Антропогенное воздействие на литосферу

ОСОБЕННОСТИ АНТРОПОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

 

Основные особенности антропогенных процессов следующие:

1. Протекание антропогенных процессов происходит в системе природа — человек. Психологический стимул человеческой деятельности — получение экономических или личных "выгод", если эти процессы формируются сознательно. Но, несмотря на развитие науки, часто при решении проблем, связанных с взаимодействием природы и человека, определяющей является перспектива получения сравнительно кратковременных частных выгод без учета дальнейших последствий для развития данного природного объекта и планеты в целом. Общую направленность человеческой деятельности в смысле воздействия на природу можно сформулировать как тенденцию к замене естественной среды обитания искусственной, она наблюдается в энергетическом и сельском хозяйстве, Промышленности. Сознательное ослабление этой тенденции отмечается только в заповедниках.

 2. Энергетической основой возникновения сознательно программируемых антропогенных процессов является преобразованная или выработанная человеком энергия с помощью созданной им техники. Дальнейший ход данных процессов так же, как и развитие значительной части незапрограммированных антропогенных процессов и последствий, протекает при участии природных космических эндогенных и экзогенных факторов.

 3. Антропогенные процессы по скорости протекания значительно превосходят природные — примерно на 5 — 6 порядков, а продолжительность их во столько же раз уступает природ­ным (например месторождения полезных ископаемых формируются миллионы лет, а вырабатываются человеком за десятки лет).

4. Цикличность антропогенных процессов почти не выражена. Она основном связывается с работой транспорта, иногда другой деятельностью и является отражением цикличности природных процессов.

 5. Вторжение в природные круговороты вещества и энергии во все возрастающих масштабах обусловлено НТР и увеличивающейся мощностью технических средств воздействия на природу.

6. В результате роста хозяйственной деятельности человека и антропогенного преобразования среды обитания происходит многократное пропускание воды и воздуха через производственные процессы, что приводит к замене геохимических циклов технохимическими.

7. Антропогенные процессы способствуют.упрощению видового состава биосферы. Полностью исчезли сотни видов растений и животных. С другой стороны, много полезных видов растений и животных подвергаются вещественной и энергетической антропогенной стимуляции, а вредных (сорняки, грызуны и т. д.) - целенаправленному уничтожению.

Человек все больше отделяется духовно от природы. Окружение его в основном начинают составлять техногенные пейзажи, что в свою очередь сильно сказывается на психоневрологическом " состоянии человека. Он становится катализатором техногенного преобразования вещества и энергии планеты.

 

 

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЛИТОСФЕРУ

3.1. Антропогенное влияние на круговорот веществ

 

Рост промышленного производства требует все больших объемов потребления минеральных ресурсов. В настоящее время недра дают 75 % сырья для химической промышленности, около 85 % электроэнергии получают из энергетических видов полезных ископаемых. Начиная с 60-х гг. XX в. геохимическая деятельность человека не уступает по мощности природным процессам. Естественный круговорот вещества все больше заменяется искусственным. Человечество ежегодно извлекает из недр и освобождает при сгорании горючих ископаемых (особенно угля) многие химические элементы в равном или в большем количестве, чем их потребляется растительностью суши для создания годового прироста.

Ежегодно в мире добывается больше, чем включается в биологический круговорот: кадмия в 100 раз, сурьмы в 150, ртути в 110, свинца в 35, мышьяка и железа в 15, урана в 6, олова в 5, меди в 4, молибдена в 3 раза. Добыча таких химических элементов, как серебро, хром, никель, цинк, примерно равна ежегодному потреблению растительностью [18 ].

Общее мировое производство основных металлов характеризуется следующими показателями (т. в год): железо — п • 10, марганец, алюминий — п • 10⁷, медь, цинк, свинец — п • 10⁶, никель, олово — п • 10⁴, ртуть, серебро — п • 10³. Выплавка металлов увеличивается примерно на 40 % каждые 10 лет, причем металлические руды извлекаются в количествах, не пропорциональных содержанию металлов в земной коре.

Множество химических элементов и их соединений освобождается при сжигании угля и рассеивается в окружающей среде, причем в масштабах, больших, чем при добыче. Ежегодно при сжигании угля выделяется больше, чем включается в биологический круговорот: ртути в 8 700 раз, мышьяка в 125, урана в 60, кадмия в 40, лития и бериллия в 10, олова в 3 - 4 раза [18]. Основная масса рассеянных элементов попадает в пределы наземных экосистем, поскольку добыча металлов и сжигание угля происходят на суше. Хотя часть этих элементов с речным стоком и в результате циркуляции воздушных масс выносится в моря и океаны, тем не менее ежегодно поверхность суши обогащается ими на миллионы тонн.

Соотношение между техногенной и природной миграцией отдельных металлов показано в табл. 3.1.

