Тема 5. Антропогенное воздействие на окружающую среду.
1.Антропогенное воздействие на геооболочки.
2.Разнообразные виды загрязнений.
Осваивая Землю, человек воздействует на все ее компоненты. Следствием этого является загрязнение природной среды и проявление техногенных геологических процессов. Суммарное воздействие на природно-антропогенные системы естественных и техногенных процессов может стать причиной техногенных катастроф. Антропогенное воздействие на литосферу проявляется в изъятии из оборота плодородных земель, создании искусственного рельефа и подземных структур, нарушении геодинамического и теплового равновесия недр, химическом и радиоактивном загрязнении грунтов и почв. Важными в этом воздействии являются возбужденные геологические процессы – формирование антропогенных почв и грунтов, эрозия, карст, суффозия и криогенные процессы. В населенных пунктах формируется новый антропогенный тип грунтов мощностью до десятков метров (культурный слой). Он содержит остатки деятельности человека: сооружения, мусор, золу, останки. В современных городах этот слой формируется за счет твердых дорожных покрытий, кирпича, камня, стекла, мусора, предметов обихода. На протяжении геологического времени естественная скорость образования почв превышала скорость эрозии. Техногенный рельеф становится причиной искусственной эрозии, приводящей к деградации плодородного слоя. Темпы антропогенной эрозии превышают темпы современного почвообразования. В пределах природно-антропогенных систем при интенсивной откачке подземных вод активизируются процессы карста и суффозии.. они сопровождаются образованием в водоносных горизонтах полостей. В них при понижении напора и уровня эксплуатируемых подземных вод втягиваются перекрывающие песчаные отложения. В результате на поверхности образуются депрессионные воронки и провалы, деформируются здания и сооружения. В условиях многолетней мерзлоты происходят специфические техногенные изменения геологической среды. Здесь на первый план выходит тепловое взаимодействие технических сооружений и грунтов оснований. Под основаниями зданий, вокруг стволов шахт и скважин, днищах карьеров, вдоль трасс нефте и газопроводов происходит оттаивание мерзлых пород. Вследствие этого активизируются процессы пучения, термоэрозии, термокарста. Вспучившийся грунт выталкивает фундаменты зданий, опоры мостов, линий электропередач, дорог. Поверхность органического почвенного слоя нарушается при движении тяжелого транспорта. В результате вытаивания подземных льдов на месте транспортной колеи образуются овраги и болота. Под воздействием термокарста и термоэрозии оседают инженерные сооружения. Мощный источник тепла – нефтегазопроводы. Нефть и нефтепродукты с целью повышения текучести подогревают до 100 гр, газ – до 70 гр. Протаивание льдистых отложений вызывает формирование термокарстовых – провальных форм рельефа в виде просадки поверхности, ложбин, озер, канав, воронок, колодцев. К этой же группе факторов относятся опустынивание, техногенный рельеф, техногенные опускания земной поверхности, техногенные землетрясения, оползни. К элементам техногенного рельефа относятся карьеры и шахты (некоторые до глубины 150 м -3,8 км). На глубину более 12 км пробурена Кольская скважина. Наибольшие изменения рельефа местности связано с открытыми и подземными разработками, складированием на дневной поверхности горных пород и отходов переработки и обогащения полезных ископаемых. Амплитуда высот техногенных форм рельефа достигает нескольких сот метров. К этим же элементам относятся и искусственные оросительные магистральные каналы. Естественный рельеф изменяется вследствие разрушения берегов в процессе выборки грунта в руслах рек. В городских условиях выравнивание природных поверхностных грунтов, засыпка оврагов, прудов, старичных озер содействует нивелированию естественного рельефа. Отвалы горных пород, золоотвалы ТЭС, оказывая дополнительное давление на поверхность Земли, нарушают естественный геодинамический режим. Извлечение из подземных пластов угля, нефти, газа, воды вызывает снижение пластового давления, уплотнение пород. При добыче твердых полезных ископаемых производится откачка шахтных вод. В результате в пластах образуются пустоты и полости, что может приводить к обрушению кровли отработанного пространства. Возникают депрессионные воронки. Оседания земной поверхности вызывают подтопление и заболачивание, деформацию сооружений, изменение уклонов русел рек. Антропогенная деятельность – причина возникновения возбужденных землетрясений. Они происходят при заполнении водой водохранилищ, добыче подземных вод, нефти, газа, при закачке сточных вод в подземные горизонты, а также под воздействием взрывов. Возбужденные техногенные землетрясения сопровождаются разрушением плотин, повреждением зданий и сооружений. Причина возбужденных оползневых явлений – искусственные динамические нагрузки. Они возникают при нарушении устойчивости склонов, когда подрезают их основания во время строительства автомобильных и железнодорожных трасс. Причина образования искусственных селей – геодинамическая неустойчивость природно-техногенных систем. Могут возникать в результате складирования на склонах отвалов горных пород после выпадения осадков.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Серьезное антропогенное воздействие на литосферу оказывает химическое и радиационное загрязнение. Источники химического загрязнения литосферы – отвалы горных пород, выбросы нефти, стоки рудничных, дренажных, промышленных, сельскохозяйственных, вод, бытовые отходы. Активно накапливают загрязняющие вещества северные ландшафты. Благодаря низкой интенсивности биогеохимического круговорота, северные почвы обладают слабой способностью к самоочищению от продуктов техногенеза. В заполярных районах нефтедобыча способствует повышению концентрации тяжелых металлов в ландшафтах. Радиационное загрязнение литосферы связано с добычей урановой руды, авариями на АЭС, испытанием оружия, захоронением отходов.
