Загрязнение литосферы - источники, причины и последствия

Часть биосферы

Литосфера представляет собой каменистую наружную оболочку Земли, состоящую из коры и твёрдого покрова верхней мантии. Она простирается в среднем на 100 км вглубь планеты и разбита на отдельные блоки, которые называются тектоническими плитами. Эта неотъемлемая часть биосферы играет две важные роли в круговороте веществ:

• является единственным источником большинства минеральных метаболитов для всех наземных и водных организмов;
• образует объёмную составляющую почвы, которая своим возникновением обязана растениям и животным.

Почва формируется благодаря разрушению горных пород под действием воды и атмосферных явлений.

Впоследствии свой вклад вносят живые организмы, распад которых образует органические фракции под общим понятием гумус. Последний, смешиваясь с осадочными породами, формирует почву. Конечный результат зависит от множества факторов, включающих деятельность человека.

Основные экологические проблемы

Загрязнение земель — это осаждение твёрдых или жидких отходов на суше или в недрах, что вызывает ухудшение состояния почв и грунтовых вод. В итоге подобное воздействие на природу несёт угрозу здоровью населения и становится причиной других проблем. К источникам загрязнения литосферы можно отнести:

1. Твёрдые бытовые отходы, включающие стекло, текстиль, металлы и пластик.
2. Строительство и снос, приводящие к образованию опасных отходов. Сюда можно отнести бетонный щебень, асфальт и другие инертные материалы, применяющиеся в разных видах работ.
3. Мусор с промышленных объектов, наиболее опасные отходы которого представляют собой вредные вещества. К таким предприятиям относятся нефтеперерабатывающие заводы, бумажные фабрики, механические мастерские, химчистки и т. д.

Городские и промышленные свалки

К сожалению, проблема свалок бытовых и промышленных отходов решена только в наиболее развитых странах. Во всём остальном мире они собираются на обширных площадях, становясь источниками заболеваний, неприятного запаха, рассадниками крыс и насекомых.

Огромное значение имеет проницаемость лежащих под свалками почв. Чем она больше, тем сильнее связанные с загрязнением риски. Например, гравийные и песчаные формации являются пористыми, позволяя водным потокам беспрепятственно уносить растворённые вредные вещества в грунтовые воды. Глинистые почвы остаются слабо проницаемыми, и частицы отходов попадают в поверхностные водоёмы.

Основные характеристики опасных отходов включают токсичность, воспламеняемость, реактивность и коррозионные свойства. Кроме того, сюда относятся радиоактивные и патогенные соединения. Их не всегда можно утилизировать, поэтому применяют захоронение под землёй. Хотя в этих случаях используют благоприятные геологические условия и необходимые степени защиты, всегда остаётся вероятность разгерметизации и попадания в грунтовые воды.

Деградация почв

Основные причины загрязнения литосферы включают деградацию почв. Во всех географических регионах земного шара этой теме уделяется повышенное внимание природоохранных организаций. Проблема является следствием:

• интенсификации сельского хозяйства;
• дефектных методов орошения;
• вырубки лесов;
• чрезмерного использования удобрений, пестицидов и гербицидов.

Результатом неразумного землепользования становится опустынивание. Эта проблема особенно обострилась в связи с ростом населения и увеличением количества поголовья скота в странах третьего мира. Например, в Индии в состоянии высокой степени деградации находится около 300 млн га земли, а 1,2 млрд га (10% территории страны) считаются умеренно деградирующими. Опустынивание здесь объясняется уничтожением лесов и неконтролируемым выпасом скота.

Эти явления характерны для засушливых широт. Дополнительным негативным фактором остаётся ветровая эрозия. В результате на месте некогда благодатных регионов появляются полупустыни и пустыни. Процесс может быть замедлен орошением из скважин и колодцев, что даёт временную ремиссию, но снижает уровень грунтовых вод и способствует засолению верхнего слоя почвы.

Дальнейшие последствия включают расширение территории поражения и полное уничтожение плодородного гумуса. С последствиями такой катастрофы могут справиться только многолетние мелиоративные работы, которые требуют огромных финансовых вложений. Но в большинстве случаев нарушения становятся необратимыми.

Не менее серьёзную опасность представляет эрозия, при которой полезный слой почвы смывается потоками воды или выветривается. Эта проблема ещё в 1992 году стала темой Международной конференции в Рио-де-Жанейро, где обсуждались меры для сохранения почвенных ресурсов, а в настоящее время координируется комиссией ООН по устойчивому развитию. Типы эрозии представлены в таблице.

Сточные воды

В последние десятилетия остро встала проблема сточных вод, поскольку значительно увеличилось применение в быту синтетических моющих средств и антибиотиков. В загрязнение грунтов немалую лепту вносят используемые для очистки стоков септики. Наиболее сильно прилегающие земли страдают от воздействия отходов промышленности и сельского хозяйства.

Основными опасными компонентами воды, попадающей в водоёмы после полива полей, стали пестициды. Они представляют собой синтезированные химические вещества, используемые для борьбы с вредителями, и классифицируются как инсектициды, моллюскоциды и т. д. Для уничтожения сорняков применяются гербициды, а от грибковых инфекций — фунгициды.

Все эти вещества также могут группироваться на основании их действия в качестве фумигантов, контактных и системных ядов, репеллентов и регуляторов роста. Они достигают почвы путём разбрызгивания, после чего вымываются осадками. Пестициды, используемые для обработки сельскохозяйственных культур, могут достигать атмосферы и просачиваться в водоёмы.

Многие из них даже при кратко произведённом воздействии сохраняют свойства на протяжении длительного времени. Однако использование синтетических пестицидов и удобрений является необходимым условием существования современного сельского хозяйства.

Лесные насаждения

Леса выполняют важную функцию формирования и удержания почв. Их насаждения предотвращают оползни, наводнения, вымывания грунта, а также являются климатообразующим фактором. Для многих регионов планеты они играют важную роль в жизнеобеспечении, экологическом балансе и стабильности.

Вырубка лесов стала всемирным явлением, спровоцированным постоянно растущим спросом на древесину, сырьё для химической, текстильной и бумажной индустрии. Немалую роль играет увеличение пространств под нужды промышленного и сельскохозяйственного производства.

Лесные участки, расположенные в непосредственной близости от населённых пунктов, из-за вырубки и выпаса скота деградируют быстрее, чем расположенные в труднодоступных районах.

На протяжении многих веков этот ресурс почему-то рассматривался в качестве доступного топлива и неограниченного заработка. В результате некоторые страны вынуждены восстанавливать насаждения.

Добыча полезных ископаемых

Процесс добычи полезных ископаемых может привести к образованию больших полостей под поверхностью земли. Это приводит к обрушениям с повреждением плодородного слоя. Ещё более масштабные проблемы создаёт карьерная разработка, в результате которой огромные пространства лишаются грунта. В лучшем случае они искусственно озеленяются, но, как правило, хаотично зарастают сами.

Главные неприятности в этой сфере человеческой деятельности приносит добыча урана, золота, соли, нефти, угля. Страдает не только почва, но и вся природа в целом, поэтому для таких территорий важно применять комплексные мероприятия по охране окружающей среды.

Меры рационального природопользования

Чем сильнее человечество воздействует на природу, тем больше оно должно думать о её сохранении. Например, современные технологии позволяют без вреда для окружающей среды перерабатывать любые бытовые отходы. Многие государства выделяют финансирование для устранения последствий загрязнения литосферы. К мерам предупреждения, влияющим на экологию, относятся:

1. Утилизация старых свалок и контроль над санитарными полигонами всё чаще становятся объектом внимания общественности, а современные технологии позволяют строить мусоросжигательные заводы в городской черте. Это значительно сокращает расходы на перевозку и повышает экологическую безопасность пригородов.
2. Распашка сельскохозяйственных угодий на пологих склонах производится под прямым углом к направлению уклона. Это помогает сохранить мощность плодородного слоя во время дождей. Кроме того, растения играют очень важную роль в сохранении почвенного покрова, поскольку связывают его корнями, предотвращая вымывание.
3. Растительный покров является наиболее эффективным методом от выветривания. Разделяющие поля лесополосы благоприятствуют сохранению почв и способствуют задержанию влаги после снеготаяния. Кроме того, высаженные вдоль шоссейных и железных дорог деревья предотвращают снежные наносы зимой.
4. Разумное и дозированное применение синтетических удобрений, средств для борьбы с сорняками и вредителями.
5. Проведение работы по восстановлению лесов на месте пожаров и вырубок.
6. Рекультивация почв, пострадавших из-за радиоактивного заражения или добычи полезных ископаемых.
7. Сокращение производства неразлагающихся материалов.
8. Переработка и повторное использование ресурсов.
9. Создание заповедников, заказников и биосферных парков.

Любая страна мира по-своему сталкивается с проблемами охраны окружающей среды и ищет пути решения. Загрязнение литосферы уже давно перестало быть локальной угрозой, а предостережения учёных разных стран о последствиях нерационального природопользования сбываются с угрожающей быстротой.