Литосфера как составная часть Земной коры

 

 

                               1.1Литосфера как составная часть Земной коры.

                Литосфера – это верхняя твердая оболочка Земли, постепенно переходящая с глубиной в слои с меньшей прочностью вещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли.

 Верхняя часть литосферы – осадочная оболочка – состоит из осадочных горных пород . Под осадочной оболочкой лежит так называемый гранитный слой, возникающий в зоне материкового склона морей и отсутствующий в океанических впадинах. Под гранитной оболочкой находится промежуточный, или «базальтовый», слой более плотных пород. В строении литосферы на протяжении более чем миллиарда лет существовали подвижные пояса – геосинклинальные области и менее подвижные, стабильные – платформы. На раннем этапе развития в геосинклиналях преобладает прогибание, а сами они представляют собой морские бассейны с рядами островов, по-видимому, сходные с теми, что наблюдаются в настоящее время в Индонезии, в островных дугах по периферии Тихого океана и в примыкающих к ним бассейнах. В результате последующего смятия слоев в складки и внедрения гранитных интрузий формируются складчатые горные сооружения на месте прежних прогибов, консолидируются и осушаются геосинклинальные области с превращением их в платформы.

 Земная кора, находящаяся в верхней части литосферы, занимает пограничное положение между ею, а также атмосферой и гидросферой. Это пограничное образование формируется и зависит от всех трех сфер, а поэтому оказывается наиболее уязвимым при нарушении любой из них. Некоторые исследователи называют этот слой взаимовлияния сфер земных оболочек педосферой (почвенной сферой), рассматривая ее как особое биокосное (живое-неживое) образование, другие считают педосферу синонимом коры выветривания. Как бы то ни было, почвенный слой планеты имеет громадное значение для жизни органического мира (включая человека), т.к. почва обладает важнейшим качеством – плодородием.

                                          1.2 Функции Литосферы.

 В настоящее время  выделяется четыре основных свойства (функции) литосферы, влияющие на  биоту и определяющие существование жизни на Земле

-Ресурсная экологическая функция литосферы определяет роль минеральных, органических и органоминеральных ресурсов и геологического пространства литосферы для жизни и деятельности биоты как в качестве биогеоценоза, так и социальной структуры.

-Геодинамическая экологическая функция литосферы отражает свойства литосферы, влияющие на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные процессы и явления.

-Геохимическая экологическая функция литосферы отражает свойства геохимических полей (неоднородностей) литосферы природного и техногенного происхождения, влияющие на состояние биоты в целом, включая человека.

-Геофизическая экологическая функция литосферы отражает свойства геофизических полей (неоднородностей) литосферы природного и техногенного происхождения, влияющие на состояние биоты, включая человека.

 

Следует учитывать, что указанные экологические функции литосферы и их современная проявленность обусловлены эволюционным развитием Земли под воздействием природных и техногенных факторов. На фоне эволюции природных сред в геологической истории Земли с рассматриваемых позиций (тенденции в развитии экологических функций литосферы) выделяется два основных временных этапа. Первый этап — сугубо природный, охватывает временной период от зарождения жизни на Земле (около 3,5 млрд лет назад) до появления человеческой цивилизации, и второй этап — природно-технический, особенно охватывающий последние 200 лет и являющийся порождением техногенеза. Приоритетное выделение в экосистеме человеческой популяции обусловлено ее активным воздействием на среду обитания, причем на глубины, значительно превышающие влияние остальной биоты. В таком качестве литосфера не изучалась и не изучается в рамках традиционной геоэкологии, биоэкологии, биогеографии или экологического почвоведения.

 

                                      1.3  Почва

 Почва – верхний  слой поверхности суши, образовавшийся  под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из  материнских горных пород, на  которых он находится. Это важный  и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими  ее частями.

В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

– минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;

– детрит – отмершее органическое вещество, остатки погибших растений и животных;

– множество живых организмов – от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Таким образом, почва – биокосная система, основанная на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными организмами.