|
|
|
В процессе антропогенной деятельности происходит изъятие из оборота ценных земель. Большие площади плодородных земель отчуждаются при добыче полезных ископаемых, освоении природных гидроресурсов.
Антропогенная деятельность стала важным фактором изменения водного баланса и загрязнения гидросферы. Различают следующие виды антропогенного воздействия на гидросферу: химическое, радиационное и тепловое загрязнение поверхностных и подземных вод; геолого-геоморфологическое изменение берегов рек, морей, озер; заиление водоемов.
К числу наиболее опасных загрязнителей элементов гидросферы относятся: нефть и нефтепродукты, ПАВ, хлориды, тяжелые металлы, радиоактивные вещества, сульфаты, фенолы, органические вещества, сероводород. Тонна нефти растекается на поверхности водоема пленкой на площади 2,6 кв.км. В пределах этого участка снижается интенсивность светового потока, замедляется фотосинтез и аэрация водных масс, вода обедняется кислородом. Среди углеводородов наиболее токсичными и быстро действующими являются ароматические – бензин, толуол, бензол. Даже при малых концентрациях они оказывают медленное отравляющее действие на низшие формы жизни в водоемах. ПАВ широко применяются в процессе разработки месторождений нефти для повышения нефтеотдачи пласта. Они истощают запас растворенного в воде кислорода, покрывают поверхность водоема слоем стойкой пены, не поддающейся биохимической очистке. Даже при небольших концентрациях прекращают рост водорослей, при наличии ПАВ в кровь быстрее всасываются токсины. Распространенный вид загрязнения – «цветение» воды в мелководных, слабопроточных хорошо освещаемых и прогреваемых водоемах. Оно происходит тогда, когда в воды поступают сточки, содержащие органогенные элементы – фосфор и азот.
Наряду с загрязнением поверхностных вод происходит загрязнение и подземных – важных источников питьевого водоснабжения. Подземные воды загрязняются нефтью в процессе добычи, минеральными удобрениями и пестицидами в сельскохозяйственном производстве. При хранении навоза и вывозе его на поля происходит потеря жидкой составляющей, насыщенной соединениями азота, которые стекают в грунтовые воды. В некоторых странах в недра закачиваются стоки химической фармацевтической и нефтехимической промышленности, проникающие в подземные водоносные горизонты. На территории России в глубоких геологических формациях размещаются радиоактивные отходы. Сброс больших количеств отработанных вод тепловых и атомных электростанций способствует значительному повышению температуры воды. Изменение температуры ухудшает качество вод. При таком повышении температуры возрастает токсичность цинка, цианидов, некоторых пестицидов. Усиливается растворяющая способность воды, что может усилить карстово-суффозионные процессы.
