы) - самые распространенные на Земле осадочные образования; мрамор (преобразованный в глубинах земли известняк); мраморный оникс (порода, образованная осаждением карбоната кальция из подземных источников) и гранит.

б) прочие строительные материалы. Они образовались по мере разрушения горных пород и относятся к обломочным полезным ископаемым. Это прежде всего галечники галька, гравий), пески и глины.

 

4. АГРОХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ. К ним относятся:

а) агрохимические руды, содержащие триаду жизни, необходимую для поддержания плодородия почвы - фосфор, калий и азот.

б) руды, содержащие мышьяк, фтор, барий, серу и используемые для производства ядохимикатов.

 

5. ТОПЛИВНОЕ СЫРЬЕ. К нему относятся ископаемые жидкое, газообразное и твердое топливо:

а) нефть, используемая не только в качестве топлива (мазут), а также для глубокой переработки и получения различных продуктов химической промышленности.

б) природный газ, применение которого сродни использованию нефти.

в) уголь, горючие сланцы и торф, являющиеся представителями твердого ископаемого топлива. Эта группа полезных ископаемых является продуктом «глубинной» переработки останков погибших в древности растений и отличаются между собой степенью метаморфизма. Применение твердого топливного сырья не ограничивается только энергетикой. Его используют в металлургии, сельском хозяйстве, химии, медицине и т. п.

 

Загрязнения литосферы

Загрязнения почвы

1. Канцерогенные вещества , тяжелые металлы, кислотные дожди, радионуклиды (из атмосферы).

2. Сточные воды различной природы (бытовые, промышленные, сельскохозяйственные).

3. Захоронения твердых промышленных и бытовых отходов.

Почва менее подвижна, чем воздух и вода, поэтому загрязнения в ней накапливаются.

Главной проблемой остается сокращение сельскохозяйственных угодий. Основными причинами этого сокращения являются:

1. Эрозия почвы – разрушение, износ почвенного покрова. При этом различают следующи виды эррозии:

- водную (ливневые воды, талые воды)

- ветровую (дефляцию) - вынос ветром легких частиц почвы;

- техническую – разрушение почвы транспортными средствами и тяжелой техникой;

- ирригационную, обусловленную нарушением режима полива.

2. Заболачивание в сильно переувлажненных районах.

3. Зарастание лесом и кустарником.

5. Опустынивание – процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, которая в экстремальных условиях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращения территории в пустыню. Причинами опустынивания являются следующие факторы:

а) природные:

- неблагоприятные метеоусловия (например, длительные засухи);

- преобладание легких почв;

- снижение уровня подземных вод;

- ветровая и водная эрозия.

б) Антропогенные:

- вырубка деревьев и кустарников;

- чрезмерная нагрузка на пастбища (перевыпас скота);

- нерациональное водопользование.

Защита почвы

Основными методами защиты почв являются:

1. Почвозащитные севообороты.

2. Полостное земледелие (чередование полей с лесополосами).

3. Закрепление и освоение песков.

4. Осушение болот

5. Рекультивация – восстановление нарушенных территорий, предусматривающая два этапа:

- технический этап, включающий планировку поверхности, подготовку участка для освоения, нанесение плодородного слоя почвы;

- биологический этап - формирование зеленого ландшафта и создание условий для жизнедеятельности растений, животных и т.д.