Развитие и формирование почвы состоит из нескольких этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса и переотложения твердых частиц. На этих субстратах поселяются микроорганизмы, пионерные растения – лишайники, мхи, травы, мелкие животные. Постепенно внедряются другие виды растений и животных, состав биоценоза усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмами возникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата. Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы растительному покрову и климату.

В определенном смысле почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы.

Поверхностные слои почвы содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы.В почве обитает великое множество различных живых организмов – эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микробы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменении ее физико-химических характеристик.

Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

Почва формируется очень медленно. По данным исследователей для образования слоя почвы толщиной 2.5 см необходимо 25 лет, для слоя 17.5-25 см - 100 лет, а черноземы мощностью 90 см достигают возраста до 16 тыс. лет.  
Почва имеет не только выдающееся экономическое, но и биогеоцентрическое значение.  
Грунтовый покров поглощает и нейтрализует много вредных веществ, которые загрязняют окружающую среду.  
Почва постоянно взаимодействует с другими элементами природы и масс большое значащимся в общем круговороте веществ. Через почву осуществляется связь литосферы с атмосферой. Под воздействием воды и ветра почва перемещается в пространстве, изменяя рельеф.  
От химического состава почвы в определенной степени может зависеть здоровье человека. Ведь недостаток или излишек в почве элементов, важных для обмена веществ в организме, может привести к тем или другим заболеваниям. Например, заболевание людей на эндемический зоб может быть следствием недостатка в местных почвах подвижных форм йода.  
 
 
                 2.1Виды антропогенного влияния на почвенный покров.

Современное состояние почв таково, что он является не столько естественным телом, сколько продуктом человеческой деятельности.  
Вредное антропогенное влияние, а также разгул стихий, естественных и усиленных человеком, наносит почвам огромный, иногда непоправимый вред.

           Это, в первую очередь:  
- водная и ветровая эрозия;  
- ухудшение грунтовой структуры;  
- механическое разрушение и уплотнение почвы;  
- постоянное обеднение на гумус и питательные вещества;  
- загрязнение почвы минеральными удобрениями, ядохимикатами, маслами и горючим;  
- переувлажнение и засоленность земель.  
Причиной снижения производительности почв и ухудшения их свойств, в том числе и в Украине есть и нерациональное использование земель, чрезмерная их эксплуатация.

2.2Антропогенная деятельность человека на почву.и их последствия

Антропогенное влияние человека на почвы может быть прямым и непрямым:  
1. Прямое влияние оказывается в первую очередь в сельскохозяйственной деятельности человека.  
2. Непрямое влияние человека на почву оказывается в:  
- вырубке лесов;  
- строительстве искусственных водоемов;  
- чрезмерном выпасании животных;  
- строительстве объектов добывающей и перерабатывающей промышленности, дамб и тому подобное.  
Некоторые виды антропогенных влияний на почвы, которые предопределяют изменение своих свойств

2.3Последствия антропогенных влияний на почвы

   Виды влияния,загрязнение  почв,виды загрязнений

- Возделывание почвы Тяжелые механические агрегаты (при пахоте, борону­ванне, взрыхлении) уплотняют структуру почвы, а следовательно, изменяют условия существования в нем организмов; усиливается взаимодействие с атмосферой, ветровая и водная эрозия 

- Сенокосы, уборка урожая Исключения некоторых химических элементов, обеднения почв, повышения испарения 

- Выпас скота

  - Уплотнение почвы, уничтожения растительности, которая скрепляет почву, эрозия, обеднение почв рядом химических элементов, высушивания, биологическое загрязнение 

- Выжигание старой травы Уничтожения грунтовых организмов в поверхностных слоях, усиление испарения 

 -Орошение Заболачивания и засоление почв, изменение водно-воздушного режима, теплового и питательного режима почвы; поднятие уровня грунтовых вод и изменения их химического состава 

 -Осушение Снижения влажности, ветровая эрозия, изменение водно-воздушного режима, теплового и питательного режима почвы; исчезновение болот.

Особенно опасным есть загрязнение почв.

К основным источникам загрязнения почв относят:

 - Жилые дома и бытовые предприятия : в числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, мусора общественных заведений (больниц, столовых, гостиниц, магазинов и тому подобное).

- Промышленные  предприятия: в твердых и жидких  промышленных отходах постоянно  присутствующие те вещества, которые  способны вызывать токсичное  влияние на живые организмы  и их группировки. Например:

            ○ в отходах металлургической  промышленности имеющиеся соли  цветных и тяжелых металлов;  
            ○машиностроительная промышленность засоряет окружающую среду цианидами, соединениями арсену, бериллию;  
             ○при производстве пластмасс и искусственных волокон образуются отходы бензола и фенола; метанол, фенол, скипидар;  
            ○кубовые остатки - характерные отходы целлюлозно-бумажной промышленности.  
- Теплоэнергетика: кроме образования значительных количеств шлаков при сжигании каменного угля в атмосферу попадает много сажи, оксидов серы, которые в кінці-кінців поступают в почву.  
- Сельское хозяйство: минеральные удобрения, пестициды, химические средства защиты растений являются источниками загрязнения почвы тяжелыми металлами (свинец, ртуть, цинк, манган); накопление тяжелых металлов в почве предопределяет изменения его состава и свойств

- Транспорт: при  работе двигателей внутреннего  сгорания интенсивно выделяются  оксиды азота, свинец, углеводороды  и другие вещества, которые оседают  на поверхности почвы или поглощаются  растениями. Кроме того, во время  движения автомобильного транспорта  на трассах остаются бензин, масла, грязь с содержимым токсичных  веществ, - все это дождевыми потоками  смывается в окружающие почвы.

Самоочистки почв практически не происходит, или происходит очень медленно. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенным изменениям химического состава почвы, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсичные вещества могут поступать к организму растений, животных и людей и вызывать нежелательные последствия.

В почвах накапливаются металлы, например, железо, ртуть, свинец, медь и тому подобное. Ртуть попадает в почву с пестицидами и промышленными отходами. Суммарные неконтролируемые выбросы ртути составляют 4-5 тыс. т ежегодно, а из каждой тонны добытого свинца до 25 кг рассеивается в окружающей среде. Значительные количества свинца выбрасываются в атмосфере с выхлопными газами автомобилей.

В конечном результате соединения свинца с осадками попадают в почвы и водоемы. В промышленных районах содержимое свинца в почвах в 25-27 раз выше, чем в сельскохозяйственных. Техногенное поступление в окружающую среду меди и цинка ежегодно складывает 35 и 27 кг/км2 соответственно. Повышенное содержание этих металлов в почвах ведет к замедленному росту растений и снижению урожайности.

Значительное количество отходов образуется при добыче и обогащении полезных ископаемых. При добыче каменного угля пустая порода хранится в терриконах, общее число которых больше 2000, из них больше 700 пылающих, которые активно загрязняют атмосферу. Под терриконами находится больше десяти тысяч гектаров плодородных земель.  
На каждую тонну выработанного калийного удобрения приходится 3-4 т галітових отходов. В местах добычи калийных руд накопились сотни миллионов тонн таких отходов, которые содержат в основном хлорид натрия.

На орошаемых почвах может возникнуть опасность засоления почв в результате неправильного полива. Засоление - увеличение солености почвы до уровня, что губительный для растений, что происходит в результате активного испарения и транспірації поливных вод с параллельным накоплением в почве солей, которые остаются в грунтовом растворе. Поэтому орошения считают одной из форм опустошения.

 

  2.4Эрозия почв,ее виды  и методы борьбы с ней.

 

Эрозия (лат. erosio - разъедание) почвы - это разнообразные процессы разрушения почвы и  перемещения продуктов разрушения водой и ветром.  
       По происхождению эрозию разделяют на:  
1. Геологическая (естественная) - является естественным процессом, который происходит вне влияния человека, под действием ветра и воды. В природе существовала всегда как нормальный геологический процесс. Скорость ее была приблизительно такой же, как и процессу почвообразования. Происходит очень медленно, не наносит большого вреда, не снижает плодородия почвы, предотвратить практически невозможно.