Формирование антропогенных почв и грунтов

 

Антропогенным воздействием охвачено около 60% площади Зем­ли на глубину свыше 10 км.

Последствиями антропогенного воздействия на литосферу явля­ются: изъятие плодородных зе­мель, создание искусственных по­верхностных и подземных струк­тур, перемещение больших объё­мов горных пород, изменение рель­ефа, нарушение геодинамического равновесия грунтов; техногенные землетрясения, карст, проседания, эрозия почв, оползни, нарушение мерзлотного режима, химическое и радиоактивное загрязнение почв и др.

Почвы - основа жизни на Земле. В населенных пунктах формируется новый - антропогенный - тип грун­тов мощностью до нескольких десят­ков метров. Археологи называют его «культурным слоем». Этот «слой» содержит остатки деятельности че­ловека: древние сооружения, строи­тельный и хозяйственный мусор, золу, погребения умерших людей и животных и т.д. Например, на тер­ритории Новгорода «культурный слой» рос примерно на 1 см в год. К концу XVII века его толщина в рай­онах наиболее интенсивной жизни составила примерно 8 м.

«Культурный слой» современных городов формируется за счет бу­лыжных и асфальтовых покрытий, битого кирпича, камня и стекла, строи­тельного мусора, предметов домашнего обихода и т.п. Составной частью «культурного слоя» являются останки естественных и массовых захоро­нений людей - жертв пандемий, религиозных смут, мировых и локальных войн, политических репрессий. Так, в период 1347-1351 гг. в Евразии от «черной смерти» (бубонной, легочной, септической чумы) погибло 75 млн. человек. В Ирландии, население которой ныне не превышает 3,5 млн. че­ловек, в 1846-1851 гг. от голода и тифа умерло около 1,5 млн. человек.

 

ЭРОЗИЯ

 

На протяжении геологического времени естественная скорость обра­зования почв превышала скорость эрозии. На поверхности Земли образо­вался богатый гумусом слой почвы толщиной 15-25 см и более. Техногенный рельеф становится причиной искусственной эрозии, приводящей к истощению почвенного слоя. Темпы антропогенной эрозии почв превы­шают темпы естественного почвообразования. Смыв плодородного слоя наносит особенно большой ущерб, так как для восстановления 2 см слоя почвы необходимо 300-1000 лет. Ежегодные потери почвенного слоя на планете оцениваются в 24 млрд. тонн. Почвенную эрозию ускоряют некомпенсированная вырубка и сжигание лесов. Эрозионные процессы сопутствуют разработке месторождений полезных ископаемых.

КАРСТ, СУФФОЗИЯ

 

В пределах природно-антропогенных систем при интенсивной откачке подземных вод из карбонатных толщ активизируются процессы карста и суффозии. Они сопровождаются образованием в водоносных горизонтах полостей. В них при понижении напора и уровня эксплуатируемых под­земных вод «всасываются» (суффозия) перекрывающие песчаные отло­жения. В результате на поверхности образуются депрессионные воронки и провалы, деформируются здания и сооружения.

КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

 

В условиях вечной мерзлоты происходят специфические техногенные изменения геологической среды. Здесь на первый план выходит тепловое взаимодействие технических сооружений и грунтов оснований. Под осно­ваниями зданий и сооружений, вокруг стволов шахт и скважин, в днищах карьеров, вдоль трасс нефте- и газопроводов происходит оттаивание мерз­лых пород. Вследствие этого активизируются процессы пучения, термо­эрозии, термокарста и др.

Оттаивание и последующее промерзание пород приводит к смятию обсадных колонн буровых скважин. Вспучивающийся грунт увлекает за собой фундаменты зданий, опоры мостов, линий электропередач, дорог и трубопроводов. Выталкивает их с большой силой, которой не может про­тивостоять вес самого сооружения.

Хрупкая поверхность органического почвенного слоя нарушается при движении гусеничного транспорта, перетаскивании буровых. В результа­те вытаивания подземных льдов на месте колеи гусеничного транспорта образуются глубокие овраги, а на площадках скважин - непроходимые вязкие болота. Под воздействием термокарста и термоэрозии оседают ин­женерные сооружения (рис.5).

Мощный источник тепла - нефтегазопроводы. Нефть и нефтепродукты с целью повышения их текучести искусственно подогреваются до +100 °С. Температура газа в результате сжатия на компрессорных станциях повы­шается до +70 °С. Протаивание льдистых отложений вызывает формиро­вание термокарстовых - провальных форм рельефа в виде просадки по­верхности, ложбин, озер, канав, воронок и глубоких колодцев. Так, на трассе газопровода Мессояха-Норильск за 4 года образовалась цепочка оврагов длиной до 400 м, глубиной 4-5 м и шириной поверху до 10-15 м.

