Литосфера

Российский государственный  гидрометеорологический университет

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 
на тему: 
 
 
Охрана и воспроизводство природных ресурсов литосферы

 

 

 

 

 

Выполнил: 
Студент гр.ЭП-583

Ларионов Ф.В. 
Проверила : 
Доцент 
Зуева Н.В.

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 

Содержание

 
   Литосфера (понятие)  
   Земельные ресурсы  
   Структура земельного фонда  
   Почвы  
         Состав и плодородие почв  
         Гумус  
   Эрозия и выветривание  
         Последствия эрозии и выветривания  
         Эрозия почвы  
         Водная эрозия  
         Ветровая (эоловая) эрозия (дефляция)  
         Выветривание  
   Хозяйственная деятельность и земли  
   Повышение плодородия почвы и урожайности культур  
         Минеральные удобрения (МУ)  
         Органические удобрения (ОУ)  
         Пестициды  
   Нехимические способы повышения плодородия почв и урожайности культур  
         Мелиорация  
   Охрана недр  
         Ресурсообеспеченность разведанными запасами п/и  
         Проблемы, требующие решения с целью охраны недр  
         Пути решения экологических проблем недр  
              Ресурсосберегающие технологии. Полная и комплексная переработка сырья  
              Утилизация и вторичная переработка отходов  
         Карьеры и терриконы  
              Решение проблемы карьеров и терриконов

    Природоохранная деятельность

    Рациональное использование ресурсов

  Охрана и воспроизводство природных ресурсов

 

Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25— 200 и 5—100км.

Рассмотрим в общем виде геологическое  строение Земли. Третья за отдаленностью  от Солнца планета — Земля имеет  радиус 6370 км, среднюю плотность— 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек — коры, мантии и ядра. Мантия и  ядро делятся на внутренние и внешние  части.

Природные ресурсы литосферы

Природные ресурсы литосферы  включают часть литосферы (до глубины 3…5 км), в которой содержатся основные запасы минерального сырья, реализуемого в производственной деятельности общества, и верхний горизонт литосферы  – почва как источник продовольственных  ресурсов планеты.

В 1913 году на одного жителя Земли добывалось 5 т минерального сырья, в 1940 – 7,4; в 1960 – 14,3, а конце 80-х  – около 30 т. Доля России в настоящее  время в мировой добыче угля – 15 %, нефти – около 17 %, газа – 25 %, металлов – 10… 15 %. Стоимость разведанных  и предварительно оцененных запасов  минерального сырья в России на 1994 г. составляет 28 трлн долларов США, что эквивалентно по стоимости 2 млн т золота.

Под недрами понимают верхнюю  часть земной коры, где осуществляют добычу полезных ископаемых.

Полезные ископаемые –  горная порода либо природные минеральные  образования, которые используются непосредственно или извлекаются  для различных отраслей народного  хозяйства.

Полезные ископаемые делят  на три категории: топливно-энергетические, металлические и неметаллические.

Кроме этого, существует более  подробная классификация полезных ископаемых:

-  топливно-энергетические – нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф и т.д.;

-  рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые; урановые руды и т.д.;

-  природные строительные материалы и нерудные ископаемые известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит, яшма, корунд, алмазы и т.д.;

-  горно-химическое сырьё – апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соли, сера и т.д.;

- гидроминеральные     ресурсы     -     подземные пресные и минерализованные воды;

- минеральные   ресурсы   океана   -   рудоносные жилы, пласты континентального шельфа, железо-марганцевые конкреции на глубине 3…6 км;

- минеральные ресурсы  морской воды – железо, свинец, уран, золото, натрий, хлор, бром, магний, поваренная соль и т.д.

Земельные ресурс

Земельные или почвенные ресурсы определяются мировым земельным фондом.

Структура земельного фонда

1. Обрабатываемые земли  (пашни) - 10,8 % - дают 88 % продуктов питания  
   2. Луга и пастбища - 23,2 % - дают 10 % продуктов питания  
   3. Леса и кустарники - 29,9 %  
   4. Населенные пункты, пром. предприятия, транспортные пути - 3,3 %  
   5. Малопродуктивные земли (ледники, пустыни, болота,…) - 32,8 %

Почвы

Педосфера - почвенный покров Земли.  
   Почва - самый верхний слой земной коры, обладающий плодородием.

Состав и плодородие почв

В состав почвы входят органические и неорганические вещества.  
   Неорганические (песок, глина,…) - составляют основу почвы (> 80 %), но не являются плодородными.  
   Органические (остатки живых организмов) - являются основой плодородия, но составляют  
    лишь < 20 %, а зачастую 5 - 10 % и меньше.  
   Плодородие почвы определяется количеством и качеством содержащегося в ней гумуса.

Гумус

- органические  вещества, содержащиеся в почве.  Различают грубый и мягкий  гумус.  
   Грубый гумус - непереработанные организмами почвы (бактерии, черви, жуки,…) органические остатки (листья, ветки, кора, шерсть, экскременты и трупы животных,…), неусваиваемые растениями.  
   Мягкий гумус - переработанные органические остатки (перегной), легко усваиваемые растениями и определяющие плодородие почвы. МГ черного цвета, что позволяет легко определить визуально плодородие почвы - чем темнее, тем плодороднее.  
   Таким образом, плодородие почвы зависит не только и не столько от количества гумуса, сколько от его качества.  
   Самые плодородные почвы (чернозёмы) содержат гумуса часто не более 10 % (самые плодородные - до 20 %, но это крайне редко). Практически весь он - мягкий. В то же время самые малоплодородные тундрово-глеевые почвы также содержат до 10 - 20 % гумуса, но природно-климатические условия этой природной зоны не позволяют ему переработаться, поэтому мягкий гумус в этих почвах зачастую составляет 1 % и <. Очень мало гумуса содержат серозёмы пустынь и полупустынь (1 - 2 %), но зато грубого гумуса в них совсем немного. В лесах органические остатки даже не успевают проникать в почву, образуя слой лесной подстилки, достигающий 30 см и более. В результате подзолистые почвы тайги содержат гумуса лишь 2-4 %. Значительно больше содержат гумуса желтозёмы (2-7 %) и краснозёмы (6-9 %) влажных субтропических лесов. Наиболее плодородными являются бурые лесные почвы широколиственных и смешанных лесов (до 10% гумуса), где природно-климатические условия (?) благоприятствуют

Эрозия и выветривание

Основные  проблемы у почв вызывают эрозия и  выветривание.  
   Эрозия (от лат. "erosio" - разъедание) - разрушение почв и горных пород текучими водами. Сейчас это понятие рассматривается шире.  
   В широком понимании эрозия - совокупность всех процессов, приводящих к разрушению земной поверхности.  
   Т.е. сейчас фактически эрозия = выветривание.  
   Выветривание - процесс механического разрушения и химического изменения почв, горных пород и минералов.

Последствия эрозии и выветривания

Сокращение  площади земельных угодий (за свою историю человек уже уничтожил 2/3 почв)  
   Снижение почвенного плодородия  
   Повреждение и угнетение посевов и пр. растительности  
   Пылевые бури  
   Почвенная засуха и заболевания почвы  
   Усиление продовольственной проблемы

Эрозия почвы

Эрозия  почвы - разрушение почвы поверхностными водами (собственно эрозия) и ветром (дефляция).  
   Следовательно, 2 основных вида эрозии - водная и ветровая.

Водная эрозия

Главный фактор возникновения водной эрозии - отсутствие дернового горизонта. Резкому  усилению эрозии способствует уклон  местности. Для того, чтобы вода текла в заданном направлении достаточно уклона в 1 о. Но уже при уклоне в 3 о вода начинает прихватывать частички почвы, и начинается эрозия.  
   Развитию водной эрозии способствует следующая деятельность человека:  
   Бессистемная вырубка лесов  
   Неумеренный выпас скота  
   Неправильная распашка склонов или проведение ирригационной системы  
   Отсюда и напрашиваются методы борьбы с водной эрозией.  
   Разумный и систематизированный подход к лесозаготовке  
   Регламентирование выпаса скота и снижение нагрузки на пастбища особенно на ранней стадии вегетации растений  
   Распашка поперёк склона, чтобы уклон борозды нее превышал 3 о  
   Прокладка арыков и каналов с падением в пределах 1 - 3 о

Bыветривание

Физическое (механическое) - самый распространенный вид выветривания. Основными составляющими  его являются водная и ветровая эрозия (см. выше) и морозное выветривание, развивающееся при положительных дневных и отрицательных ночных температурах. Основывается на свойстве воды при замерзании расширяться (на 1/11).  
   2. Биологическое - связано с жизнью и деятельностью животных и растений. Из животных наиболее способствуют её развитию норковые и, особенно, питающиеся корнями и корнеплодами. Растения чаще всего препятствуют выветриванию за счёт укрепления почвы мочковатой корневой системой. Однако на горных склонах растения со стержневой корневой системой своим главным корнем способствуют выветриванию, особенно на каменистых и скалистых участках.  
   3. Химическое. Кислота, содержащаяся в атмосферных осадках, реагирует с компонентами почв и горных пород, разрушая их.

Хозяйственная деятельность и земли

Рассмотрим, как сказывается антропогенная  деятельность на наиболее используемых человеком земельных угодьях, ведь кроме выветривания и эрозии, описанных  выше, имеется ещё масса других проблем.  
   1. Пашни наиболее страдают от водной и ветровой эрозии. Однако зачастую на первый план выходит проблема истощения почв (см. следующую тему). Значительно ухудшает физические свойства почв использование тяжёлой техники, которая нарушает структуру почв, уплотняет их. Поэтому всё шире используется мини-техника или техника с широкими шинами, чтобы уменьшить давление на почву.  
   2. Пастбища также страдают в-основном от водно-ветровой эрозии, значительно усиливающейся в горной местности. Кроме уже известного регламентирования выпаса, целесообразно разводить более продуктивные породы скота, т.е. идти по интенсивному пути развития (не количеством, а качеством). Настоящим бедствием становится засорение пастбищ сорными травами и кустарниками, семена которых попадают на пастбища из шерсти выпасаемых животных. А, как известно, сорные растения гораздо лучше приживаются. Сократить масштабы этого явления может своевременный уход за скотом - его стрижка и помывка.  
   3. Сенокосы страдают, прежде всего, от истощения почвы, т.к. количество биомассы поступающей в почву резко снижается, особенно если под сенокосы постоянно используются одни и те же земли. Кроме того, широко распространено неверное понимание, что такое "многолетние травы". Многолетние - не значит вечные. Многолетники - это растения, живущие 2 года и более. Часто от 3 до 5 лет. И если в этот период им не дать отцвести, отколоситься и разбросать свои семена, они просто вымрут или, минимум, значительно снизят свою продуктивность. А ведь сенозаготовка, как раз таки, не даёт им такой возможности, т.к. производится (если хочешь хорошее сено) до периода колошения. Выход прост - раз в 3, а лучше в 2 года, давать сенокосам отдохнуть, чтобы травы могли спокойно провести весь вегетационный цикл.  
   4. Сады, сами по себе, не наносят вреда землям, а даже укрепляют их и обогащают питательными веществами. Однако, что характерно для нашей республики, их частенько закладывают в предгорной части, на адырах и даже в низкогорьях, где уклоны местности значительны. Для этого широко используют террасирование склонов. А это уже простор для развития эрозии, главным образом водной. При закладке террас и ирригационных систем следует не забывать про правило "трёх градусов".  
   5. Дороги являются одним из главных факторов развития эрозии в горной местности, т.к. при их прокладке частенько приходится подрезать склоны, тем самым лишая их естественной защиты. Но и на равнинах дороги наносят неимоверный вред природе, особенно если это магистрали с высоким потоком транспорта. Эксплуатацию дорог неизменно сопровождают шум и выбросы, среди которых преобладают вредные газы (легко распространяющиеся в пространстве) и тяжелые металлы. Всё это угнетает животный и растительный мир на расстоянии 1 - 1,5 км от автомагистралей и на 2 - 3 км от ж/д. Кроме того, транспортные пути становятся непреодолимым препятствием на пути миграций животных, что прерывает связи между различными популяциями, резко сокращает их ареал и, в итоге, приводит к вырождению изолированных популяций. К сожалению, очень сложно существенно помочь живой природе в этом случае, но учитывать её интересы всё же необходимо. В первую очередь при проектировании дорог. Реально и снижение выбросов и шума.  
   6. Населенные пункты уничтожают естественный природный комплекс данной территории, загрязняют все сферы. Нарушается и тепловой баланс на территориях, занятых городами, где преобладают бетон, асфальт, огромные выбросы тепла от ЖКХ и эксплуатации электрооборудования. Для древесной и прочей растительности в городах остается места всё меньше и меньше. Перепады температур между городом и его окрестностями иногда соизмеряются с передвижением в естественных условиях на 20 о по широте. Спасти ситуацию практически невозможно, но некоторую помощь могут оказать "зелёные друзья" - деревья. Хороший хозяин всегда найдет для них место при проектировании и строительстве.