Антропогенное загрязнение атмосферы вызывает болезни человека, коррозию технических сооружений, создает угрозу парникового эффекта, разрушения озонового слоя. Естественное равновесие атмосферы нарушается выбросами антропогенных газов, пыли и аэрозолей. Основной загрязнитель воздуха – углекислый газ – продукт сжигания органического топлива. Его возрастание в атмосфере сопровождается уменьшением количества атмосферного кислорода. К числу вредных техногенных загрязнителей относятся оксид углерода, соединения серы, азота. Особенно опасны для человека стойкие органические соединения – искусственно синтезированные высокотоксичные соединения хлора. Главные источники химического загрязнения атмосферы – автотранспорт, нефтегазовая и горная промышленность, теплоэнергетика. Различные газообразные продукты – метан, оксид углерода, азота, соединения серы выделяются в атмосферу при разработке месторождений полезных ископаемых. Техногенные газы интенсивно выделяются в результате окислительных процессов и самовозгорания пород в угольных отвалах. Загрязняющие вещества поступают в атмосферу из-за несовершенства производственных технологий и во время аварийных выбросов. Для промышленных и горнодобывающих районов характерно распространение отходов в виде угольной, кварцевой, асбестовой и других пылей. Обильное пылевыделение происходит при разработке месторождений карьерным способом с применением взрывных работ, особенно в засушливых и подверженных действию ветров районах. Минеральные частицы загрязняют воздушное пространство непродолжительное время, вблизи предприятий, оседая на почву, водоемы и другие природные объекты. На более далекие расстояния распространяется действие техногенных пыльных бурь. Причиной их является ветровая эрозия, вызванная хозяйственной деятельностью человека. Твердые частицы с поверхности Земли заносятся в атмосферу на значительную высоту – пыль поднятая тяжелой техникой обнаружена в тропосфере на высоте 10 км. Средняя продолжительность пребывания легкой примеси составляет около двух лет в стратосфере – 1-4 месяца. При таком времени существования примеси успевают распространиться на многие тысячи километров от мест поступления в атмосферу.
В промышленных зонах загрязняющие вещества, растворяясь в атмосферной влаге, возвращаются на землю в виде кислотных дождей. Пагубно влияют на здоровье, снижают плодородие почв, вызывают гибель лесов, ускоряют коррозию металлических конструкций. В 1970 годы, чтобы уменьшить загрязнение воздуха, на предприятиях загрязнителях стали возводить высокие дымовые трубы. Это несколько улучшило качество воздуха в непосредственной близости от места выброса, но вызвало перенос загрязнений на дальние расстояния – трансграничный перенос.
В процессе антропогенной деятельности засоряется и околоземное пространство. Количество антропогенного мусора в нем составляет около 3000 тонн. В основном это осколки ракет, отработавших спутников. Наибольшая плотность наблюдается на высоте около 800 км. Осколочный мусор представляет угрозу для космических кораблей и экипажей. Он может оставаться на орбитах сотни и тысячи лет.
В результате химического загрязнения атмосферы, парникового эффекта и разрушения озонового экрана меняется климат планеты. Если современные тенденции в развитии энергетики сохранятся, то к середине XXI века рост температуры может привести к непредсказуемым изменениям климата Земли.
Наибольшее комплексное воздействие на геосферы происходит в результате крупных промышленных катастроф и военных действий. Военные конфликты наносят огромный ущерб природе как мощный источник механического разрушения, химического и радиоактивного загрязнения природной среды. Военные действия изымают пространства из сферы деятельности, выводят из оборота плодородные земли, требуют большого количества минерального сырья. Ядерные испытания провоцируют искусственные землетрясения, извержения вулканов, разломы, оползни, обвалы, наводнения. Во время боевых действий происходит геохимическое загрязнение почв нефтепродуктами, высокотоксичными ядохимикатами и тяжелыми металлами, радиоактивными веществами. Разрушаются гидротехнические сооружения, что вызывает искусственные наводнения. В результате повреждения нефтедобывающих сооружений загрязняются нефтью и нефтепродуктами большие акватории. В водоемы сбрасываются боеприпасы, химическое оружие, ракетное топливо. Моря заражаются радиоактивными отходами, отравляющими веществами. Атмосферу загрязняют выхлопные газы мобильной боевой техники, дымы военных кораблей, заводов, пожарищ, вызванных бомбардировками городов, танкеров, нефтепромыслов. В результате уменьшается количество солнечной радиации, нагреваются верхние слои атмосферы, увеличивается испарение и уменьшается количество осадков. При испытании ракетной техники в верхнюю часть атмосферы выбрасывается высокотоксичное топливо, вода, азот, углекислый газ, окислы алюминия.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 896; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!