Полезных ископаемых. Вторичное сырье.

Рекультивация земель.

• Примеры и дополнительная информация

1. Прогресс человечества определяется возрастающим количеством использования энергии. В доисторические времена универсальным источником энергии была древесина, в XVI—XVII вв. н. э. человек научился использовать каменный уголь, в XVIII в. стал широко применять его для выплавки металлов, в середине XIX в. стал ис- пользовать нефть, в XX в. — горючие газы и сланцы. При этом по- стоянно возрастало энергопотребление. В каменном веке, когда люди научились пользоваться огнем, потребление энергии в сред- нем на 1 человека в сутки составляло около 29,9 тыс. кДж, в сред- ние века достигло 50 тыс. кДж на 1 человека в сутки, а после ис- пользования в качестве топлива каменного угля — 109 тыс. кДж. В конце 1970-х — начале 1980-х гг. расход энергии в сутки на че- ловека превышал 840 тыс. кДж. Процесс возрастания потребления энергии продолжается. Во второй половине 1980-х гг. человечест- во получало энергии за счет гидроресурсов 5%, сжигания древеси- ны и торфа — 5%, сжигания нефти — около 36%, газа — 24%, уг- ля — 24%, на атомных электростанциях — 6%.

2. Результаты добычи полезных ископаемых достигли сейчас таких масштабов, что они не уступают последствиям происходящих на Земле геологических процессов. Так, все реки мира выносят еже- годно в моря и океаны (твердый сток) 15 млрд т горных пород, 3,4 млрд т выдувает ветер (эоловый вынос). В результате промыш- ленно-технической деятельности людей из недр в 1980 г. было до- быто 3,8 млрд т руды и горючих ископаемых. Количество щебня, гравия, глины, сырья для производства цемента и других материа-

лов при городском и дорожном строительстве, сооружении плотин составляет не менее 120 млрд т в год. При распашке полей, разра- ботке недр и строительных работах перемещается 4 тыс. км3 поч- вы и грунта.

3 Потери полезных ископаемых происходят и при транспортировке. Так, только за счет выдувания угольной пыли при перевозке угля из Новокузнецка в Магнитогорск теряется в среднем 1,2 т на каж- дый железнодорожный открытый полувагон. Устранение этих по- терь возможно при устройстве в пунктах отправки продукции не- сложных установок для поливки угля водомазутными эмульсия- ми, образующими на поверхности устойчивую пленку.

4. Различают два основных этапа рекультивации земель: горнотех- нологический и биологический. При горнотехнологической ре- культивации разравнивают отвалы, террасируют склоны, наносят плодородный слой почвы, проводят мелиоративные работы, стро- ят подъездные пути и т. д. При биологической рекультивации про- водят восстановление плодородия почвы путем посадки растений, завоза животных. Сначала высаживают малотребовательные куль- туры с большой растительной массой (злаки и бобовые), вносят удобрения и торф. Перед посадкой деревьев часто высевают люпин многолетний и донник белый. На Урале при озеленении террико- нов и каменистых осыпей используют вяз обыкновенный, иву ко- зью, кизильник. На отвалах фосфоритных разработок в Брянской области хорошо растут сосна и береза, на отвалах бурого угля в Подмосковье успешно используют эти же растения.

• Вопросы. 1. В чем преимущества использования вторичного сырья? 2. Како- вы пути сокращения потерь сырья при добыче, обогащении, обработке, транспор- тировке? 3. В чем сущность рекультивации земель? 4. Какое значение для раз- вития цивилизации имеют запасы полезных ископаемых? 5. В чем различия с точки зрения охраны природы в разработке рудных месторождении и запасов торфа? 6. Хорошо известны слова Д. И. Менделеева: «Нефть - это не топливо топить можно и ассигнациями». Что имел в виду великий химик и какое отношение эти слова имеют к охране недр?

• Задание. Рассмотрите карту вашего района. Установите, какие полезные ис- копаемые здесь добываются, в чем состоят основные меры по их охране.

•

И

Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Обсудите, возможно ли развитие ^^иаади и без добывающей промышленности. 2. Как, по вашему мнению, будет Р^ивать ся общество, если будут исчерпаны все запасы руд и горючих » скопаем "**' ° скажите свое мнение, могут ли металлы в будущем быть п 0 Л Н 0 С Д Ю ^ ^          ч синтетическими материалами. 4. Промышленные циклы должны быть анало ными природным циклам. Расшифруйте смысл этого утверждения. Найдите сход ные черты в некоторых промышленных циклах природным циклам.

