Літосфера та головні її складові. Небезпечні процеси

Антропогенний вплив на літосферу

Літосфера та головні її складові. Небезпечні процеси.

Основні джерела забруднення ґрунту

Поняття рекультивації земель. Заходи боротьби з забрудненням.

Літосфера та головні її складові. Небезпечні процеси.

Літосфера (від давн.-грец. Λίθος – камінь; σφαίρα — куля, сфера ) — верхня тверда, міцна оболонка планети товщиною від 50 до 200 км, що включає земну кору і тверду частину верхньої мантії, відокремлену від земної кори межею Мохоровічича (межа Мохо) та переходить без чіткої різкої межі в нижче лежачий шар астеносферу.

В результаті ретельного вивчення поширення сейсмічних хвиль (землетрусів), геофізики виявили, що існують межі, за якими не поширюються поперечні хвилі, а також є декілька границь стрибкоподібних змін швидкості поздовжніх хвиль. На основі цього зроблено висновки про наявність декількох концентричних оболонок.

Про хімічний склад внутрішніх частин планети немає одностайної думки. В складі земної кори переважають вісім хімічних елементів: Оксиген (47%), Силіцій (29,5 %), Алюміній (8 %), Ферум (4,7 %), Кальцій (3 %), Натрій (2,5 %), Калій (2,5 %), Магній (1,9 %) та інші (0,9 %) (за А.П. Виноградовим, 1962)

Земна кора складається переважно з гранітів, осадових порід. Під гранітною оболонкою є шар близький за складом до базальту (переважає базальтове скло). Ще глибше, до самого залізного ядра, припускають наявність шару збагаченого Олівіном (ототожнюють з дунітом, передотитом)

В верхньому шарі земної кори переважають глини, глинисті сланці, піщаники, карбонатні і вулканогенні породи. Товщина осадового шару змінюється від 20 до 25 км в глибоких впадинах до повного його відсутності на кристалічних щитах

Гранітна оболонка, у складі якої велику роль відіграє Силіцій (Si) і Алюміній (Al), називається салічною («сіаль»). Вона є несуцільною і покриває тільки материки (товщина 50–60 км) і менш глибокі області океанічного дна (Індійський і Атлантичний океани – 20–25 км) Складається з порід, які за своїми властивостями є близькими до граніту (граніти, гнейси, гранодіори, діорити, кристалічні сланці, амфіболіти) [Голубев, с.256]

Базальтовий шар, що підстилає гранітну оболонку крім Силіцію (Si) складається ще з Магнію (Mg) і називається «сима». У глибоких місцях Тихого і Атлантичного океанів сима або безпосередньо складає саме дно, яке перекриває невелика товща морських ґрунтів і вода, або відокремлена від води тонкою (близько 5 км) корою сіалю Під континентами його потужність складає 15–40 км

Виділяють два типи земної кори: континентальна і океанічна.

Педосфера – ґрунтовий покрив – дуже істотний компонент геосистеми. Він впливає на фіто- і зоосфери, а також значною мірою на господарську діяльність людей. Екологія педосфери вивчає екологічний стан земельних ресурсів, деградацію ґрунтів під впливом ерозії, виносу гумусу та інших складових ґрунту, забруднення їх мінеральними добривами, пестицидами, радіонуклідами, важкими металами.

Фітосфера, або рослинний покрив суші Землі, є основою забезпечення життєдіяльності тваринного світу і людей. Природний рослинний світ і агрокультури значною мірою забруднені, що дуже небезпечно для тварин і людей.

Зоосфера – це вся та жива маса тваринного світу, що існує на суші і у водах Світового океану. Вищі тварини знаходяться на вершині трофічної піраміди, яка забезпечує людей їжею. В останні роки значно зросла кількість випадків токсикозу тварин важкими металами, пестицидами, нафтопродуктами та іншими забруднювачами.

Найважливішими складовими частинами літосфери є:

• поверхневий родючий шар, або грунт,

• земні надра (корисні копалини).

Літосфера межує і частково проникає в Атмосферу та Гідросферу.

