Литосфера и экология

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования 

«Санкт–Петербургский  государственный политехнический  университет»

___

Инженерно - строительный факультет

Заочное отделение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему : «Литосфера и экология»

 

по дисциплине: «Экология большого города».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил:

Студент 4015/4 группы  4  курса

Блонская Юлия Валентиновна

Зачётная книжка № 10010018з

«28»  декабря  2012 г.

 

 

Работу проверил:

Семин Евгений Геннадиевич 

 «____» ____________ 2012 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт – Петербург

2012 г. 

Оглавление

Введение 3

1. Литосфера. Общие положения. 4

1.1. Состав литосферы. 4

1.2. Строение литосферы. 6

1.3. Свойства литосферы. 8

2. Экологические функции литосферы. 9

2.1. Классификация экологических функций литосферы. 9

2.2. Геодинамическая функция. 10

2.3. Геофизическая функция. 12

2.4. Геохимическая функция. 13

2.5. Ресурсная функция. 14

3. Источники загрязнения почвы. 15

3.1. Жилые дома и коммунально-бытовые предприятия. 15

3.2. Промышленные предприятия. 15

3.3. Транспорт. 15

3.4. Сельское хозяйство. 16

3.5. Загрязнение почвы тяжелыми металлами. 16

3.6. Загрязнение почвы пестицидами. 17

4. Контроль загрязнения почвы. 18

5. Способы обезвреживания и утилизации отходов. 19

5.1. Способы обезвреживания жидких радиоактивных отходов. 19

5.2. Способы обезвреживания, утилизация и ликвидации твердых бытовых отходов. 19

6. Самоочищение литосферы. 21

Заключение 22

Список литературы 23

 

 

Введение

 

 Актуальность  экологического изучения литосферы обусловленная тем, что литосфера является средой всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности (составных природной среды), через значительные изменения которого развивается глобальный экологический кризис.

Литосфера загрязняется жидкими и твердыми веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли  образуется одна тонна отходов, в  том числе более 50 кг полимерных, трудноразлагаемых.

Цель  исследования изучить основные положения о литосфере и факторы, влияющие на нее.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить состав, строение и свойства литосферы;
2. Рассмотреть экологические функции литосферы;
3. Выяснить источники загрязнения почвы и способы  борьбы .

Наибольшая трудность, которая  определяет многое в решении экологических  проблем - все же недостаточная озабоченность  человеческого общества в целом  и многих его лидеров проблемами сохранения окружающей среды.

 

 

 

 

1. Литосфера. Общие положения.

 

Литосферой называют твердую оболочку Земли, состоящую из земной коры и  слоя верхней мантии, подстилающего  земную кору. Расстояние нижней границы  земной коры от поверхности Земли  изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.

Верхняя часть литосферы состоит из осадочных  горных пород. Под ними лежат гранитный и базальтовые слои. На поверхности литосферы находится почва.

Рис.1. Строение литосферы (разрез).

 

 

В границах литосферы периодически происходили  и происходят грозные экологические  процессы (сдвиги, сели, обвалы, эрозия), которые имеют огромное значение для формирования экологических  ситуаций в определенном регионе  планеты, а иногда приводят к глобальным экологическим катастрофам. Литосфера не есть единое целое. Она расколота на отдельные куски, части, которые называют плитами. Сейчас литосфера Земли состоит из семи больших плит и нескольких более мелких плит. Литосферные плиты скользят в определенных направлениях, наезжая при этом друг на друга. Упираясь, друг в друга, они создают нарушение водного баланса и напряжения, которые заканчиваются землетрясениями.

1. Состав литосферы.

Основными соединениями, образующими  литосферу, являются диоксид кремния, силикаты и алюмосиликаты. Большую  часть литосферы составляют кристаллические  вещества, образовавшиеся при охлаждении магмы - расплавленного вещества в глубинах Земли. При остывании магмы образовывались и горячие растворы. Проходя по трещинам в окружающих горных породах, они охлаждались и выделяли содержащиеся в них вещества.

В литосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и почвы. Основная часть литосферы состоит  из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах  преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты. Верхний слой литосферы - это земная кора, минералы которой состоят преимущественно из окислов кремния и алюминия, окислов железа и щелочных металлов.

Основная масса организмов и  микроорганизмов литосферы сосредоточенная  в грунтах, на глубине не большее  нескольких метров. Грунты - органо-минеральный продукт многолетней (сотни и тысячи лет) общей деятельности живых организмов, воды, воздуха, солнечного тепла и света есть одними из важнейших природных ресурсов. Современные грунты являются трехфазной системой (разнозернистые твердые частицы, вода и газы, растворенные в воде, и порах), которая состоит из смеси минеральных частиц (продукты разрушения горных пород), органических веществ (продукты жизнедеятельности биоты ее микроорганизмов и грибов). Наибольшей трансформации подвергается самый верхний, поверхностный горизонт литосферы в пределах суши. Суша занимает 29,2% поверхности земного шара и включает земли различной категории, из которых важнейшее значение имеет плодородная почва.

Поверхностный слой литосферы, в котором  осуществляется взаимодействие живой  материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки  организмов после разложения переходят  в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые  организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: О, Si, Аl, Fe, Са, Мg, Na, К. 

2. Строение  литосферы.

Земная кора - внешняя оболочка литосферы. Состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев. Отличают океаническую и материковую земную кору. В составе  первой отсутствует гранитный слой. Максимальная толщина земной коры около 70 км - под горными системами, 30- 40 км - под равнинами, наиболее тонкая земная кора - под океанами, всего 5- 10 км.

Остальная часть называется внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований.

Литосфера разбита на блоки - литосферные плиты - это крупные жесткие блоки земной коры, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере. Литосфера под океанами и континентами значительно различается.

Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления  в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими  редкими элементами и в основном состоит из дунитов и гарцбургитов.

Литосфера под континентами значительно  холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она не участвует в процессе мантийной  конвекции, и претерпела меньше циклов частичного плавления. В целом она  богаче несовместимыми редкими элементами. В её составе значительную роль играют лерцолиты, верлиты и другие богатые редкими элементами породы.

Литосфера расколота примерно на 10 больших плит, самые крупные - Евразийская, Африканская, Индо-Австралийская, Американская, Тихоокеанская, Антарктическая. Литосферные плиты движутся с возвышающейся на них сушей. В основе теории движения литосферных плит - гипотеза А. Вегенера о дрейфе континентов.

Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Движение литосферных плит обусловлено перемещением вещества в верхней мантии. В рифтовых зонах оно разрывает земную кору и расталкивает плиты. Большинство рифтов находится на дне океанов, где земная кора тоньше. На суше крупнейшие рифты расположены в районе Великих Африканских озер и озера Байкал. Скорость движения литосферных плит - -1-6 см в год.

При столкновении литосферных плит на их границах образуются: горные системы, если в зоне столкновения обе плиты несут материковую кору (Гималаи), и глубоководные желоба, если одна из плит несет океаническую кору (Перуанский желоб).

Границы литосферных плит - это подвижные области, где происходят горообразование, сосредоточены области землетрясений и большинство действующих вулканов (сейсмические пояса). Самые обширные сейсмические пояса - Тихоокеанский и Средиземноморского - Трансазиатский.

На глубине 120-150 км под материками и 60-400 км под  океанами залегает слой мантии, называется астеносферой. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде. 

3. Свойства  литосферы.

Существенным, хотя и не всегда сразу  заметным, стало нарушение литосферных функций почв, в которых почвенный покров выступает как некая защитная по отношению к литосфере оболочка, контролирующая состав верхних горизонтов литосферы и их функционирование. Важнейшим свойством литосферы является ее изменчивость.

Неоднородность литосферы проявляется  в таких важнейших ее свойствах, как анизотропность и симметрия-диссимметрия. Анизотропность формально можно определить как зависимость некоторой функции геологического параметра от преобразований вращения. Это свойство проявляется на всех уровнях организации литосферы: в виде структурной этажности, ярусности, фациальной изменчивости, слоистости, а также различия текстуры, показателей свойств грунтов и мер их рассеяния в главных направлениях изменчивости и по глубине.

Литосфера не просто анизотропна по структуре и свойствам. Ей присуща «высшая» форма анизотропности - симметрия-диссимметрия. Симметрию-диссимметрию литосферы следует считать ее фундаментальным свойством. Она проявляется на всех уровнях организации литосферы, начиная с уровня минералов (симметрия кристаллической решетки) и кончая уровнем геооболочек (симметрия шара). Свойство симметрии уровня минералов широко известно из трудов Е. С. Федорова, А. В. Шубникова и других специалистов-кристаллографов.

К числу важнейших свойств литосферы  принадлежит ее дискретность. Дискретность твердого минерального вещества проявляется  в виде пористости, пустотности (кавернозности), трещиноватости, тектонической нарушенности. Дискретностью твердой фазы обусловлено наличие в составе литосферы жидкой, газовой и биологической компонент.

Важнейшим фундаментальным  свойством литосферы, отличающим ее от простых тел, является организационностъ, которая, прежде всего проявляется: в уровнях организации вещества литосферы - минеральном, горно-породном, формационном; в наличии структур различных уровней, обусловливающих анизотропность, симметрию-диссимметрию. Организационные свойства литосферы выявляются уже на минеральном уровне в виде кристаллической структуры минералов. 

2. Экологические функции литосферы.

 

Экологические функции литосферы  – функции, определяющие (отражающие) роль и значение литосферы, включая  подземные воды, нефть, газы, геофизические  поля и протекающие в ней природные  и антропогенные геологические  процессы, в жизнеобеспечении и эволюции биоты , главным образом, человеческого сообщества.

1. Классификация экологических функций литосферы.

Классификация экологических функций  литосферы включает:

• Геодинамическую экологическую функцию литосферы - отражает свойство литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные геологические процессы и явления. Она изучается экологической геодинамикой;
• Геофизическую экологическую функцию литосферы - отражает совокупность свойств геофизических полей полей (неоднородностей) литосферы влиять на состояние биоты и человека. Она изучается экологической геофизикой;
• Геохимическую экологическую функцию литосферы - отражает свойство геохимических полей (неоднородностей) природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты в целом и здоровье человека в частности. Она изучается экологической геохимией;
• Ресурсную экологическую функцию литосферы - определяет роль минеральных органических и органоминеральных ресурсов литосферы, а также ресурсов геологического пространства, необходимых для жизни и деятельности биоты как в качестве биогеоценоза, так и социальной структуры (человеческое сообщество). Она изучается экологическим ресурсоведением.

Можно выделить четыре класса состояния  литосферы:

• удовлетворительное или благоприятное;
• условно удовлетворительного или неблагоприятное;
• неудовлетворительное или весьма неблагоприятное;
• катастрофическое - ему соответствует четыре зоны нарушения экосистемы – нормы, риска, кризиса и бедствий.

 

2. Геодинамическая функция.

Реализация геодинамической функции  проявляется как непосредственно - через негативное по отношению к биоте явления, так и опосредованно - через геофизическую, ресурсную, или геохимическую функции. Например, оценку эрозии можно рассматривать через интенсивность процесса и количественную охват ею определенной территории (геодинамический критерий оценки), или через потерю или сокращение земельных ресурсов и запасов гумуса (ресурсный критерий оценки).