Нестабильность теплового режима влияет на общее состояние геоэко­систем и природно-антропогенных систем. Так, избыточные тепловые на­грузки на мерзлые массивы при обустройстве Ямбургского и Северо­-Ямальских газоконденсатных месторождений обусловливают подвижки свайных фундаментов сооружений. Техногенная деятельность существен­но разрушает природное экологическое равновесие всей геоэкосистемы, в частности, основную кормовую базу северных оленей - мохово-лишайниковый покров. Для его восстановления требуется 50-100 лет.

ОПУСТЫНИВАНИЕ

 

Длительное время пустыни возникали лишь в результате естественно­го изменения климата. Например, пустыня Сахара в Африке, Каракумы в Туркменистане. Современное опустынивание - результат действия не только природного фактора, но и нерациональной деятельности человека. По подсчетам специалистов ООН, площадь «искусственных» пустынь превышает 9 млн. км².

Деградация земель начинается при сокращении естественного расти­тельного покрова. Из-за вырубки тропических лесов пустыня растет со скоростью около шести млн. гектаров в год. Процесс опустынивания ус­коряется водной и ветровой эрозией. Антропогенной пустыней стала зна­чительная часть дна Аральского моря. Это - результат огромного водоза­бора оросительными системами среднеазиатских республик и Казахстана из рек Сырдарьи и Амударьи.

Последствия опустынивания — наступление песков на посевы сельско­хозяйственных культур, истощенный скот, пустые амбары и зернохрани­лища, водоемы, заполненные осадками, наводнения, кишечные заболе­вания и т.д.

ТЕХНОГЕННЫЙ РЕЛЬЕФ

 

Когда-то воины восточно-африканского племени масаи избегали вон­зать копья острием в землю, чтобы не поранить ее. Ныне на теле Земли появилось множество ран. Горными выработками и гидротехническими работами нарушены сотни тысяч квадратных километров земельных мас­сивов. В бывшем СССР насчитывалось 3,5 тысячи карьеров. Глубина не­которых из них превышала 150 м. На 450 м углубился Сарбайский желе­зорудный карьер в Казахстане, на 520 м - Коркинский угольный разрез на Урале. В штате Юта (США) открытая медная выработка Бингем Каньон достигает 789 м (при диаметре 3,7 км). Золоторудная шахта в Южной Африке превышает 3,8 км. На глубину более 12 км проникла в недра Земли Кольская сверхглубокая скважина в России.

Наибольшее изменение рельефа местности связано с открытыми и подземными разработками, складированием на дневной поверхности гор­ных пород и отходов переработки и обогащения полезных ископаемых. Из недр на поверхность земли перемещены миллиарды тонн «пустых» горных пород. Они располагаются рядом с карьерами и шахтами в виде отвалов - искусственных холмов (терриконов) и хвостохранилищ. Общий объем отвалов на Земле за последние полтора века превысил 120 км³. К ним ежегодно добавляется 2-3 млрд. м³ горных пород. Амплитуда техногенного рельефа достигает нескольких сот метров.

Длительное время разрабатываются открытым способом угольные ме­сторождения в Кузбассе. Здесь на площади более 1000 га сформировался техногенный рельеф, подобный «лунному» ландшафту: глубокие выемки чередуются с холмами - отвалами. Объем пород в отвалах составляет бо­лее 4 млрд. м³. На Украине, где угольные предприятия занимают около 30 тыс. гектаров земель, только в Донбассе 1500 терриконов. В Московской области карьерными разработками нарушено около 70 тыс. гектаров земель.

Поверхность Земли рассекают искусственные оросительные магист­ральные каналы. Их протяженность только на территории бывшего СССР превышает 300 тыс. км - это 3/4 расстояния между Землей и Луной.

Естественный рельеф изменяется вследствие разрушения берегов в процессе выборки грунта в руслах рек. Так, во время знаменитой кали­форнийской «золотой лихорадки» многочисленная армия старателей так «постаралась», что искусственный сток рек Сакраменто и Сан-Хоакин значительно превысил естественный аллювиальный сток. Это привело к уменьшению площади бухты Сан-Франциско.

В городских условиях срезка природных поверхностных грунтов, засыпка оврагов, прудов, старичных озер содействуют нивелированию естественного рельефа.

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: