Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 00:09, лекция
Серед інших геологічних оболонок Землі водна оболонка або гідросфера, займає найбільше по об’єму та важливе значенню місце. Гідросфера об’єднує всі вільні води на Землі, тобто не зв’язані фізично і хімічно з мінералами земної кори. Під впливом сонячної енергії та сил гравітації води можуть перетворюватись, переходячи з рідкого стану в твердий або пароподібний. Гідросфера міцно пов’язана з іншими оболонками Землі. Гідросфера, або водяна оболонка Землі,— це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, ріки, озера й підземні води. Як свідчать космонавти, при погляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори: білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану, що вкриває 71 % поверхні нашої планети; морська вода — найпоширеніша на Землі речовина.
У ґрунтах накопичуються метали, наприклад, залізо, ртуть, свинець, мідь тощо. Ртуть потрапляє у грунт з пестицидами та промисловими відходами. Сумарні неконтрольовані викиди ртуті складають 4-5 тис. т щороку, а з кожної тонни добутого свинцю до 25 кг розсіюється у довкіллі. Значна кількість відходів утворюється при видобуванні та збагаченні корисних копалин. При видобутку кам'яного вугілля пуста порода зберігається у териконах, загальне число яких більше 2000, з них більше 700 палаючих, які активно забруднюють атмосферу. Під териконами знахо¬диться більше десяти тисяч гектарів родючих земель. На кожну тонну виробленого калійного добрива припадає 3-4 т галітових відходів. У місцях видобутку калійних руд накопичились сотні мільйонів тонн таких відходів, що містять в основному хлорид натрію. На зрошуваних ґрунтах може виникнути небезпека засолення ґрунтів внаслідок неправильного поливу. Засолення - збільшення солоності ґрунту до рівня, що згубний для рослин, що відбувається внаслідок активного випаровування і транспірації поливних вод з паралельним накопиченням у ґрунті солей, які залишаються у ґрунтовому розчині. Тому зрошення вважають однією з форм спустошення.
Самоочищення ґрунтів
Ерозія ґрунту і заходи боротьби з нею
Ерозія (лат. erosio – роз’їдання) грунту – це різноманітні процеси руйнування грунту і переміщення продуктів руйнування водою і вітром.
За походженням ерозію поділяють на:
1. Геологічна (природна) - є природним процесом, який відбувається поза впливом людини, під дією вітру і води. У природі існувала завжди як нормальний геологічний процес. Швидкість її була приблизно такою самою, як і процесу ґрунтоутворення. Відбувається дуже повільно, не завдає великої шкоди, не знижує родючості ґрунту, запобігти практично неможливо.
2. Прискорена (руйнівна) - є результатом діяльності людей: неправильного ведення землеробства, лісового господарства, будівництво, промисловість, транспорт, прокладання доріг тощо, коли порушується цілісність поверхні ґрунту, її дерновий захист, виникають борозни, канави, а за ними і яр. Проходить швидко.
В залежності від факторів руйнування ерозію поділяють на водну та вітрову:
1. Водна ерозія – це змивання ґрунту поверхневими водами (дощовими, талими та іригаційними (зрошення та полив). Водна ерозія буває двох видів:
· Поверхнева - змивається верхній родючий горизонт ґрунту на значній території;
· глибока - проявляється на крутих схилах, зумовлює утворення ярів.
Водна ерозія проявляється в основному на розораних схилах, особливо там, де оранка проводиться вздовж схилу, а не впоперек. Внаслідок цього виникають поздовжні борозни, по яких стікає тала і дощова вода. Ситуація значно погіршується, якщо на цих полях засівають просапні культури. Водна ерозія призводить до значного змивання орного шару, значна частина якого надходить у водойми, збагачуючи їх біогенами. Крім того, що зменшується родючість ґрунтів, водною ерозією завдається шкоди сінокосам і пасовиськам, замулюються річки, псуються гідротехнічні споруди.
Водну ерозію підсилюють:
· вирубування лісів, знищення трав’яного покриву, розорювання схилів;
· неглибока оранка;
· велика кількість опадів;
· неправильна меліорація.
2. Вітрова ерозія (дефляція) - руйнування ґрунтового шару силою вітру. Вона спостерігається переважно на недостатньо захищених або зовсім не захищених рослинністю землях, відсутня належна задернілість поверхні ґрунту. Найшкідливішим видом вітрової ерозії є пилові бурі, які спричинюються сильними вітрами. Вітрова ерозія поширена в степовій, пустельно-степовій і пустельній зонах.
У відкритих степових ландшафтах щорічно внаслідок вітрової ерозії пошкоджується 5-6 млн. га родючих земель.
Вітрову ерозію підсилюють:
· розорювання піщаних і
· вирощування на одній території протягом декількох років одних і тих самих культур;
· неправильна меліорація.
Причинами прискореної ерозії є:
1. Безконтрольне вирубування
2. Розорення лук. Трав'янисті рослини мають добре розвинену кореневу систему, яка на поверхні ґрунту утворює дернину. Вона і виконує ґрунтозахисні функції.
3.Перевипасання худоби
4.Неправильне ведення
· Відсутність сівозміни шкідливе тим, що при тривалому вирощуванні однієї і тієї самої культури на одному місці грунт більшу частину року залишається відкритим, не захищеним рослинним покривом від посиленого впливу сонячного випромінювання, вітру. У ньому при цьому постійно зменшується вміст необхідних для рослин поживних речовин. Для компенсації нестачі елементів живлення, як правило, використовують мінеральні добрива. Запаси органічної речовини, необхідної для збереження структури і властивостей ґрунту, не поповнюються. Через це грунт виснажується, погіршується його структура, посилюється вітрова і водна ерозія.
· Неправильне розорювання схилів – це, передусім, поздовжнє розорювання схилів, навіть невисоких, яке спричинює змивання частинок ґрунту
Ерозія ґрунту – процес не зворотній, все що винесено з ґрунту водою чи вітром, назавжди втрачено для землеробства.
Загальна площа еродованих та ерозійно небезпечних земель в Україні становить понад 17 мли га. Часто виявляються різні типи ерозії одночасно. Водна ерозія набула поширення на зрошуваних землях у вигляді площинного змиву та намиву ґрунту, розмиву полинних борозен. Найбільша площа змитих ґрунтів припадає на Луганську, Вінницьку, Дніпропетровську, Одеську області, де цей показник сягає 53—66 % від загальної площі ріллі.
Боротьба з ерозією ґрунту – дуже важливий процес. Усі заходи боротьби з ерозією ґрунту мають бути спрямовані на те, щоб припинити або зменшити змивання, розмивання і видування ґрунту до розмірів, які б давали змогу відновити стан ґрунтів у процесі природного ґрунтоутворення. Крім того, при розробці та здійсненні системи заходів боротьби з ерозією слід передбачати не тільки припинення ерозійних процесів, а й обов'язкове відновлення родючості еродованих ґрунтів, тобто слід ліквідувати причини ерозії та її наслідки.
Для боротьби з ерозією здійснюють такі протиерозійні заходи:
· агротехнічні;
· гідротехнічні;
· лісомеліоративні;
· ґрунтозахисні.
Відомо понад 100 ґрунтозахисних агротехнічних заходів. Надійний захист ґрунту від ерозії дає поєднання ґрунтозахисних сівозмін з протиерозійними системами обробітку ґрунту і технологіями вирощування культур.
Ефективними заходами боротьби з ерозією ґрунту є:
· оранка впоперек схилу,
· глибока оранка, обробіток ґрунту культиваторами;
· лункування;
· оптимальні строки, норми і способи сівби;
· безполицевий обробіток ґрунту із залишенням стерні;
· вапнування кислих і гіпсування засолених змитих ґрунтів;
· мінімальний обробіток ґрунту легкого механічного складу;
· впровадження ґрунтозахисних сівозмін з використанням багаторічних трав;
· оранку і посів на схилах впоперек схилу;
· насадження дерев і кущів на берегах водойм, по краям ярів, лісосмуг;
· будівництво гідротехнічних споруд;
· закріплення пісків.
Одне з найбільших лих після
ерозії ґрунтів — їх засолення, основна
причина якого полягає в
Ш Охорона земної поверхні. Площа суші
на Землі становить 148 млн. км2; 10 % цієї
площі припадає на льодовики Антарктиди
й Гренландії. Решта території — вичерпні
ресурси поверхні Землі: 33,1 % цієї території
займають сільськогосподарські угіддя,
30,1 % — ліси, 36,8 % — так звані «інші» землі
(площі, зайняті населеними пунктами, промисловими
підприємствами, транспортними магістралями
тощо, а також болота, гори, тундри, пустелі).
Через діяльність людини структура земної
поверхні постійно змінюється: зменшуються
площі сільськогосподарських угідь і
лісів, розширюються площі «інших» земель.
Берегти землю — це означає розумно, по-господарськи
її використовувати, щоб слугувала вона
довго, багатьом прийдешнім поколінням.
Сьогодні в посушливих районах
Землі спостерігається дуже небезпечне
явище дезертизації, або спустелювання
(рис. 3. 7.). Причини його — вразливість
природи в цих зонах, надмірне використання
земель під пасовиська (худоба виїдає
й витоптує слабкий трав'янистий покрив),
вирубування на паливо нечисленних дерев
і кущів. У результаті різко активізується
деградація ґрунтів і територія спустелюється.
Так, за останні 50 років площа пустелі
Сахара збільшилася на 650 тис. км2. Спеціалісти
ООН підрахували, що у світі кожної хвилини
на безплідну пустелю перетворюється
44 га землі!
У результаті господарської діяльності
людини утворюються порушені землі,
що втратили свою господарську цінність,
а іноді навіть стали джерелом
забруднення природного середовища.
Найбільше порушують землю відк
Кар'єри, терикони, звалища, крім того, що вони займають великі площі земної поверхні, становлять джерело забруднення атмосфери й гідросфери: з них вітрами розноситься пил, деякі терикони димлять, викидаючи в повітря оксиди сірки; забруднені води з відвалів потрапляють у водоносні горизонти й водотоки. Через інтенсивне відкачування з шахт і кар'єрів підземних вод знижується їхній рівень на прилеглих територіях, інколи ж (поблизу великих кар'єрів) підземні води й зовсім щезають.
Згідно з чинним законодавством порушені землі мають бути відновлені рекультивацією. Зокрема, рекультивацію кар'єрів повинні здійснювати ті гірничодобувні підприємства, що їх створили. Рекультиваційні роботи виконуються в два етапи: технічна рекультивація, потім біологічна. У ході технічної рекультивації порушені землі готують для подальшого використання: планують їхню поверхню (найглибші частини кар'єрів засипають пустими породами, виположують їхні стінки); знімають, перевозять і складують у бурти родючий грунт (це роблять до початку проходки кар'єра); будують дороги, гідротехнічні й меліоративні споруди. Якщо відвальні породи містять шкідливі для рослин речовини (сульфіди, солі важких металів тощо), то на них після планування накладають шар нейтральної породи (глини, піску тощо). Після планування відвали мають пройти стабілізацію (один-два роки), коли під дією сили ваги й зволоження відвальні породи ущільнюються.
Біологічна рекультивація передбачає комплекс робіт для поліпшення фізичних та агрохімічних властивостей ґрунтів на рекультивованих землях (вапнування, піскування, внесення мінеральних добрив тощо). Знятий раніше родючий грунт, що зберігався в буртах, наноситься на поверхню спланованих і стабілізованих відвалів.
Розрізняють кілька видів рекультивації залежно від того, як саме передбачається використовувати порушені землі.
Сільськогосподарська рекультивація здійснюється в районах розвиненого сільського господарства, на великих за площею відвалах чи кар'єрах. Це найдорожчий вид рекультивації, бо до земель, де мають вирощуватися сільськогосподарські культури, ставляться найвищі вимоги. Зокрема, кут нахилу місцевості не може перевищувати 3 °.
Лісогосподарська рекультивація проводиться там, де є можливість відновити ділянки лісу з цінними сортами дерев. її вартість і вимоги до агрохімічних характеристик ґрунту нижчі, ніж за сільськогосподарської рекультивації.
Водогосподарська рекультивація
стосується здебільшого тих кар'єрів,
які після відпрацювання заповнюються
ґрунтовими й дощовими водами. Такі штучні
озера впорядковуються, в них запускається
риба, їхні береги озеленюються тощо.
Рекреаційна (від лат. гесгеаііо — відновлення
сил, відпочинок) рекультивація виконується
неподалік міст і великих населених пунктів
з метою створення зон відпочинку. Здебільшого
вона поєднується з водогосподарською
й лісогосподарською рекультивацією (озера
в кар'єрах упорядковують, на їхніх берегах
споруджують пляжі, бази відпочинку, висаджують
дерева, кущі й т. д.).
Санітарно-гігієнічна рекультивація здійснюється для консервації порушених земель, припинення шкідливої дії кар'єрів, відвалів на природне середовище (скажімо, аби звалище не забруднювало повітря й підземні води), якщо з якихось причин використання порушених земель вважається недоцільним.
Будівельна рекультивація — це підготовка порушених земель під спорудження житлових будинків, спортивних майданчиків, промислових підприємств, складів і т. д. Кар'єри при цьому засипаються відвальними породами, їхні стінки виположуються, підводяться дороги, теплотраси, виконуються меліоративні роботи (дренаж тощо).
Охорона земних надр.
Надра Землі використовуються людиною з різною метою, зокрема для
Головний напрям використання надр
— це, звичайно, видобування мінеральної
сировини.
Серед численних видів діяльності людини
є два, що мають особливе значення,
оскільки від них залежить саме існування
суспільства: це праця сільського трудівника,
фермера, котрий виробляє продукти харчування,
та праця гірника, шахтаря, який видобуває
з надр Землі енергетичну й мінеральну
сировину, без чого неможливе функціонування
всіх інших галузей господарства. При
цьому, якщо збільшення виробництва продуктів
харчування прямо пропорційне зростанню
чисельності населення, то підвищення
енергоємності й матеріаломісткості сучасного
виробництва набагато випереджає його.
Як свідчать статистичні дані, при збільшенні
населення в 4,5 рази потреба в енергії
зростає у 12 разів, а матеріалів, що видобуваються
з надр Землі, — в 9 разів.
За даними ООН, сьогодні з надр Землі щорічно
видобувається близько 20 млрд. т корисних
копалин. При цьому разом із корисними
копалинами з надр на поверхню піднімається
ще більше пустих порід (за оцінками, 150
млрд. т щороку). Всього ж, як вважають учені,
за всю історію людства, починаючи від
бронзового віку, було виплавлено 16 млрд.
т різних металів, у тому числі впродовж
останніх 45 років — 11 млрд. т.