Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Геологічні аспекти взаємодії

Література

План

Лекція 4-5

ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ТА ОХОРОНИ РЕСУРСІВ ЛІТОСФЕРИ

1. Геологічне середовище, його антропогенна трансформація:

а) поняття про літосферу та геологічне середовище;

б) проблема використання та охорони надр Землі.

2. Проблеми використання та охорони ґрунтів:

а) поняття про педосферу;

б) вплив господарської діяльності людини на ґрунт;

в) сучасний стан земельних ресурсів в Україні та світі, їх охорона;

г) оптимізація с/г екосистем.

3. Рекультивація порушених земель.

1. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. — К.: Либідь, 1993.-304с.

2. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навчальний посібник. — К.: Т-во "Знання", КОО, 2002. — 203 с.

3. Назарчук М.М. Основи екології та соціоекології: Навчальний посібник. — Львів: Афіша, 2000. — 256 с.

4. Основи соціоекології: Навчальний посібник /Г.О.Бачинський, Н.В.Беренда, В.Д.Бондаренко та ін.; За ред. Г.О.Бачинського. — К.: Вища школа, 1995. — 238 с.

а) поняття про літосферу та геологічні процеси

Земна кора разом з верхньою частиною мантії являє собою кам’яну оболонку землі — літосферу.

У геосферах Землі — літосфері, гідросфері та атмосфері відбувається безперервний геологічний кругообіг речовин, викликаний внутрішніми та зовнішніми геологічними процесами.

Приповерхнева частина земної кори є одним з найважливіших компонентів глобальної екосистеми. З одного боку, вона є мінерально-сировинною базою для виробничої діяльності, а з іншого, — місцем існування усієї господарської діяльності людства. На гірських породах формується ґрунтовий і рослинний покриви, по них пересуваються люди, вони є природною основою фундаментів усіх будівель та інженерних споруд. Гірські породи верхньої частини літосфери, що перебувають під впливом інженерно-господарської діяльності людей, називають геологічним середовищем. Часто їх ще називають надрами Землі. З розвитком людського суспільства антропогенний вплив на геологічне середовище безперервно зростає. Цей вплив змінює природні геологічні процеси, перетворює їх на антропогенні (інженерно-геологічні) процеси, які пошкоджують навколишнє середовище. У середині XX ст. людина, яка стала найбільшою геологічною силою на нашій планеті, господарська діяльність людей порушила планетарний геологічний кругообіг речовин і почала викликати інженерно-геологічні процеси, сумірні з природними і навіть потужніші за них.

Надра є важливою частиною навколишнього середовища, з ними щільно пов’язані інші природні компоненти глобальної екосистеми. Від складу та будови приповерхневої товщі гірських порід і рухів земної кори залежать особливості рельєфу земної поверхні. Гірські породи безпосередньо впливають на ґрунти і рослинний покрив, які на них розвиваються, а посередньо — також і на тваринний світ, клімат тощо. З іншого боку, рельєф, клімат та інші фізико-географічні умови впливають на стан геологічного середовища.

б) проблема використання та охорони надр Землі

Надра або геологічне середовище Землі використовуються в кількох напрямах: 1) для добування корисних копалин; 2) зберігання рідких і газоподібних корисних копалин у природних і штучних сховищах; 3) створення різних споруд і навіть цілих заводів; 4) транспортних комунікацій (метро, трубопроводи); 5) захоронення промислових токсичних і радіоактивних відходів.

Промисловому використанню надр обов’язково має передувати їх ретельне геологічне, гідрогеологічне й інженерно-геологічне дослідження. Мінеральні ресурси, зосереджені в надрах, є основою функціонування головних галузей світового господарства. Мінеральні ресурси — це сукупність усіх корисних копалин суші й Світового океану, які використовуються в галузях енергетики, чорної та кольорової металургії, хімічної промисловості, будівництва. Вони є національним багатством кожної країни. Видобуті нині з надр землі корисні копалини забезпечують сировиною енергетику (на 83 %), хімічну (на 75) і металургійну промисловість (на 80-90 %). Щорічно на нашій планеті видобувається майже по 30 т різних корисних копалин на людину.

Останнім часом корисні копалини стали причиною політичних суперечок і міжнародних конфліктів, предметом вивчення спеціальних комісій ООН (південь і північ Африки, Чилі, Близький Схід, нафтові родовища Північного моря, залізо-марганцеві конкреції Світового океану та ін.).

