Лекция. Почвы и земельные ресурсы.
1. Источники загрязнения литосферы.
Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн.км2, или 86,5% суши. Из них пахотно-пригодными являются 25-35 млн.км2, из которых используются около 15 млн.км2. Сенокосы и пастбища занимают 37,4 млн.км2.Существует множество классификаций источников загрязнения почвенного покрова. Наиболее распространена:
1.Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя. Это землетрясения, извержения вулканов и оплывание почв на склонах.
2.Природные процессы, которые человек иногда может в какой-то мере предотвратить или уменьшить их неблагоприятное воздействие на почву, например, наводнения и сопровождающийся при этом смыв пахотного слоя и занос плодородных почв песком и галькой.
3.Природные процессы, интенсивное проявление которых во многом обусловлено неразумной деятельностью человека. Это в первую очередь интенсивный смыв и размыв почвы поверхностным стоком временных водных потоков и погребение плодородных почв продуктами эрозии – менее плодородными наносами, занос почв подвижными песками, вторичное засоление почв, связанное с избыточным поливом.
4.Явления, целиком связанные с хозяйственной деятельностью человека. Это загрязнение почв токсическими выбросами, поступающими в атмосферу при работе промышленных предприятий и транспорта. Снижение плодородия от неправильного применения удобрений и пестицидов. Разрушение почвенного покрова при разработке месторождений полезных ископаемых. Пересушивание почвы при неправильном проведении осушительных мелиораций. Необоснованное отчуждение ценных сельскохозяйственных земель для использования в других отраслях народного хозяйства.
2.Эрозионные процессы.
Эрозионные процессы - это явления, ведущие к разрушению горных пород и почв, равным образом обусловливаются как природными факторами геологического характера, ведущими к изменению поверхности Земли, так и антропогенными нагрузками на окружающую среду.Известно, что земная кора находится под влиянием внутренних и внешних сил. Первые приводят к образованию крупных форм рельефа — гор, вулканов, плоскогорий, глубоких впадин, в результате поднятия и опускания земной коры, вулканической деятельности. Вторые вызывают разрушение горных пород и образование осадочных материалов вторичного происхождения.
Все факторы внешнего воздействия проявляются либо на границе атмосферы и литосферы, либо гидросферы и литосферы.
1.В первом случае наиболее разрушительными являются колебания температуры, атмосферные осадки, замерзание воды, ветер, объединяемые в группу атмосферных агентов. Их совокупность обусловливает выветривание горных пород. В зависимости от того, какие именно атмосферные агенты являются основными, каков при этом характер изменения горных пород, различают физическое, химическое и биологическое выветривание.
а)Физическое выветривание разрушает горные породы без изменения их минерального состава. Оно происходит за счет быстрой смены температур, действия льда, образующегося при замерзании воды, и ветра.
б)Химическое выветривание имеет место при взаимодействии минералов и пород с водой и содержащимися в них веществами, с диоксидом углерода и кислородом воздуха. При этом происходит растворение минералов и изменение химического состава пород.
в)Биологическое выветривание развивается под воздействием растительных и животных организмов, микробов, продуктов жизнедеятельности живых существ и разложения последних после отмирания.
2.Во втором случае разрушение осуществляется движущимися потоками воды (водная эрозия). В данном виде эрозии основной разрушительной силой являются моря, потоки дождевых, талых и речных вод, грязекаменные потоки и ледники.
Водную эрозию подразделяют на горизонтальную (плоскостную) и вертикальную (глубинную).
а)Горизонтальная эрозия проявляется в том, что выпадающие осадки или талые воды, стекая по уклону, захватывают и сносят вниз верхний слой почвы.
б)При вертикальной эрозии образуются овраги — вытянутые и разветвленные углубления, врезанные в рыхлую породу. Их образованию способствуют пересеченный рельеф местности, ливневый характер выпадающих осадков, быстрое снеготаяние, наличие легко размываемых пород.
3.Факторы деградации почв.
Основные факторы деградации почв, вызывающие ее эрозию, - сельскохозяйственные и промышленные.К сельскохозяйственным относятся:
-уменьшение площади лесов, что приводит к резкому повышению скорости смывания почвенного слоя;
-вторичное засоление почв, которое заключается в накоплении в верхних слоях почвы легкорастворимых солей (соды, хлоридов, сульфатов) в результате неумеренного полива земель и нарушения водного баланса фильтрационными водами оросительных систем;
-опустынивание. Оно приводит к потере экосистемой сплошного растительного покрова и невозможности его восстановления без участия человека. Этот процесс протекает под влиянием таких факторов, как вырубка лесов, неумеренная эксплуатация пастбищ и нерациональное использование водных ресурсов при орошении;
-нерациональное ведение сельскохозяйственных работ. Оно обусловливается применением крупной тяжелой техники, ее использованием на повышенных скоростях, количества пестицидов — химических средств защиты растений. Опасность пестицидов обусловлена, прежде всего тем, что они активно включаются в трофические цепи и аккумулируются в тканях животных. В настоящее время разрешено использование более 60 различных пестицидов, относящихся к самым разнообразным классам химических соединений. Все они, помимо специфического действия на сельскохозяйственных вредителей (инсектициды), патогенные грибы (фунгициды) и сорняки (гербициды), могут вызывать неблагоприятные отдаленные последствия канцерогенного и тератогенного характера.
Особо опасны гербициды, относящиеся к группе стойких хлорорганических соединений (ДДТ, ГХБ, ГХЦБ и др.). Хлорорганические пестициды, будучи опасны сами по себе, зачастую содержат трудно выделяемые из них и близкие им по составу диоксины, поражающее действие которых многократно выше.
Промышленные факторы обусловлены:
-разработкой полезных ископаемых. Наибольший ущерб наносит их открытая добыча. Она связана с отчуждением земельных площадей, которые в результате проведения горных работ становятся непригодными для использования в народном хозяйстве;
-загрязнением почв токсикантами;
-наличием водохранилищ, которые изменяют режим грунтовых вод, затопляют большие участки плодородных земель, приводят к вторичному засолению почв;
-кислотными дождями. Атмосферные осадки, имеющие рН менее 5,6, приводят к закислению почв. При снижении рН менее 5,0 вырождение плодородия начинает резко прогрессировать, а при рН =3,0 почвы становятся практически потерянными для сельского хозяйства.
Загрязнение почв тормозит ход почвообразовательных процессов, резко снижает урожайность, вызывает накопление вредных веществ в растениях. Из последних они прямо или опосредствованно (через продукты питания) попадают в организм человека. Ослабляется также самоочищающая способность почв, что повышает опасность заболеваний, вызываемых болезнетворными бактериями. Например, в обычных условиях возбудители дизентерии и тифа сохраняются 2-3 сут. В ослабленных загрязнителями почвах возбудители дизентерии опасны несколько месяцев, а тифа— до полутора лет.
4. Нормирование загрязнений в почвенном покрове.
Основные положения гигиенического нормирования содержания вредных веществ в почве заключаются в следующем.1.Не всякое поступление химических веществ в почву следует рассматривать как опасное для здоровья человека и окружающей среды.
2.Безопасность поступления химических веществ в почву определяется недопустимостью превышения адаптационной возможности самых чувствительных групп населения или порога самоочищающей способности почвы.
3.Гигиенические нормативы устанавливаются с учётом лимитирующего показателя вредности: общесанитарного, миграционного водного, воздушного, органолептического, фитоаккумуляционного и токсикологического.
4.Если учитывать чрезвычайную изменчивость климатогеографических условий формирования почв, то экспериментально обоснованную ПДК можно рассматривать как эталонную величину отсчёта, используемую для оценки опасности загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях.
Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по (ПДКп). По своей величине ПДКп отличаются от принятых ПДК для воды и воздуха (в большую сторону). Это объясняется тем, что непосредственное поступление вредных веществ в организм из почвы происходит лишь в исключительных случаях и незначительных количествах, в основном через контактирующие с почвой среды (вода, воздух, растения).
ПДКп — это концентрация химического вещества (мг/кг) в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. ПДК учитывает шесть лимитирующих показателей.
1.Органолептический показатель - минимальное содержание вещества в почве, вызывающее достоверные отрицательные изменения в пищевой ценности растительной пищи.
2.Общесанитарный, показатель характеризует самоочищающую способность почвы. Он представляет собой максимальную концентрацию токсиканта в почве, которая за 7 суток не приводит к сокращению на 50% и более численности микроорганизмов.
3.Токсикологический показатель — максимальная не действующая на организм человека при непосредственном контакте доза загрязнителя в почве.
4.Остальные лимитирующие показатели — это количество токсикантов в почве, при которых их концентрация соответственно в сельскохозяйственных растениях, грунтовых водах и воздухе не превышает ПДК для пищевых продуктов, воды водоемов и атмосферы.
При выявлении зон ЧЭС и экологического бедствия загрязнение почв оценивается по суммарному показателю Zc химического загрязнения. Он определяется как сумма коэффициентов концентраций отдельных компонентов загрязнений по формуле Zc=Kсl+Кс2+…+Kcn-(n-1)
где n - число определяемых элементов;
Кс — коэффициент концентрации i-го загрязнителя, равный частному от деления его массовых долей в загрязненной и «фоновой» почвах.
5. Природные ресурсы и их классификация.
Природные ресурсы – это различные природные объекты и явления, которые используются или могут использоваться в социально-хозяйственной деятельности человека. В основу их классификации положены четыре признака.Первый – по источникам происхождения: биологические, минеральные и энергетические. Биологические ресурсы (растения, животные) являются возобновляемыми ресурсами, если деятельность человека не лишила их необходимых условий для размножения и воспроизводства численности. Большинство минеральных ресурсов относится к невозобновляемым. Это – руды, глины, пески, нефть, газ и редкоземельные элементы.
Второй – по использованию в качестве производственных ресурсов: земельный фонд, лесной фонд, водные ресурсы, гидроэнергетические ресурсы, ресурсы животного мира, полезные ископаемые.