Екологічні функції літосфери виявляються в тому, що вона є:

- місцем проживання континентальної і морської біоти (≈ 99 %), формування грунтів;

- джерелом розширення життєвого простору;

Все різноманіття функціональної залежності між природною і техногенно перетвореною літосферою та біотою і людиною (як біологічним видом, так і суспільною соціальною структурою) зводиться до чотирьох екологічних функцій - ресурсної, геодинамічної, геофізичної і геохімічної. Визначимо їх зміст:

- ресурсна екологічна функція літосфери визначає роль мінеральних, органічних і органомінеральних ресурсів і геологічного простору літосфери для життя і діяльності біоти як біогеоценозу, так і соціальної структури;

- геодинамічна екологічна функція літосфери відображає властивості літосфери впливати на стан біоти, безпеку і комфортність мешкання людини через природні і антропогенні процеси і явища;

- геохімічна екологічна функція літосфери відображає властивості геохімічних полів (неоднорідностей) літосфери природного і техногенного походження впливати на стан біоти в цілому, включаючи людину, зокрема;

- геофізична екологічна функція літосфери відображає властивості геофізичних полів (неоднорідностей) літосфери природного і техногенного походження впливати на стан біоти, включаючи людину.

Під час розгляду літосфери, як середовища інженерно-господарської діяльності людини, чітко відокремлюються два шляхи оцінки ресурсів геологічного простору - оцінка “площинного ресурсу” поверхні літосферного простору та оцінка ресурсу підземного геологічного простору (або об’єму) під різні види його освоєння.

 

Рис. 1. Напрямки та ефекти використання геологічного простору

 

Площинні ресурси

Ресурси геологічного простору й урбанізація. Особливо гостро, навіть у порівняно благополучних із погляду загальної територіальної забезпеченості країнах, стоїть питання дефіциту площ на урбанізованих територіях, де відзначається підвищена концентрація промислових підприємств і населення.

Склад і напруженість проблем геологічного простору міста залежить від його масштабу, природних умов міської території і навколишньої місцевості, характеру й масштабів виробництва, досконалості інженерних мереж і комунікацій, рівня культури городян. Урбанізовані території є великим комплексом інженерних об'єктів, площ зелених насаджень, вільних земель, місць зайнятих різного роду матеріалами, відходами та ін.

На даний час у світі існує близько 220 міст-мільйонерів, що мають більше 1 млн. жителів та 20 міст-мегаполісів із населенням більш ніж в 20 млн. жителів. Великий Токіо, Японія – 36,6 млн. осіб; Джакарта, Індонезія – 29,5 млн. осіб; Делі, Індія – 24 млн. осіб; Шанхай, Китай – 23 млн. осіб; Сеул, Південна Корея – 22 млн. осіб

В Україні розташовані наступні міста-мільйонери: Київ – 2,87 млн. осіб; Харків – 1,45 млн. осіб; Одеса – 1,01 млн. осіб

Висока вартість землі й житла в мегаполісах, завдяки застосуванню специфічних архітектурних рішень (підвищення поверховості будівель, використання підземного простору та ін.), обумовлює окупність навіть дуже дорогих заходів інженерної підготовки території - створення штучних основ, рекультивація території тощо.

Більш напружена ситуація складається з ресурсом міський території під зелені зони. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я для нормального життя в сучасному великому місті потрібно мати 50 м² зелених насаджень загального користування та 300 м² лісів із розрахунку на кожного міського жителя, але в умовах мегаполіса територіальний ресурс, нажаль, економічно вигідніше використовувати під будівництво адміністративних і житлових будівель, ніж під закладку зелених насаджень. Наприклад, загальна площа всіх зелених насаджень у межах міської смуги м. Києва становить 56,5 тис. га, у тому числі площа зелених насаджень загального користування - 5,4 тис. га, тобто на одного мешканця міста відповідно припадає 214 м² та 20,4 м² насаджень.

Обмежуючим моментом під час вибору місць під житлові зони в межах міста, також можуть бути геопатогенні зони (ГПЗ) різного походження, наприклад, викликані геологічними розломами, карстовими порожнинами, руслами колишніх річок тощо, де генерується аномальна енергетика. В місцях знаходження ГПЗ змінюються геомагнітні поля, рівень радіації, електропровідність ґрунту та інші параметри, все це згубно впливає на здоров'я людини. Характерно, що сьогодні більшість ГПЗ не піддається ліквідації ніякими відомими методами (окрім деяких зон техногенного походження). Нажаль, в Україні на даний момент це питання ще не достатньо вивчено і часто не береться до уваги (наприклад, у Росії вже існує проект будівельних норм і правил, в яких передбачена перевірка наявності ГПЗ на території будівництва – СНиП 11-02-95 та СНиП 30-01-95), хоча воно є важливим при визначенні ресурсу геологічного простору для розселення людини.

Специфічною проблемою ресурсів геологічного простору міст-мегаполісів є брак площ під організацію кладовищ.