 

Таблица 3. 1

Сопоставление масс металлов, вовлеченных в техногениую и природную миграцию, тыс. т в год [31], с добавлениями)

 

Элемент	Годовая добыча	Выделение при сжигании каменного угля	Захват годовым приростом растительности суши	Вынос растворенных форм речным стоком
Марганец	24000 (1989)	310,0	41400	370,0
Медь	8700 (1991)	23,0	1700	260,0
Цинк	5200 (1991)	100,0	8600	740.0
Свинец	4400 (1991)	20,0	430	37,0
Хром	2000 (1991)	37,0	310	37,0
Никель	700 (1991)	10,0	350	74,0
Олово	180 (1991)	3,0	69	19,0
Молибден	98 (1991)	4,0	100	37,0
Кобальт	23 (1990)	4,0	173	11,0
Кадмий	26 (1991)	2,5	1	7,4
Титан	37 (1990)	3200,0	5600	110,0
Серебро	10 (1990)	3,0	7	11,0
Ртуть	5,5 (1990)	0,5	2	2,6

 

Важная особенность металлов — способность к активному рассеиванию. За последнее десятилетие только в результате истирания и коррозии было рассеяно (тыс. т): меди — 600, цинка — 500, свинца — 300, молибдена — 30 [18]. Множество металлов используется в промышленности, но при этом часть их уходит с промышленными стоками.

Человеческая деятельность способствует активному латеральному перераспределению вещества при транспортировке из одного региона в другой, концентрации его в виде отдельных конструкций и орудий производства и т. д.

 Огромные масштабы воздействия промышленного производства на круговорот вещества все чаще вызывают озабоченность человечества. Географическая оболочка может не выдержать такого натиска, и естественные связи нарушатся, что приведет к катастрофическим последствиям для самого человека. Поэтому в последние годы пристальное внимание уделяется прогнозам в развитии промышленного производства и соответственно масштабам воздействия на круговороты химических элементов. Считается, что мировое потребление и добыча важнейших видов минерального сырья на рубеже XX. — XXI вв. в сравнении с уровнем 70-х и начала 80-х гг. увеличатся примерно в 1,5—2 раза.

 Если даже предположить, что уровень добычи минеральных ресурсов, достигнутый в 80-х гг., останется таким же до 2000 г., то за последние 20 лет XX в. из недр планеты потребовалось бы извлечь 74 млрд т угля, 60 млрд т нефти, 30 млрд т газа, 18 млрд т железной руды (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Возможные объемы добычи минерального сырья к 2000 г. [31]

Вид минерального сырья	Современный годовой объем добычи (по данным за 1991 — 1992 гг.)	1981 — 2000 гг.
		Возможные объемы добычи
		Вариант I	Вариант II
		(при сохранении до 2000 года современного уровня добычи)	(при небольшом ежегодном росте добычи)
Уголь, млрд	2.200	74.0	76.0-79.0
Нефть, млрд т	3.112	60.0	61.0-62.0
Природный газ млрд. т	1.762	30.0	33.0-35.0
Железная руда, млрд. т	0.900	18.0	19.0-22.0
Бокситы млрд. т	0.113	1.6	1.8-2.0
Медь, млн. т	8.700	120.6	130.0-140.0
Никель, млн. т	0.700	10.0	12.0-14.0
Молибден,млн. т	0.100	2.0	2.1-2.2

 

 

3.2 Антропогенное прогибание земной коры

 

Антропогенное прогибание земной коры связано в основном с концентрацией дополнительной нагрузки в отдельных районах. Нарушение равновесия в земной коре происходит при добыче твердых полезных ископаемых, откачке флюидов — воды, нефти, газов, создании водохранилищ, строительстве городов. Значительные прогибания и оседания земной поверхности наблюдаются в местах длительной добычи каменного угля. Такие процессы обнаружены в Силезии, Рурском бассейне, в Японии, США, Англии. В СНГ — на Донбассе, в Подмосковном бассейне.

В процессе добычи нефти и газа меняется давление в нефтегазоносных структурах, что влечет за собой изменение гидро- и теплорежима осваиваемых территорий. Часто происходят значительные изменения на поверхности в результате смещения и уплотнения горных пород: Примером может служить город-гавань Лонг-Бич около Лос-Анджелеса. В результате откачки флюидов скорость оседания поверхности достигла порядка 10 — 70 см в год. Общее опускание составило 8,8 м на площади примерно 2700 км.

 В последние десятилетия были получены инструментальные данные о проседании земной коры в районах крупных водохранилищ. Огромные массы воды создают дополнительную, нагрузку на твердую оболочку, нарушая изостатическое равновесие. Такие явления отмечены в районе водохранилищ: Мид на р. Колорадо, Красноярского на р. Енисей, Братского на Ангара, на р. Чирчик, на р. Нарын и т. д.

      Большие города также вызывают опускание масс земной поверхности, так как концентрируют здания, промышленные предприятия, транспорт и т. д. В частности, в Москве скорость опускания составляет 1 — 2 мм в год, особенно усиливается этот процесс в местах прокладки подземных тоннелей.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: