Забруднення літосфери

План

1 Сучасний стан грунтів в світі і шляхи покращення ситуації.

2 Охорона земних надр.

1Грунти -природні утворення, які характеризуються родючістю - здатністю забезпечувати рослини речовинами, необхідними для життєдіяльності, і накопиченими водою, повітрям. Це - органо-мінеральні утворення, які виникли в результаті тривалої взаємодії живих організмів і субстрату (певного типу гірських порід), розкладу живих організмів, впливу природних вод, атмосферного повітря.

Найродючіші і найпотужніші грунти – чорноземи – формувалися протягом тисячоліть у зонах лугових степів, де був сприятливий клімат й оптимальні умови для розвитку багатої трав’яної рослинності. Є також темно-сірі, сірі, світло-сірі, бурі, сіробурі і каштанові грунти, сіроземи, солонці, солончаки тощо.

Дуже важливий компонент грунту перегній – органічна речовина, яка утворюється з решток померлих рослин під впливом діяльності мікроорганізмів. Ґрунтоутворення є важли-вою частиною біологічного кругообігу речовин та енергії. Родючість залежить від кількості азоту в перегною, перегною в грунті і потужності грунту.

Грунти мають для нас величезне значення тому, що є головним джерелом одержання продуктів харчування, відіграють активну роль в очищенні природних і стічних вод, які через них фільтруються. Грунтово-рослинний покрив планети є регулятором водного балансу суші, оскільки він поглинає, утримує і перерозподіляє величезну кількість атмосферної вологи. Це - універсальний фільтр і нейтралізатор багатьох видів антропогенних забруднень. Тому ко-ристуватися землею, грунтом слід розумно, обережно.

Грунти в результаті хижацького користування, нерозумної аграрної політики і розбаза-рювання під різні види будівництва, кар’єри, полігони знаходяться в стані виснаження, ви-черпання. Внаслідок того, що в гонитві за врожаєм грунти почали орати дедалі глибше і час-тіше, завозити на поля величезні кількості мінеральних добрив, пестицидів для боротьби із шкідниками, на величезних площах вони втратили здатність вбирати і пропускати воду, пере-насичені шкідливими хімічними речовинами, їх структура деградувала. Повсюдно врожай-ність катастрофічно зменшується. Потрібні термінові заходи для відтворення структури і родючості грунтів – нейтралізація, розсолення, збагачення гумусом тощо.

Нині охорона і раціональне використання земельних ресурсів (орні землі, пасовиська, сінокоси, рекреаційні зони) – одна з найактуальніших проблем.

Загальна площа орних земель суші становить близько 1,5 млрд. га (10-11% площі су-ші), пасовиськ і сінокосів – близько 3 млрд. га (~ 20% площі суші). Резерви сільськогоспо-дарських угідь на сьогодні повністю вичерпані. Близько ¾ грунтів земної кулі мають до того ж знижену продуктивність через незабезпеченість вологою, теплом. Має місце швидка дегра-дація грунтів під потужним антропогенним тиском. В умовах зростаючого дефіциту продук-тів харчування кожна п’ядь землі, на якій можна виростити щось їстівне, має велике значення і повинна охоронятися. Та охорона земельних ресурсів здійснюється дуже незадовільно, зо-крема в Україні.

Сотні мільйонів гектарів земель потерпають від ерозії. Лише в Україні щорічно від неї гинуть десятки тисяч гектарів орної землі. Сприяють ерозії і пилові бурі, коли в повітря на висоту 1-3 км здіймаються мільйони тон пилу, піску, грунту, оголюючи в одних місцях зем-лю на сантиметри і навіть на десятки сантиметрів, перетворюючи її на пустелю і засипаючи поля, сади, луги, дороги і будівлі в інших місцях шаром пилу і піску товщиною 20-50 см, ва іноді навіть 2-3 м.

Вітрова і водна ерозії повністю знищують грунти чи значно зменшують вміст в них азоту, фосфору, калію, ряду мікроелементів. Вона призводить до виникнення ґрунтової посу-хи. Найбільше активізують ерозію часті оранки, культивації, боронування, ущільнення, трам-бування колесами і гусеницями важкої сільськогосподарської техніки.

Основними засобами відновлення грунтів на оголених ділянках рельєфу є ділянкове насадження у вигляді лісозахисних смуг, екологічно обґрунтоване зрошення земель, впровад-ження сівозмін, періодична консервація угідь (для „відпочинку”).

Великої шкоди землям завдають зумовлені діяльністю людини (підрізка схилів, копан-ня кар’єрів, підтоплення через аварії і неправильні меліорації, будівництво водосховищ тощо) зсуви, селі, осипи в горбкуватих і гірських регіонах.

Однією з найбільших бід після ерозії грунтів є їх засолення, основна причина якого – неправильне зрошення. Ерозія і засолення грунтів призводять до спустелювання земель.

Все відчутніші негативні наслідки хімізації сільського господарства - погіршення стану грунтів через накопичення в них шкідливих хімічних речовин після тривалих й інтенсивних внесень міндобрив і різних пестицидів. Адже внесений у грунт фосфор практично не вимива-ється. Одним із негативних наслідків перезбагачення грунтів і водойм хімікатами є підвищен-ня їх біологічної продуктивності через накопичення біогенних елементів, пов’язаних з азо-том, „цвітіння” водоростей, їх накопичення, відмирання, розклад із інтенсивним поглинан-ням кисню з водойм, що спричинює задуху водойм, загибель риби, інших водних організмів.

Нітрати накопичують в воді, грунтах, рослинах, овочах і фруктах, справляючи шкідли-вий вплив на здоров’я людини. Нітрати - малотоксичні, але в організмі людини вони перетво-рюються в нітріти, які набагато токсичніші. Для зменшення нітрифікації рекомендують інгі-бітори - речовини, які гальмують цей процес. Необхідно користуватися рекомендаціями від-повідних служб щодо якості, типу і кількості міндобрив.

2 Надра Землі використовуються людиною для:

– видобування корисних копалин;

– зберігання рідких і газоподібних корисних копалин у природних і штучних сховищах;

– будівництва різних споруд, сховищ, навіть цілих заводів;

– прокладання транспортних комунікацій (метро, трубопроводи);

– поховання токсичних промислових і стічних вод.

Головний напрям використання надр – видобування мінеральної сировини.

Серед численних видів діяльності людини є 2 особливих, оскільки від них залежить са-ме існування суспільства: це праця сільського трудівника, фермера, який виробляє продукти харчування, і праця гірника, шахтаря, який видобуває з надр Землі сировину, без чого немож-ливе функціонування інших галузей господарства. Якщо збільшення виробництва продуктів харчування прямо пропорційне зростанню чисельності населення, то підвищення енергоєм-ності і матеріаломісткості сучасного виробництва набагато випереджає його. Так, при збіль-шенні населення в 4,5 рази потреба в енергії зростає у 12 разів, а матеріалів, що видобува-ються з надр Землі, - в 9 разів.

За даними ООН, сьогодні з надр Землі щорічно видобувається близько 20 млрд. т ко-рисних копалин. Разом із ними з надр на поверхню піднімається ще більше пустих порід (по-над 150 млрд. т щороку). Всього ж 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. З середини XVI ст. до середини XX ст. споживання людством заліза зросло в 5 тис. разів, і темпи його видобування подвоюються кожні 10 років. Приріст видобутку урану: 1980 р. – 40-50 тис. т; 2000 р. - 800 тис. т.

За сучасної технології видобування і переробки корисних копалин лише 1-5 % речо-вини використовується у вигляді продукції, вся решта йде у відвали і відходи.

На скільки ж років людству вистачить земних запасів корисних копалин і які вони ці запаси? У верхній десятикілометровій товщі літосфери 99 % її маси становлять 12 хімічних елементів: О, Sі, А1, Рb, Са, Nb, К, Мg, Н, Ті, С і СІ. Решта елементів містяться в дуже не-великих кількостях. Тим часом людство використовує всі елементи таблиці Менделєєва. За останні десятиліття величезного значення для економіки всіх країн набули нафта, газ, алю-міній, титан, хром, нікель, кобальт, уран, манган, свинець, олово. Міжнародні експерти вва-жають, що за таких темпів споживання розвідані запаси корисних копалин на материках бу-дуть вичерпані за кілька десятиліть (деяких - за 1-2 століття). Ресурси 18 економічно найваж-ливіших мінералів опинилися на межі цілковитого вичерпання (золото, срібло, ртуть, сви-нець, сірка, олово, цинк, вольфрам).

Але слід ураховувати і додаткові фактори. Не всі ще родовища корисних копалин від-крито й узято на облік (частіше глибше за 3-4 км). А ще величезні запаси мінералів містить Світовий океан (родовища нафти, газу, фосфоритів, золота, платини, алмазів, рідкісних мета-лів тощо). Сьогодні ці багатства використовуються дуже мало.

У зв’язку з вичерпанням багатьох родовищ стає економічно вигідним переробляти так звані некондиційні руди - з низьким умістом корисних компонентів, які раніше йшли у відва-ли. Так, до ІІ світової війни в Криворізькому залізорудному районі залізо добувалося з руд, що містили не менше ніж 50 % цього елемента, бідніші (кондиційні з умістом 46 %) руди йшли у відвали. У США є великі запаси бітумінозних пісковиків, з яких можна добувати наф-ту. Але за нинішніх цін на нафту на міжнародному ринку добування її з пісковиків економіч-но нерентабельне. «Нафтова криза», що вибухнула в 70-ті роки XX ст., змусила вчених США розробляти технологію добування палива з бітумінозних пісковиків. Було вкладено великі кошти в наукові дослідження, в результаті чого собівартість нафти, що добувається таким способом, удалося знизити в кілька разів.

Великі можливості економії і раціонального використання ресурсів криють у собі й ро-довища, які розробляються сьогодні у світі. Йдеться про зниження кількісних (частина сиро-вини залишається під землею) і якісних (частина руди змішується з пустими породами) втрат корисних копалин під час видобування. При видобування відкритим способом (кар’єрами) втрати значно менші (10-12 %), ніж при підземному, шахтному способі (30-40 %). Однак не кожне родовище можна розробляти відкритим способом, і при цьому виникають інші пору-шення природи. Чималу економію ресурсів дає застосування новітніх технологій видобуван-ня корисних копалин: свердловинного гідродобування і вилуговування, підземного виплав-ляння сірки, газифікації вугілля в надрах та ін. Дуже перспективними вважаються мікробіо-логічні методи добування корисних копалин: виведено штами бактерій, які, розкладаючи сульфіди й інші сполуки металів із дуже бідних руд, переводять їх у розчинну в воді форму, звідки вони після цього можуть бути вилучені економічно вигідним способом.

Важливий напрям економії мінеральної сировини - використання вторинних ресурсів. Повторно можна використовувати майже 70 % основних металів. Сьогодні промисловість економічно розвинених країн використовує в кращому разі лише 30-40 % міді, заліза, інших металів, решта безповоротно втрачається, нагромаджується у звалищах, розсіюється, забруд-нюючи біосферу. Для добування сировини з вторинних ресурсів потрібно набагато менше затрат, ніж для видобування з первинних руд. Наприклад, у разі добування скла переплавлян-ням битих скляних виробів, пляшок тощо витрати електроенергії в 4 рази менші, ніж при до-буванні з піску, поташу та ін. Переробка вторинних ресурсів дає прибуток. Старі пластикові пляшки перероблюються у все що завгодно - від стовпчиків для огорож до теплих прокладок у зимові куртки; автомобільні шини - на паси для вентиляторів, втодеталі, навіть на нові ши-ни. Алюміній, добутий зі старих банок від пива, вдвоє дешевший від виплавленого з бокси-тів. Близько 70 % газет у США друкуються на папері, виготовленому зі старих газет.

Все ширше в господарстві починають використовуватися замінники дефіцитних ресур-

сів. У машинобудуванні 1 т полімерних матеріалів може замінити 3 т бронзи. Полімерами за-мінюють свинець, мідь, олово, інші гостродефіцитні метали. Важкі багатотонні чавунні опо-ри для верстатів-велетнів сьогодні замінюють бетонними. Застосування нових конструкцій-них матеріалів (композитів) дало змогу конструкторам найбільшого в світі українського літака «Мрія» знизити масу на 3 т, а це забезпечує за період експлуатації такої машини економію 18 тис. т авіаційного палива.

Взагалі у світі спостерігається тенденція до зменшення обсягів використання природ-них ресурсів. Металургійні гіганти України, поглинаючи мільйони тонн руди, коксу і випус-каючи мільйони тонн низькоякісного чавуну, сталі, є вчорашнім днем промисловості. Еконо-міка найрозвиненіших країн світу все більше базується на малотоннажному виробництві, основними галузями стають складне сучасне машинобудування, електроніка, обчислювальна техніка. Тому одним із головних завдань нашої держави є докорінна перебудова структури промисловості, а саме - зменшення частки важкої індустрії, військово-промислового комп-лексу і збільшення частки виробництва наукоємкої продукції, товарів народного споживання. Це істотно знизить енергоємність, матеріаломісткість виробництва, послабить залежність України від зовнішніх поставок ресурсів, поліпшить екологічну обстановку.

Зменшення обсягів видобутку мінеральних ресурсів із надр Землі досягається також їх комплексним використанням. Практично всі родовища твердих корисних копалин комплекс-ні, тобто, крім основного компонента, містять цілу низку супутніх. Іноді супутні корисні ком-поненти цінніші за основні. Більшість залізних руд також є багатокомпонентними. Не всі ці компоненти сьогодні вилучаються з криворізьких руд.

Значно порушують земну поверхню гірничі розробки - шахти, кар’єри, свердловини. Підземні розробки спричинюють утворення порожнин, тріщин у гірських породах, просідан-ня ґрунту, обвали і зсуви порід, осушення водоносних горизонтів. Із гірських порід виділя-ються шкідливі гази (метан, сірководень), трапляються раптові прориви підземних вод й т.п. Проходка кар’єрів супроводжується великими штучними пониженнями рельєфу, по краях кар’єрів розвиваються зсуви, обвали, в районах кар’єрів і шахт істотно знижується рівень під-земних вод. Навколо родовищ утворюються відвали пустих порід, терикони, що займають великі площі родючих земель. Поверхневі водотоки забруднюються мінералізованими вода-ми, які відкачуються із шахтних горизонтів.

Відомі способи якщо не запобігання цим екологічним порушенням, то принаймні по-м’якшення негативних наслідків. Головним напрямом тут має стати якнайширше впровад-ження маловідходних чи безвідходних технологій. Суть їх полягає в тому, що з надр Землі слід брати якомога менше, а з того, що взято, вилучати якомога більше корисних компо-нентів.

Лекція 7

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Забруднення атмосфери і гідросфери	\|	Вплив людської діяльності на збереження рослинного і тваринного світу

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.