Тема 7. Охорона земної поверхні

Літосфера – зовнішня відносно міцна оболонка Землі, що включає земну кору і частину верхньої мантії планети.

В екологічному плані літосфера являє собою базову, чи мінеральну підсистему біосфери. Літосфера є опорною частиною всіх екосистем. Антропогенний вплив перетерплюють усі її складові: ґрунти, гірські породи і їхні масиви, надра.

Ґрунт – зовнішні верхні обрії гірських порід, змінені спільним впливом води, повітря і діяльністю живих організмів.

Ґрунти являють собою суміш мінеральних речовин, що виникли в результаті руйнування гірських порід, і органічних речовин – продуктів життєдіяльності і руйнування організмів, головним чином, рослин.

Як середовище мешкання, ґрунт володіє рядом особливостей. Представляє собою трифазну систему.

Перша - тверда фаза - складається з різних по величині твердих часток (мінеральна основа – 50 - 60 % загальної ваги ґрунту, органічна речовина – 10 %).

Друга – рідка фаза – представлена ґрунтовою вологою (25 – 30%).

Третя – газоподібна фаза – представлена газами, укладеними в порах і розчиненими у воді (15 – 25%).

Фактори ґрунтоутворення:

1. Ґрунтоутворюючі породи – субстрат, на якому утворяться ґрунти. Від характеру материнських порід у більшій мері залежить і тип ґрунтів.

2. Рослинність впливає на формування органічної складової. Зелені рослини є творцями первинних органічних речовин. Найбільшу кількість органічної речовини дають лісові співтовариства, особливо в умовах вологих тропіків – 250 ц/га в рік, мінімальна кількість органічної речовини створюється в умовах тундри, пустель – 5-10 ц/га в рік.

3. Тваринні організми – їхня основна роль складається в перетворенні первинних органічних речовин. У ґрунтоутворенні беруть участь як ґрунтові, так і наземні організми. У ґрунтовому середовищі тварини представлені, в основному, безхребетними (біофаги, сапрофаги, нематоди, дощові хробаки). На 1 га – більш 1млн. найпростіших. Самі численні представники наземного світу, що беруть участь у ґрунтоутворенні – миші – полівки й інших дрібних гризунів.

4. Мікроорганізми. Рослинні і тваринні останки, потрапляючи в ґрунт, піддаються складним змінам. Визначена їхня частина розпадається до вуглекислоти, води, простих солей. Частина, що залишилася, переходить у нові складні органічні сполуки. Величезне значення в здійсненні цих процесів грають мікроорганізми – бактерії, віруси, найпростіші водорості. У 1 грамі – мільярди кліток.

5. Клімат. З ним зв'язані тепловий і водяний режим ґрунту, що у свою чергу визначають інтенсивність ґрунтоутворюючих процесів.

6. Топографічний фактор – висота над рівнем моря. З висотою знижуються середні температури, збільшується добовий перепад температур, зростає кількість опадів, швидкість вітру, зростає інтенсивність радіації, знижується атмосферний тиск, концентрації газів. Усі ці фактори впливають на рослини і тварин, обумовлюючи вертикальну зональність.

7. Рельєф – один з факторів розподілу по земній поверхні тепла і води. Гірські ланцюги можуть служити кліматичними бар'єрами, перешкодами для поширення і міграції організмів, можуть відігравати роль фактора, що лімітує, у процесах видоутворення. Крутість схилу визначає швидкість дренажу води і змивання ґрунтів. На крутих схилах ґрунту малопотужні і сухі. Експозиція схилу визначає кількість одержуваного сонячного світла. У північній півкулі більше сонячного світла одержують схили, звернені на південь, у південній півкулі має місце зворотна ситуація.

8. Час – необхідна умова протікання будь-якого процесу в природі. Абсолютний вік ґрунтів Східно – Європейської рівнини, Західного Сибіру, Північної Америки, визначений радіовуглецевим методом, - від кількох сотень до декількох тисяч років. Наприклад, для утворення шару гумусованого ґрунту товщиною в 1 см необхідно 200 – 400 років.

9. Останнім часом істотним фактором, що впливає на ґрунтоутворення, є господарська діяльність людини. Ґрунт у цьому випадку випробує різні види антропогенного навантаження – зміна хімічного складу, порушення ґрунтового покриву – деградація, ерозія. Перелічимо найбільш небезпечні сучасні тенденції:

• в даний час швидкість розширення зони пустель складає 44 га/хв;

• активна вирубка лісів призвела до скорочення площі тропічних лісів на 2/3, у районі ріки Амазонки на 2/5 і цей процес продовжується;

• явна деградація якості земельних ресурсів. В українських чорноземах вміст гумусу складає зараз від 4 до 6% ваги ґрунту, для порівняння – у 19 столітті процентний уміст гумусу складало 8-16 %.

• ріст площ антропогенних ландшафтів. Наприклад, тільки 8 % території України знаходиться в природному стані;

• дійсним нещастям стала ерозія ґрунтів – винос часток родючого шару з вітровими і водяними потоками, що веде до деградації ґрунтів, утворенню ярів, запиленню.

Найбільш значне по масі і дуже небезпечне техногенне навантаження сьогодні випробує поверхня землі.

Усі порушення і забруднення ґрунтового покриву, зміни його фізичних і хімічних характеристик, гноблення життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів, і як наслідок, зниження родючості містить у собі поняття деградація ґрунтів.

Забруднення ґрунтів можна умовно розділити на наступні групи: хімічне забруднення, біологічне забруднення, радіоактивне забруднення, ерозія, засолення.

Хімічне забруднення ґрунту – результат господарської діяльності людини.

2. Біологічне забруднення. Патогенні мікроорганізми, що попадають у ґрунт і розмножуються там, можуть бути збудниками гострих інфекційних захворювань, таких як сибірська виразка, гангрена, ботулізм, черевний тиф, дизентерія.

3. Забруднення радіоактивними речовинами. Радіоактивні речовини по своїх хімічних властивостях практично не відрізняються від аналогічних нерадіоактивних елементів і легко проникають у живі організми, вбудовуючись в харчові ланцюжки.

4. Ерозія ґрунтів. Слово «ерозія»походить від латинського erosio – роз'їдати. Причиною зниження біопродуктивності є зниження вмісту гумусу в ґрунті.

5. Засолення ґрунтів відбувається при контакті ґрунтового покриву з мінералізованими поверхневими чи підземними водами.

6. Геомеханічні порушення. Джерелами геомеханічних порушень можуть бути наступні процеси:

• устрій проммайданчиків, будівництво доріг, комунікацій, промислових і житлових будинків;

• бурові, геологорозвідувальні роботи, проходка розкриваючих і підготовчих гірських вироблень, видобуток корисних копалин відкритим і підземним способом;

• складування на землях і формування полігонів промислових і побутових відходів;

• поховання відходів виробництва в надрах;

• пиління породних відвалів і хвостосховищ.

6. Наслідки організації полігонів побутових і промислових відходів, відвалів, відстійників.