Третий признак – по степени истощаемости ресурсов:
-неисчерпаемые – атмосферный воздух, осадки, вода, солнечная радиация, энергия ветра, энергия морских приливов и отливов, энергия земных недр;
-исчерпаемые – расходуются при использовании человеком и подразделяются на возобновляемые (животный и растительный мир), относительно возобновляемые (деревья большого возраста, плодородие почв, некоторое минеральное сырье) и не возобновляемые (полезные ископаемые).
По четвертому признаку природные ресурсы можно различать также по степени возместимости или заменяемости:
-заменимые, например, могут быть открыты новые месторождения полезных ископаемых, найдены новые виды растений, один источник энергии может быть заменён другим;
-незаменимые (кислород и вода).
Основная масса минерально-сырьевых ресурсов, содержащихся в земной коре, составляет 0,4% от общей массы Земли. Бытующее мнение об опасности минерально-сырьевого кризиса сильно преувеличено, так как человечество в перспективе может эксплуатировать неперспективные на сегодняшний день отдельные месторождения полезных ископаемых, например Мировой океан – богатейшая кладовая минерального сырья, где содержится более 80 элементов периодической системы Менделеева.
6. Ресурсы полезных ископаемых в недрах.
Под недрами понимают верхнюю часть земной коры, в пределах которой осуществляется добыча полезных ископаемых.Полезные ископаемые – горная порода, непосредственно используемая в народном хозяйстве, и природные минеральные образования, из которых могут быть извлечены минералы. Природными ресурсами для основных видов продукции горных предприятий служат полезные ископаемые, которые делятся на металлические, неметаллические, горючие. Классификация полезных ископаемых:
-топливно-энергетические –нефть, газ, уголь, торф, горючие сланцы т.д.;
-рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, хромиты, руды благородных металлов, медные, свинцово-цинковые и т.д. Руда – горная порода, содержащая металлы и их соединения или неметаллические минералы в количестве и виде, пригодном для их извлечения при современном состоянии техники.
-природные строительные материалы и нерудные полезные ископаемые (известняк, глины, песок, мрамор, гранит, яшма, агат, алмазы, гранат и т.д.);
-горно-химическое сырьё – апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соль, сера и т.д.;
-гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минерализованные воды;
-минеральные ресурсы океана – рудоносные жилы, железомарганцевые конкреции на глубинах 3-6 км;
-минеральные ресурсы морской воды – железо, свинец, уран, золото и т.д.
Потребителями полезных ископаемых являются железорудная, угольная промышленности, цветная металлургия, промышленность горно-химического сырья и строительных материалов. Большинство добываемых полезных ископаемых в своём природном виде не соответствует требованиям потребителей в отношении качества. Соответствующее качество полезные ископаемые приобретают после обработки на горных предприятиях.
7. Основные положения охраны недр.
1.Полное и комплексное геологическое изучение недр.2.Соблюдение установленного порядка предоставления в пользование недр, исключая самовольное.
3.Полное извлечение из недр и рациональное использование запасов основных и совместно залегающих полезных ископаемых и содержащихся в них компонентов. Серьёзный ущерб наносит государству некомплексная переработка уже добытого минерального сырья, что приводит к потере ценных компонентов (ценные непрофильные компоненты сырья переводятся в отходы и теряются). Большой ущерб наносится стремлением предприятий к выборочной отработке лучших участков месторождений, приводящей к накоплению запасов полезных ископаемых худшего качества и потере их промышленного значения.
4.Охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других неблагоприятных воздействий, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку.
5.Запрещение необоснованной и самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей для других целей.
6.Исключение вредного влияния работ, связанных с использованием недр, на сохранность эксплуатируемых и находящихся на консервации горных выработок, буровых скважин и подземных сооружений.
7.Запрещение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства, а также при сборе сточных вод.
8.Разработка экономического механизма, стимулирующего рациональное использование недр (платежи, налоги, льготы и т.д.).
Для всех предприятий и организаций, осуществляющих добычу полезных ископаемых на территории РФ, её континентального шельфа и экономической зоны утверждены и введены специальные платежи. Указанные платежи не взимаются:
-с реализованных компонентов, попутно извлечённых при добыче полезных ископаемых;
-с продукции, получаемой при переработке вскрышных пород, отходов добычного, обогатительного и химико-металлургического циклов;
-при добыче нефти путём применения термических, физико-химических и микробиологических методов воздействия на продуктивные пласты.
Платежи за право на пользование недрами включают платежи за право на поиски и оценку месторождений полезных ископаемых, их разведку и разработку, а также платежи за право строительства и эксплуатации подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых. Регулярные платежи определяются как доля от стоимости добытого минерального сырья с учётом нормативных потерь полезных ископаемых в недрах и включаются в себестоимость его добычи.
Эти платежи могут взиматься в форме денежных платежей, части объёма добытого минерального сырья или иной производимой пользователем продукции, выполнения работ или предоставления услуг, зачёта сумм предстоящих платежей в бюджет России.
Скачать лекцию:
Пароль на архив: privetstudent.com