Повышение плодородия почвы и урожайности культур

Минеральные удобрения (МУ)

Вносятся  для увеличения урожайности. Однако универсальных МУ нет, т.к. каждая культура требует свой набор компонентов  для лучшей вегетации и плодоношения. Неверный подбор МУ может не только не увеличить урожайность, а даже снизить её, особенно при значительных порциях МУ, т.к. химия - яд для многих организмов почвы. Может возникнуть отравление почвы, и результат будет  обратным желаемому. К тому же, МУ - неорганические вещества, а основой почвенного плодородия являются органические. И, если посмотреть на этот вопрос буквально, МУ, уменьшая долю органических веществ, даже снижают  плодородие почвы. Тем более, что через год после внесения 80 % МУ становятся бесполезными, разрушаются, пополняя почти непричастную к плодородию неорганическую часть почвы.  
   Вывод : МУ повышают урожайность отдельных культур, но снижают общее плодородие почвы.  
   Однако это не аксиома. Всё больше появляется комплексных удобрений, совершенствуются технологии их применения. Оптимальный вариант: МУ нужно вносить небольшими порциями + несколько раз в год + в сочетании с органическими удобрениями (которых должно быть значительно больше).

Органические удобрения (ОУ)

Под органическими удобрениями чаще всего понимают навоз. Это столь  же неверно, как называть яйцо цыплёнком  гриль. Да, при определенных условиях из яйца может вывестись птенец, затем вырасти в упитанного петушка, и лишь потом (если раньше он не приглянется  какому-нибудь хищнику) в умелых руках  повара это станет выглядеть аппетитно. Также и навоз. В свежем виде навоз  не просто не улучшит урожай, а легко  уничтожит (выжжет) многие растения. Лишь перепрев (при определенных условиях) он превратится в ОУ. Быстрее всего перепревает конский и коровий навоз, значительно дольше - свиной навоз и птичий помёт.

Пестициды

Пестициды (от. лат "пестис" зараза и "цид" - убиваю) - ядохимикаты, химические препараты для уничтожения сорняков (гербициды), насекомых (инсектициды), грибов (фунгициды), слизней и улиток (моллюскоциды).  
   Наряду с полезными свойствами пестициды имеют ряд проблем:  
   Прямое воздействие на организм - неправильное обращение с ядохимикатами может вызвать гибель людей и домашних животных  
   Неспецифичность - наряду с вредными организмами гибнут полезные (в том числе и опылители, что, естественно, не повышает урожайность)  
   Устойчивость и привыкание вредителей - парадокс, но вредные животные и сорные растения довольно быстро становятся устойчивыми к ядам, и тогда при применении этого препарата гибнут только полезные организмы  
   Замещение вредителей - гибель одних видов ведёт к расцвету других. Легко догадаться, что эти виды, как правило, также не являются желательными  
   Быстрое восстановление после прекращения применения препарата  
   Биологическое накопление ядов, главным образом в почве (что ведет к гибели организмов почвы и её истощению) и в самих растениях (что, мягко говоря, снижает их питательную ценность)  
   Загрязняются поверхностные и даже подземные воды