Влияние добычи полезных ископаемых на оболочки Земли
В своей хозяйственной деятельности человек изменяет земную поверхность: распахивает почву, вырубает целые лесные массивы, возводит здания и дороги.
Но самый серьёзный урон земной коре наносит увеличивающаяся с каждым годом добыча минеральных ресурсов. Рассмотрим, как добыча полезных ископаемых влияет на различные оболочки Земли.
Влияние на литосферу
Литосфера, являясь основой нашей планеты, служит местом осуществления множества жизненно важных процессов, связанных с ростом и развитием растений, функционированием экосистем и поддержанием чистоты подземных вод. Листосфера служит основной территорией для антропогенной деятельности. В связи с этим литосфера подвергается множеству видов загрязнений, каждый из которых имеет свои особенности и последствия.
Добыча полезных ископаемых занимает одно из ведущих мест среди факторов, вызывающих загрязнение земных недр. Процессы, связанные с эксплуатацией месторождений, часто приводят к изменениям в ландшафте, загрязнению как поверхностных, так и подземных вод, а также к выбросу токсичных веществ в атмосферу.
Карьеры занимают огромные территории как в ширину, так и вглубь. Пустоты, образовавшиеся в результате шахтового метода, приводят к обрушению горных пород.
Огромные объёмы горных пород извлекаются на поверхность при разработке полезных ископаемых и во время строительных работ. При этом образуются отвалы и терриконы - горы из отработанных горных пород.
В ходе горных работ, создания карьеров и подъездных путей поверхность литосферы также претерпевает значительные изменения. По статистике, в России площадь нарушенных земель в результате таких действий в 2017 году составила 1 062,5 тыс. гектаров.
Здесь активно используются вездеходы, которые оставляют глубокие колеи, замедляя процесс восстановления тундровой и лесотундровой растительности. Еще одной причиной нарушений литосферы являются геологоразведочные работы, которые включают в себя копание шурфов, бурение мелких скважин и использование взрывчатых веществ во время систематической разведки.
Нарушения литосферы, как правило, способствуют активации опасных природных явлений, таких как оползни, завалы и проседание грунта. Эти изменения могут создавать условия для возникновения снежных лавин, увеличивая поверхностный сток, а также изменяя процессы инфильтрации и движения флюидов в почве.
Кроме того, при добыче подземных ресурсов происходит откачка грунтовых вод и других жидкостей, а также природных газов, которые придают упругость земной коре. В результате этого, а также в связи со строительством всё большего количества многоэтажных сооружений в крупных городах, происходит проседание земной коры, что, в свою очередь приводит к вынужденным тектоническим процессам и землетрясениям, вызванным антропогенными причинами.
Также при промышленной добыче ресурсов и в военных целях осуществляется множество взрывов, что способствует сейсмической и вулканической активностям.
В целом, можно говорить о том, что литосфера - наиболее устойчивая к антропогенным воздействиям оболочка Земли. Но мощность и масштабы этих воздействий в наши дни достигли уровня превышающего и этот предел.
Последствия загрязнения литосферы
Загрязнение литосферы, вызванное человеческой деятельностью, представляет собой одну из наиболее серьёзных экологических проблем, оказывающих разрушительное воздействие на экосистемы. Одним из наиболее ощутимых последствий загрязнения литосферы является снижение плодородия почв.
Загрязнённые почвы теряют свои природные характеристики из-за накопления токсических веществ, таких как тяжёлые металлы (свинец, кадмий, ртуть), пестициды и промышленные отходы. Загрязнение также приводит к изменению структуры и химического состава почв, что напрямую влияет на растительность.
Кроме того, в загрязнённых почвах может измениться состав микроорганизмов, их активность. Изменения, происходящие в почвах, могут влиять на процессы разложения и минерализации, что, в свою очередь, воздействует на связывание азота и внутреннее закисление почвы.
Особое действие на литосферу оказывают кислотные дожди: кислые осадки усиливают подвижность и вымывание катионов, а также снижают активность редуцентов, азотофиксаторов и других организмов, обитающих в почвенной среде.
Загрязнение почвы и горных пород приводит к множеству изменений, которые оказывают значительное влияние на экосистемы. Одним из самых очевидных последствий загрязнения литосферы является снижение биоразнообразия.
