Антропогенні впливи на ґрунти

Ґрунт — один з найважливіших компонентів навколишнього приро­дного середовища. Усі його основні екологічні функції замикаються на одному узагальнюючому показнику — ґрунтовій родючості. Відчужуючи з полів основний (зерно, коренеплоди, овочі) і побічний урожай (солома, листя, бадилля), людина розмикає частково або повністю біологічний кругообіг речовин, порушує здатність ґрунту до саморегуляції і знижує його родючість. Навіть часткова втрата гумусу і, як наслідок, зниження родючості, не дає ґрунту можливості виконувати в повній мірі свої еко­логічні функції, і він починає деградувати, тобто погіршувати свої влас­тивості. До деградації ґрунтів (земель) ведуть і інші причини, переважно антропогенного характеру.

У найбільшій мірі деградують ґрунти агроекосистем. Причина не­стійкого стану агроекосистем зумовлена їх спрощеним фітоценозом, який не забезпечує оптимальності саморегуляції, постійності структури і про­дуктивності. І якщо у природних екосистемах біологічна продуктивність забезпечується дією природних законів, то вихід первинної продукції (урожаю) в агроекосистемах цілком залежить від такого суб'єктивного чинника, як людина, рівня її агрономічних знань, технічної оснащенос­ті, соціально-економічних умов тощо, і, таким чином, залишається не­постійним. Наприклад, у разі створення людиною монокультури (пше­ниці, буряку, кукурудзи) в агроекосистемі порушується видова різноманітність рослинних угруповань. Агроекосистема спрощується, стає не­стійкою, не здатною протистояти біотичному або екологічному стресу.

Основні види антропогенного впливу на ґрунти такі:

1) ерозія (вітрова і водна);

2) забруднення;

3) повторне засолення і заболочування;

4) опустелення;

5) відчуження земель для промислового і комунального будівництва.

В середині ХХ ст. людина, за визначенням В. І. Вернадського, стала найбільшою геологічною силою на нашій планеті, господарська діяльність людей порушила планетарний геологічний кругообіг речовин і почала викликати інженерно-геологічні процеси, сумірні з природними і навіть потужніші за них.

Геологічне середовище є важливою частиною навколишнього середовища, з ним щільно пов'язані інші природні компоненти глобальної соціоекосистеми.

Геологічне середовище використовується людством у трьох напрямах:

1. як джерело мінеральної сировини, необхідної для народного господарства;

2. як місце нагромадження відходів виробництва;

3. як основа для будівництва різноманітних будівель та інженерний споруд.

для почитать:

Антропогенний вплив на літосферу проявляється в вилученні родючих земель, створенні штучного рельєфу і підземних структур, порушенні геодинамічної і теплової рівноваги надр, хімічному і радіоактивному забрудненні ґрунтів. Антропогенним впливом охоплено біля 60% площі Землі на глибину більше 10 км.

На протязі геологічного часу природна швидкість утворення ґрунтів перевищувала швидкість ерозії. На поверхні Землі утворився багатий гумусом шар ґрунту товщиною 15-25 см і більше. Техногенний рельєф стає причиною штучної ерозії, яка призводить до виснаження ґрунтового шару. Темпи антропогенної ерозії перевищують темпи природного грунтотворення (для відтворення 2 см шару необхідно 300-1000 років). Ґрунтову ерозію пришвидшує вирубка і спалювання лісів, розробка корисних копалин.

В межах природно-антропогенних систем при інтенсивному відкачуванні підземних вод з карбонатних горизонтів активуються процеси карстоутворення і суфозії. Вони супроводжуються утворенням в водоносних горизонтах порожнин. В результаті на поверхні утворюються депресивні воронки і провали, деформуються будинки і споруди.

Довгий час пустині виникали лише в результаті природної зміни клімату (пустиня Сахара в Африці, Каракуми в Туркменістані). Сучасне опустинювання – результат дії не тільки природних факторів, але і нераціональної дії людини (за підрахунками ООН 9 млн.км²). Деградація земель починається при скороченні природного рослинного покриву із-за вирубки тропічних лісів (6 млн. га в рік). Він прискорюється водною і вітровою ерозією (дно Аральського моря).

З вдосконаленням технічних можливостей людини вплив господарської діяльності на геологічне середовище зростає (і деколи негативно). В процесі урбанізації рельєф території землі піддається перетворенням у зв’язку з потребами певного етапу розвитку. Негативні форми рельєфу антропогенного походження представлені виробітками, які утворюються при прокладанні транспортних магістралей, будівельними котлованами і кар’єрами по розробці корисних копалин (будівельних матеріалів). Позитивні форми рельєфу антропогенного походження пов’язані з насипами при прокладанні транспортних магістралей, а також накопичення відходів у вигляді відвалів різної форми. (терикони)

Зараз в зв’язку з дефіцитом вільних земель в містах проходить заглиблення під землю. Підземні споруди в залежності від призначення і характеру використання: а)транспортні (пішохідні і транспортні тунелі, автостоянки і гаражі, станції метрополітену); б)підприємства торгівлі, комунально – побутового обслуговування, зв’язку, склади; в)адміністративні, масові і спортивні споруди; г)об’єкти міської інженерної сітки (тепло-, водо-, газопроводи, кабелі); д)окремі цехи, лабораторії і виробництва. Глибина закладання від 40 м і більше

Ґрунти, які створені людиною в процесі рекультивації тих чи інших об’єктів, або господарського освоєння ділянок землі - техноземи – для них характерно: 1).відсутність чітко виражених горизонтів; 2).мозаїчний характер забарвлення; 3).підвищена щільність; 4).менша пористість

Природні ґрунти в лісопарках і старих паркових насадженнях.

Антропогенна діяльність – причина виникнення техногенних землетрусів. Вони виникають при заповненні водою водосховищ, добуванні підземних вод, нафти і газу, при закачуванні стічних вод в підземні горизонти, а також під впливом вибухів. Землетруси супроводжуються руйнуванням дамб, пошкодженням споруд і будинків, загибеллю людей (1931 р. оз.Марафон (Греція) заповнення штучного водосховища – 5 балів; 1932-1933 рр. 7 балів водосховище на р.Уєд-Фодда (Алжир); 1949 р. нафтові родовища Лонг Біч (США) – 200 свердловин зміщені; 1962 р. Денвер (США) на глибину 3671 м закачали рідкі хімічні відходи – 7 поштовхів за 3 роки (4,7 б); 1989 р. Мурманська область вибух на руднику призвів до землетрусу).

При порушенні стійкості схилів, коли підрізається їх основа під час будівництва автомобільних і залізнодорожних магістралей – техногенні зсуви (Київ, 1961 р. знищено район Куренівка; 1966 р. Аберан (Англія) – 144 людини; 1995 р. с.Алкун (Інгушетія) – 17 чол.).

Забруднення ґрунтів

а) механічне – забруднення ґрунтів крупно уламкових матеріалом у вигляді будівельного сміття, битого скла, кераміки і інших відходів (негативний вплив на механічні властивості ґрунтів)

б) хіміче – проникнення речовин, що змінюють природну концентрацію хімічних елементів до рівня, що перевищує, в результаті чого змінюються фізико–хімічні властивості ґрунтів (найбільш розповсюджене і небезпечне). – відвали гірських порід, викиди нафти, стоки рудничних, промислових і побутових відходів.

в) біологічне – пов’язане з проникненням в ґрунт і розмноженням в ній небезпечних для людини організмів.

За величиною зон та рівнем забруднення ґрунтів поділяється на фонове, локальне, регіональне, глобальне. Фоновим вважається такий вміст забруднюючих речовин в ґрунті, кот­рий відповідає або близький до його природного складу. Локальним вважається забруднення ґрунту поблизу одного або сукуп­ності декількох джерел забруднення. Регіональним є таке забруднення ґрунту, котре виникає внаслідок пере­носу забруднюючих речовин на віддаль не більше 40 км від техногенних та більше 10 км від сільськогосподарських джерел забруднення. Глобальними називають забруднення ґрунту, котрі виникають внаслідок дальнього переносу забруднюючої речовини на віддаль більше 1000 км від будь-яких джерел забруднення.

За ступенем забруднення ґрунти поділяються на сильнозабруднені, середньозабруднені, слабкозабруднені. У сильнозабруднених грунтах кількість забруднюючих речовин в декілька разів перевищує ГДК. Вони мають низьку біологічну продуктивність та істотні зміни фізико-хімічних, хімічних та біологічних характеристик, внаслідок чого вміст хімічних речовин у вирощуваних культурах перевищує норми. У середньозабруднених ґрунтах перевищення ГДК незначне, що не при­зводить до помітних змін його властивостей. У слабкозабруднених ґрунтах вміст хімічних речовин не перевищує ГДК, але перевищує фон.

 

Вплив людини на гідросферу.

Проблеми, пов’язані з гідросферою, зумовлені браком прісної води для потреб людства, її забрудненням, втратами води внаслідок скорочення водоносності річок, порушенням природних колообігів та зменшенням продуктивності екосистем (через вимирання лісів, виснаження і руйнування ґрунтів, земля відбиває більше сонячного світла в атмосферу, хмари розсіюються і опадів випадає менше. Значну частину дощової води, яка падає на ліси, випаровують самі ж рослини).

У міських мережах водопостачання втрачається 30 -50% води. Близько 80% усієї води, яка витрачається в промисловості, припадає на системи охолодження хімічних заводів і електростанцій. Щорічно безповоротне водопостачання становить близько 150 км³, тобто 1% стійкого стоку прісних вод.

Нестача питної води в певних регіонах пов’язана з нерівномірним розміщенням поверхневого стоку. Крім того, 96% прісних вод знаходиться в льодових щитах Антарктиди, Гренландії, айсбергах, льодовиках, у зоні вічної мерзлоти.

За відношенням до водних ресурсів усі галузі господарства поділяються на дві групи:

 споживачі, які забирають воду, використовують для виготовлення продукції, а потім повертають у меншій кількості та гіршої якості (у вигляді стічних вод);

 користувачі, які використовують воду як середовище (рибальство, водний транспорт, лікувальні установи чи курорти для купання та відпочинку) або як джерело енергії (гідроелектростанції), але й вони, як правило, погіршують якість води.

За даними ВООЗ, багато захворювань пов’язано зі споживанням води низької якості (кожен шостий житель Землі використовує для питних потреб воду, яка не відповідає санітарним вимогам).

Зниження якості природних вод (як поверхневих, так і підземних) зумовлено, головним чином, споживанням води, про що йшлося вище. Якщо в середні віки витрати води на людину становили 10 – 15 л/добу, то нині вона зросла до 150 – 600 л/добу. Використана вода або не очищається, або очищається недостатньо.

Найбільшим споживачем води є сільське господарство – використання води для поливу сільськогосподарських угідь становить близько 70%. Так, на вирощування на поливних землях 1 т цукрового буряка витрачається 130 – 160 м³ води, 1 т рису – 5000 – 7000 м³.

Забруднення вод негативно впливає на процеси, що відбуваються у водоймі, на функціонування гідробіонтів, здоров’я людей, існування екосистем. Недаремно В. Вернадський говорив про воду так: „...немає природного тіла, яке могло б зрівнятися з нею за впливом на перебіг основних, найграндіозніших процесів: не лише земна поверхня, а й глибокі – в масштабі біосфери – частини планети визначаються, в найістотніших своїх проявах, її існуванням та її властивостями”.

Найнебезпечнішими і найпоширенішими забрудниками природних вод є сполуки нітрогену та пестициди, що змиваються з полів чи потрапляють у воду при їх внесенні (особливо в разі розпилення з літаків), важкі метали, радіонукліди, нафтопродукти та багато інших.

Оскільки вода здійснює взаємозв’язки в екосистемах, то порушення будь-якого ланцюга впливає і на кількість та якість води. Зокрема, в разі надходження в поверхневі стоячі водойми з полів сполук, що містять фосфор та нітроген створюються умови для швидкого розмноження влітку синьо-зелених водоростей і погіршення стану водойм (евтрофікація), яка спричинює:

 збільшення каламутності води;

 прогрівання верхніх шарів води;

 появу неприємного запаху і смаку води внаслідок виділення у воду продуктів розкладання органічних речовин та метаболітів;

 створення гіпоксичних умов і прискорення процесів гниття;

 зниження рН води;

 загибель окремих видів гідробіонтів.

Збільшення забрудненості річок і уповільнення процесів самоочищення зумовлене і створенням ГЕС та штучних водосховищ, що значно зменшує швидкість течії, погіршує перемішування та аерацію вод.

При створені водосховищ для ГЕС на рівнинних річках акумулювання 1 км³ води викликає затоплення 300-320 км ², на гірських – 80-100 км² суші, руйнування берегів, евтрофікацію водойм.

Втрата прісної води може відбуватися з різних причин. Важливу роль у цьому відіграє явище зменшення водоносності річок. Пов’язане воно з вирубуванням лісів, розорюванням лук, осушенням заплавних боліт, що, з одного боку, посилює поверхневий стік і збільшує масу води, що стікає у море, а з другого – зменшує поповнення ґрунтових вод, які підтримують водоносність річок.

Надмірне використання води зменшує стік річок. Через водовідбір одна з найбільших рік Китаю Хуанхе досягає Жовтого моря лише у дощові роки; Аральське море поступово гине через надмірне використання води річок Амудар’ї і Сирдар’ї для потреб сільського господарства, а колишнє дно перетворюється на солончаки, перезабруднені токсикантами, які під час суховіїв підіймаються в повітря й переносяться на сотні кілометрів. Не добирає й мілішає Азовське море через те, що майже третину річкових вод Дону й Кубані забирають на полив сільськогосподарських угідь.