253

252

ВСПОМНИТЕ                      § 38. Почвенные ресурсы, Строение почвы         их использование и охрана Образование почвы

Свойства  почвы           Обрабатываемые земли -  результат  сложных р  . естественных процессов и многовекового труда

ТлодородТыхпочв        ЛЮД6Й - П ° Э Т О М У к а ч е с Т В 0 П0Ч В з а в и с и т о т *™-

тельности возделывания земли и культуры зем- леделия. Вместе с урожаем человек изымает из почвы минеральные и органические вещества, тем самым обедняя ее. Поэтому необходимо по- стоянно пополнять запасы этих веществ в почве внесением удобрений. Тщательно удобряя и обрабатывая почву, соблюдая последовательность культур в севооборотах, человек повышает плодородие почвы настоль- ко, что большинство современных возделываемых почв следует считать искусственными, созданными при участии человека.

Таким образом, в одних случаях воздействие человека на почву мо- жет приводить к повышению ее плодородия, в других — к ухудшению, деградации и гибели.

К особо опасным последствиям отрицательного воздействия челове- ка на почвы относится их ускоренная эрозия.

 

 

Под эрозией почвы понимают процессы разрушения и выноса плодородного слоя водой или ветром. Естественная эрозия про- текает очень медленно, и процессы вымывания и выдувания почв уравновешиваются естественным почвообразованием. При уско- ренной эрозии разрушение почвы происходит во много раз быст- рее естественных процессов ее восстановления.

Образование плодородного гумусового горизонта мощностью 25 см про- исходит в течение 2—7 тысячелетий. При катастрофических ураганах, ливнях нарушенные человеком почвы могут быть уничтожены в тече- ние нескольких дней и даже часов.

Различают несколько типов ускоренной эрозии почв (рис. 125).

Ветровая, или эоловая, эрозия происходит при перемещении вет- ром мелких частиц почвы. Распространена она на сухих песчаных поч- вах, содержащих много мелких пылевидных частиц. Существует мест- ная, повседневная, ветровая эрозия (поземка) и пыльные, или черные, бури. Повседневная ветровая эрозия распространена локально и особен- но ярко проявляется на ветроударных склонах. Поземка опасна для мно- гих растений, у которых она рассекает листья, нарушает покровные тка- ни, обнажает корни и вызывает гибель. Местная ветровая эрозия мо- жет быть верховой, когда при ветрах образуются смерчи, столбы пыли, поднимаемые на большую высоту.

Пыльные, или черные, бури также возникают при сильных ветрах, которые поднимают такое количество пыли, что воздух теряет прозрач- ность. В песчаных пустынях Африки, Аравии, Азии они известны с древности. Они распространены в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, на Украине, в Казахстане.

255

Водная эрозия может быть плоскостной, струйчатой и овражистой Она вызывает оползни и сели. При плоскостной эрозии происходит по- степенный смыв поверхностного слоя почвы талыми водами и дождями в понижения. Вначале плоскостная эрозия мало заметна. Обнаружить ее можно тогда, когда повышенные участки лишаются верхнего плодо- родного темного слоя и на поверхность выступают нижние, более свет- лые горизонты. На лишенных гумусового слоя участках почвы плохо развиваются растения, снижается урожай.

Струйчатая, или бороздчатая, эрозия быстро развивается при дружном таянии снега весной и сильных ливнях на склонах, лишенных растительности или занятых пропашными культурами. Вода, стекаю- щая по склонам, увлекает за собой частицы почвы, образуя параллель- ные струйчатые размывы. Развитию этой эрозии способствует распашка полей вдоль склонов.

Овражистая эрозия развивается на склонах, лишенных древесной растительности, со слабо развитой дерновиной. Ручейки, сбегающие со склона, соединяются вместе, образуют единый крупный поток. Он смы- вает поверхностный слой почвы, углубляет дно оврага до материнской породы, подмывает берега. Средняя скорость роста оврага в безлесных районах 1—3 м в год, в отдельных районах она может достигать 8 и да- же 25 м в год. Скорость роста оврагов зависит от особенностей почвы, рельефа местности, природно-климатических условий, развития расти- тельности и дерновины.

Селевые потоки и оползни — наиболее опасные формы водной эро- зии в горах. Возникают они в результате вырубки горных лесов, перевы- паса скота, нарушающего растительный покров на склонах. Сели (от араб, «поток») — это мощные грязекаменные потоки, возникающие на горных склонах после сильных дождей. Вода сносит с крутых склонов почву, крупные камни, вырванные с корнями деревья. Сели обладают большой разрушительной силой, приносят огромные убытки, сопрово- ждаются человеческими жертвами.

Ирригационная эрозия возникает в районах орошаемого земледелия в результате неумеренного и неправильного полива. В тех случаях, ко- гда вода на поля подается мощным потоком, стекает по склонам, проис- ходит смыв и разрушение почвы и даже образование оврагов.

Водная эрозия распространена на Земле значительно шире, чем вет- ровая. Приносимый ею вред более существенный (рис. 126).

Охрана почв. Среди многих природоохранных задач важнейшая — рациональное использование и охрана земель. Основа ее — борьба с эро- зией почв, ее причинами и последствиями. В нашей стране разработаны межзональные, общие для всех природно-климатических зон меры борь- бы с ускоренной эрозией почв, и конкретные для каждой природно-кли- матической зоны. Межзональные мероприятия по борьбе с эрозией почв

256

• Задания. 1. Рассмотрите почвенную карту и карту растительности мира. Объ- ясните, с какими почвами и каким типом растительности связаны основные сель- скохозяйственные районы. С какими природно-климатическими зонами связаны наиболее плодородные почвы? 2. Приведите примеры противоэрозионных мер проводимых в вашем районе, области, и докажите их эффективность.

 

Q  Тем ы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Обсудите, можно ли добиться высоких и устойчи- вых урожаев при полном отсутствии химических удобрений. 2. В стране широко развито строительство гидросооружений. Как, по-вашему, это отражается на со- стоянии почв окружающей территории? 3. Предполагается составить Красную книгу почв. Какие почвы, по вашему мнению, нужно внести в эту книгу? Как их сохранить? 4. Известно, что в степной зоне происходит деградация плодород- нейших черноземных почв. Можно ли их сохранить и какими способами?

 

ВСПОМНИТЕ                        §  39.  Современное  состояние

Роль зеленых                         и охрана растительности

растений

в биосфере                              Растения играют важнейшую роль в природе. Значение растений     Благодаря  фотосинтезу  они  обеспечивают для человека                  существование жизни на Земле. Как продуцен- Основные  типы                    ты растения образуют органические вещества растительности         из неорганических. Фотосинтез в растениях и их                             на Земле протекает повсеместно, поэтому сум- распространение     марный эффект его колоссален. По приблизи-

тельным подсчетам, растительность суши еже- годно ассимилирует 20—30 млрд т углерода, примерно столько же потребляет фитопланктон океанов. В течение 300 лет растения нашей планеты усваивают столько углерода, сколько суммарно его содержит- ся в атмосфере и в воде. При этом растения ежегодно образуют около 177 млрд т органического вещества, а годовая химическая энергия про- дуктов фотосинтеза в 100 раз превосходит выработку энергии всеми электростанциями мира. Весь кислород атмосферы проходит через жи- вые организмы примерно за 2000 лет, а растения используют и разлага- ют всю воду нашей планеты примерно за 2 млн лет.

Из всех растительных ресурсов Земли самое важное значение в при- роде и жизни человека имеют леса. Они больше всего пострадали от хо- зяйственной деятельности и раньше других стали объектом охраны.

Леса, в том числе посаженные людьми, занимают площадь около 40 млн км2, или около 1/3 поверхности суши. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов. Леса оказывают влияние на все компоненты биосферы, играют огромную средообразующую роль (рис. 127).

Лес  используется  в  различных  отраслях народного хозяйства (рис. 128). Он служит источником химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры, хвои. Лес поставляет сырье для по-

260

 

 

Рис. 127.

Роль леса в природе: 1 — очищает воздух; 2 — создает места обитания животных;

3 — защищает почву от эрозии; 4 — задерживает осадки (уменьшает поверхностный сток); 5 — создает благоприятный микроклимат для сельскохозяйственных растений;

6— закрепляет пески; 7— препятствует загрязнению вод

 

лучения свыше 20 тыс. изделий и продуктов. Почти половина произво- димой в мире древесины расходуется на топливо, а треть идет на произ- водство строительных материалов. Дефицит древесины остро ощущает- ся во всех промышленно развитых странах. В последние десятилетия большое значение приобрели леса рекреационных и санитарно-курорт- ных районов.

Причины и последствия сокращения лесов. Вырубка лесов началась на заре человеческого общества и по мере его развития возрас- тала, так как потребность в древесине и других продуктах леса быстро Увеличивалась. За последние 10 тыс. лет на Земле сведено 2/3 лесов. Поэтому говорят: человеку предшествуют леса, его сопровождают пус- тыни. За историческое время около 500 млн га превратились из лесов в бесплодные пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок существенно превышают площади посадок деревьев. К настоя- щему времени в зоне смешанных и широколиственных лесов сведено

261

 

Рис.  128.