Локальные сообщества, страдающие от загрязнения, сталкиваются с нестабильностью, связанными с ухудшением условий жизни. Экономические последствия загрязнения литосферы выражаются в увеличении затрат на здравоохранение, восстановление экосистем, очистку территорий и предотвращение дальнейшего загрязнения.
Влияние на гидросферу
При строительстве ГЭС возводятся огромные водохранилища и плотины. Они создают огромное давление на земную поверхность, из-за которого увеличивается подвижность слоёв земной коры и происходят землетрясения.
Нефтедобывающая и газодобывающие промышленности - одни из самых землеёмких и загрязняющих отраслей. Кроме того, разработка нефтяных и газовых месторождений сопровождается выбросами метана (СH4) и загрязнением территории нефте- и газопромыслов сероводородом (H2S), меркаптанами, аммиаком (NH3), сернистым ангидридом (SO2) и другими токсичными веществами и углеводородами, что отрицательно сказывается на качестве воздуха и почвы.
Загрязнение литосферы также негативно влияет на водные экосистемы. Токсичные вещества могут просачиваться в грунтовые воды и попадать в реки и озёра, вызывая загрязнение водоёмов.
Это имеет серьёзные последствия для водных организмов, таких как рыбы, ракообразные и другие виды, поскольку многие из них чувствительны к изменениям качества воды. Снижение численности водных организмов может подорвать экосистемы, зависящие от этих видов, и нарушить местные сообщества, зависящие от рыболовства.
Загрязнение литосферы также оказывает значительное влияние на подземные водоносные горизонты. Токсические вещества, попадая в почву, могут мигрировать, достигая водоносных горизонтов (аквиферов - англ. aquifer) и загрязняя питьевую воду. Это представляет собой угрозу для здоровья населения и экосистем, зависимых от качества водоёмов.
Проникая в грунтовые воды, а затем в водоёмы и системы водоснабжения, кислотные осадки способствуют высвобождению алюминия и других вредных веществ из водопроводных систем.
Влияние на атмосферу
Пыль и ядовитые вещества разносятся ветром на большие расстояния. Это ухудшает качество воздуха в окружающих населённых пунктах, влияет на здоровье людей.
Транспорт является одним из основных источников загрязнения природной среды. При сжигании одной тонны бензина в атмосферу выделяется от 500 до 800 кг вредных веществ.
Транспорт является одним из источников выброса парниковых газов, таких как углекислый газ и оксиды азота.
Загрязнение литосферы может повлиять на изменение климата. Некоторые вещества, такие как углеродные соединения, способствуют парниковому эффекту. Кроме того, нарушения почвенных процессов могут привести к снижению устойчивости почвы и к изменению климатических условий, включая засухи и наводнения.
Рекультивация земель
Добыча полезных ископаемых и эрозия земель ведут к тому, что территория становится непригодной для жизни и хозяйственной деятельности человека.
Рекультивация - комплекс мер по экологическому и экономическому восстановлению земель и водных ресурсов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. В процесс рекультивации входят меры по восстановлению ландшафтов (засыпание карьеров, переработка отвалов, которые остались при добыче полезных ископаемых).
Для борьбы с эрозией проводится укрепление холмов, берегов рек и озёр, высадка деревьев и работа по огораживанию этих объектов.
Рациональное использование ресурсов
Беречь литосферу необходимо так же, как и другие оболочки нашей Земли. Полезные ископаемые постепенно закончатся, поэтому их нужно использовать рационально.
Для решения этой проблемы необходимо комплексное взаимодействие между государственными органами, промышленностью и обществом, направленное на внедрение устойчивых практик и технологий, очищение загрязнённых территорий и сохранение природных ресурсов, восстановление загрязнённых территорий, переход к устойчивым практикам ведения хозяйства и реабилитацию природных ресурсов для сохранения здоровья планеты.
| Оболочка | Воздействие | Последствия |
|---|---|---|
| Литосфера | Образование карьеров, отвалов, шахт, использование взрывчатых веществ | Разрушение земной поверхности, загрязнение почв, активация оползней и землетрясений |
| Гидросфера | Загрязнение поверхностных и подземных вод, строительство водохранилищ | Ухудшение качества воды, нарушение водных экосистем, изменение гидрологического режима |
| Атмосфера | Выбросы пыли, токсичных веществ и парниковых газов | Загрязнение воздуха, ухудшение здоровья населения, изменение климата |