Мінеральні ресурси нині значною мірою визначають економічний потенціал будь-якої держави. У гірничодобувній промисловості розвинених країн зосереджено до 35-45 % основних виробничих фондів, зайнято майже п’яту частину трудівників.

З розвитком цивілізації й народонаселення різко зросло видобування корисних копалин у всьому світі. За ХХ століття з надр Землі було добуто більше к.к., ніж за всю історію цивілізації. Через кожні 15 років об’єм видобутих к.к. подвоюється.

За даними ООН, сьогодні з надр Землі щорічно видобувається близько 20 млрд. т корисних копалин. При цьому разом із корисними копалинами з надр на поверхню піднімається ще більше пустих порід (за оцінками, 150 млрд. т щороку). Всього ж, як вважають учені, за всю історію людства, починаючи від бронзового віку, було виплавлено 16 млрд. т різних металів, у тому числі впродовж останніх 45 років — 11 млрд. т.

Ще один дуже важливий факт — лише 1-5 % усього обсягу речовин, що видобуваються з земних надр, через недосконалість сучасних технологій і техніки реалізуються у вигляді продукції виробництва, решта йде у відходи та втрачається на етапах виробництва. Наприклад, на Ангренському родовищі в Узбекистані за рік видобувають 6,9 млн. т каолінів, а відвантажують споживачам — 385 тис. т, тобто 6 %.

До 1962 р. на поверхні Землі накопичився 861 млрд. т техногенних (тобто перероблених і перевідкладених людською діяльністю) геологічних відкладів. За чотири останні десятиріччя ця цифра більше ніж потроїлася. Для порівняння варто нагадати, що природним шляхом поверхневими текучими водами на нашій планеті щорічно відкладається лише 13 млрд. т уламкових гірських порід.

Людство використовує всі елементи таблиці Менделєєва, але в різних кількостях. Величезного значення для економіки всіх країн набули такі корисні копалини, як нафта й газ, алюмінієві руди, хром, нікель, кобальт, титан, уран, марганець, свинець і олово. Міжнародні експерти підрахували, що за сучасних темпів видобування навіть найбільші родовища нафти будуть вичерпані через кілька десятиріч (Саудівська Аравія — 68 років, Об’єднані Арабські Емірати — 72, Кувейт— 221, Іран — 114 років, інші родовища — набагато швидше). Дані ООН свідчать: якщо країни, що розвиваються, збільшать видобування й використання мінеральних ресурсів до рівня США початку 90-х років XX ст., то запаси бокситів, міді, нафти, газу свинцю, цинку будуть вичерпані протягом 5-15 років. На сьогодні, ресурси 18 економічно найважливіших мінералів опинилися на межі цілковитого вичерпання, навіть за умови введення рециклічності й відновлення. Серед них — золото, срібло, ртуть, свинець, сірка, олово, цинк, вольфрам.

Спеціалісти також вважають, що десятимільярдне населення Землі щорічно буде викидати близько 400 млрд. т твердих відходів — кількість, достатня для того, щоб завалити відходами Лос-Анджелес шаром товщиною 100 м.

Ці відомості ще раз підтверджують необхідність стимуляції використання вторинних ресурсів, ресурсозбереження, переходу на безвідхідні технології виробництва та використання альтернативних матеріалів.

Як же забезпечена власними мінеральними ресурсами Україна? За даними спеціалістів "Дойче Банк" (ФРН), мінеральні ресурси України оцінено в вісім балів за десятибальною системою. Наведемо дані АН України про рівень задоволення потреб нашої країни власними мінеральними ресурсами за станом на 1990 р., %:

Графіт — 700, каолін первинний — 400, ртуть — 250, сірка самородна — 200, марганець — 175, сіль кухонна — 150, залізні і титанові руди — по 140, більшість будівельної сировини (цементної, каменю, гіпсу, вогнетривкої глини і т.д.) — 100 і більше, вугілля — 95, доломіт — 70, газ природний — 22, солі калійні — 12, нафта — 8, а такі к.к. як алюмінієві (боксити, апатити) та поліметалічні руди — близько 0.

Докорінна перебудова структури в напрямі зниження частки важкої індустрії, військово-промислового комплексу й збільшення частки науковомісткої продукції та товарів народного споживання дозволить істотно зменшити енергомісткість виробництва й залежність України від зовнішніх поставок ресурсів, у першу чергу паливно-енергетичних.

В умовах наростаючої в усьому світі кризи мінеральних ресурсів особливого значення набувають запаси корисних копалин, зосереджені на дні Світового океану — від шельфу до найбільших глибин. Це будівельні матеріали, нафта, газ, поліметали, сірка, тощо, фосфоритові та залізо-марганцеві конкреції, їх приблизна маса лише в Тихому океані становить 1500 млрд. т, і містять вони не лише залізо та марганець, але й мільярди тонн міді, нікелю, кобальту.

Слід зазначити, що корисні копалини суші вичерпні, невідновні, а конкреції — відновні. ВТихому океані, як підраховано, щорічно утворюється близько 6 млн. т конкрецій. Запасів таких підводних корисних копалин вистачить людству на багато сотень і тисяч років (нікелю — на 70 тис. років, марганцю — на 140, кобальту — на 420 тис. років). Для видобування залізо-марганцевих конкрецій створено вісім міжнародних консорціумів і координаційний центр "Інтермаргео". Головна вимога до промисловців — використовувати для розробки підводних родовищ лише такі технології й обладнання, які не зашкодять екосистемам океану ні тепер, ні на далеку перспективу. З 1987 р. американськими та японськими компаніями розпочато перші роботи по добуванню конкрецій у зоні Кларіон-Кліппертон у північно-східній частині Тихого океану на обмежених ділянках.

У перспективі важливою сировиною-продуктом океанських глибин будуть також діатомові мули (містять величезну кількість кремнезему й кальцію), "червоні" глини (містять сотні мільярдів тонн окису алюмінію) та багаті кольоровими металами гідротермальні відклади рифтових долин Серединно-океанічних хребтів.

Не менш важливими є води Світового океану, в яких у розчиненому вигляді є величезна кількість корисних речовин і елементів, а методи їх вилучення продуктивно розробляються в багатьох країнах.

Під впливом гірничих розробок — розвитку кар’єрів, шахт, свердловин — істотно змінюються природні ландшафти й екологічні ситуації. Під час підземних розробок виникають пустоти, тріщини в масивах гірських порід, просідання, обвали породи, дренаж водоносних горизонтів і їх осушення. Утворюються також розриви, воронки, а на великих глибинах у гірських породах мають місце удари, викиди, набухання порід, виділення метану, сірководню, раптові прориви підземних вод, особливо небезпечні в карстових районах і зонах тектонічних розломів.

Поверхневі, відкриті розробки корисних копалин супроводжуються великими штучними зниженнями рельєфу (кар’єри, по краях яких розвиваються зсуви, обвали, селі, осипи). Навколо родовищ корисних копалин завжди утворюються відвали пустої породи, терикони. Пустою породою (шламом) засипають найближчі яри та балки, створюючи шламосховища.

Щоб уявити, якої шкоди природі завдають інтенсивні розробки корисних копалин, наведемо кілька прикладів.

Розглянемо Криворізький залізорудний район. Хто хоч раз побував на його гірничо-збагачувальних комбінатах (Південному, Північному, Центральному та ін.), той назавжди запам’ятає не лише велетенські кар’єри глибиною десятки та сотні метрів та довжиною кілька кілометрів, але й сіро-руду пилюку, кіптяву й дими могутніх труб, що розносяться на багато кілометрів навколо. Мільйонами тонн відходів, що залишаються після вилучення заліза з породи та збагачення залізних руд, засипані всі яри та балки навколо комбінатів. Ці відходи є подрібненою до стану піщано-пилуватої маси залишковою породою. В шламосховищах, які мають вигляд піщано-пилуватих напівзастиглих озер, на поверхні гуляє пилюка, а в нижніх шарах накопичуються, як правило, забруднені води, що, розтікаючись довкола, псують ґрунтові води, підтоплюють території.

Оскільки руда в кар’єрах видобувається за допомогою вибухів, то від газів, що виділяються, сильно забруднюється атмосфера, далеко навкруги порушується міцність ґрунтів, збільшується тріщинуватість порід, зникають підземні води. Пилюка й газо-димові тверді частки, які осідають на десятки кілометрів навколо гірничо-збагачувальних комбінатів, забруднюють ґрунти, врожайність яких через це знижується на 15-20 %.

На території Донбасу за роки існування вугільної промисловості навколо шахт утворилося близько тисячі териконів ("піраміди" з відвальної породи), які зайняли велику площу землі, й переважно родючої. Рекультивовано ж, тобто засаджено деревами після розрівнювання вершини, насипання ґрунту, виположення й терасування схилів, лише 12 з них. Усі інші терикони продовжують потихеньку горіти, виділяючи шкідливі отруйні гази, поширюючи пилюку, коли дмуть вітри.

У Лисичансько-Рубежанському промисловому районі підземні води забруднені на площі понад 120 км² настільки, що непридатні для життя. В цьому районі кількість тільки фенолів у повітрі перевищує ГДК у 260 разів. На Донецько-Придніпровський район взагалі припадає понад 74 % усіх забруднень території України.

Через дуже значні порушення земної кори шахтами на території Донбасу з колодязів багатьох сіл зникла вода, а в інших — така забруднена, що пити її не можна. Нині в 90 сіл питну воду привозять.

Крім того, в межах Донбасу близько 13 тис. га орної землі захаращено звалищами, металобрухтом, будівельними залишками, які накопичилися навколо шахт, робочих містечок, міст і промислових підприємств. Близько 40 найбільших промислових підприємств Донбасу щодоби скидають 186 тис. м³ забруднених стічних вод, а всього на підприємствах Донбасу щорічно утворюється 70 млн. т шкідливих промислових і побутових стоків.

Така картина характерна майже для всіх сучасних промислових центрів світу. Всюди навколо них звалюється сотні тисяч тонн відходів і пустої породи (у колишньому СРСР — лише на гірничодобувних підприємствах їх утворювалося щорічно до 3 млрд. т), вилучаються з агрокористування тисячі гектарів, забруднюються ґрунти, ґрунтові води й повітря.

Разом з тим, значна частина відходів (а часом і всі відходи) може бути використана, якщо організувати комплексне використання мінеральних ресурсів і запровадити найновіші технології.

Особливі зміни природного середовища відбуваються в північних регіонах нашої планети, де розвідка й видобування корисних копалин здійснюються в умовах "вічної" мерзлоти. Під впливом роботи техніки, споруд житлового та промислового значення, трубопроводів, автодоріг, залізниць і численних потужних глибоких свердловин у цих краях значно змінюються тепловий режим верхньої частини земної кори, а також її структура. Внаслідок цього активно розвиваються термокарст (танення льоду в порах і тріщинах порід), а потім просідання поверхні, термоерозія. У результаті порушення ґрунтів, пасовиськ, вирубки лісів утворюються тундроподібні території, в карстових провалах і на місці знищених мохових пасовиськ — болота.

Локальні ландшафтні техногенні порушення призводять до регіональних кліматичних змін. Дуже небезпечними стали газо- та нафтопроводи, якими подають газ чи нафту з температурою, вищою, ніж у навколишнього середовища. Постійно змінюючи температурний режим уздовж траси на великих площах, вони дуже негативно впливають на місцеві екосистеми, шкодять їм. Крім того, там, де ґрунт під трубами відтає, вони часто прогинаються й тріскаються, мають місце газові та нафтові аварії з тяжкими наслідками, адже діаметр труб, як правило, більший 1 м, і сировина в них подається під великим тиском (до 10 атм.). Через згадані та інші причини лише на тюменських газопроводах щорічно трапляється до 700 аварій. Кілька аварій, що мали негативні наслідки, сталося й у нас у Прикарпатті на трансматериковому газопроводі (Уренгой—Ужгород).

З відомих нині соціально-політичних причин ми з великим запізненням почали об’єктивно й активно аналізувати стан наших мінеральних ресурсів, їх роль і перспективи використання. На сьогодні чітко визначено тенденції марнотратства, хижацької експлуатації родовищ і недбалого ставлення до природи протягом десятиліть. Ці тенденції настільки вкоренилися, що викоренити їх одразу дуже важко. І все ж, якщо не змінити політику ресурсокористування, екологічна криза розвиватиметься дедалі швидше й бурхливіше.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Класифікація екологічних факторів	\|	Раціональне використання й охорона надр

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.