Антропогенные воздействия на недра кратко
Обновлено: 07.07.2024
Недра - источник минеральных ресурсов и энергетических запасов.
По характеру антропогенного воздействия недра относят к не восполняемым и исчерпаемым ресурсам.
изменение рельефа на местности(карьеры, отвалы).
активация опасных геологических процессов.
изменение физических полей.
Научно обоснованный и бережный подход к использованию полезных ископаемых.
Максимально полное технически доступное и экономически целесообразное извлечение.
Утилизация отходов и обязательное культивация ландшафтов.
Рекультивация - комплекс работ, проводимых с целью восстановить нарушенные территории и привести земельные участки в норму.
Техн рукультивация- предварительная подготовка площадки, планировка поверхности, нанесение плодородного слоя.
Биолог рекультвация- Создание раст покрова для восстановления продуктивности нарушенной земли и создания условий для обитания животных и микроорганизмов.
Строит рекультивация - возведение зданий и сооружений.
Представление о том, что на Земле сохранились до настоящего времени леса или какие-либо иные природные экосистемы, полностью избежавшие воздействия хозяйственной деятельности человека, является существенным упрощением действительности. В реальности каждый участок леса подвергался раньше или подвергается сейчас определенным видам антропогенного воздействия - даже в том случае, если такое воздействие не может быть прямо обнаружено и измерено. Характерными примерами таких повсеместно распространенных видов антропогенных воздействий являются глобальное загрязнение атмосферы, изменения численности видов охотничье-промысловых животных (многие из которых являются важными средообразующими компонентами лесных экосистем) или изменения частоты лесных пожаров в результате изменения плотности и образа жизни населения в лесных регионах.
Полезные ископаемые и минеральные ресурсы не поддаются восстановлению, в процессе потребления могут вообще исчезнуть, их месторождения распределены неравномерно в территориальном отношении, доступны лишь в ограниченной степени. В экологическом аспекте недра служат естественным фундаментом земной поверхности, естественной "кладовой" земли. Эксплуатация недр связана с возможностью нанесения ущерба другим природным богатствам, окружающей природной среде в целом, здоровью человека.
Ушедшее столетие ознаменовалось резким обострением противоречий в сфере "общество - природа". С одной стороны удовлетворение растущих потребностей населения вызывает необходимость все большего вмешательства в окружающую природную среду, с другой - повышение нагрузки на природу приводит к резкому ухудшению среды обитания. В результате сложившаяся в настоящее время экологическая ситуация в России оценивается как критическая, поскольку более 20% территории уже находится в зоне экологического кризиса и эта зона продолжает расширяться.
Горнопромышленный комплекс в настоящее время является одним из основных источников формирования экологических проблем, поскольку ежегодно в мире добывается и перерабатывается 1000 млрд.т минерального сырья и 15-18 кубометров пустых пород. Предполагается, что в ближайшие 50 лет объем добычи в горной промышленности, включая топливно-энергетический комплекс, возрастет не менее чем в 5 раз, что будет сопровождаться изъятием больших земельных площадей. Так добыча 1 млн.т железной руды открытым способом приводит к потере от 14 до 640 га земель, марганцевой от 76 до 600 га, кроме того, извлечение полезного компонента из руды сопровождается выходом большего объема пустых пород. Так, в среднем на 1 т выплавленного железа приходится 1,9 т добытой породы, алюминия - 5,8 т, цинка - 60 т, свинца - 70 т, меди - 95т. И тем не менее, получение полезных ископаемых из недр Земли является сегодня и в обозримом будущем безальтернативной необходимостью для самого факта существования человечества.
Почва - один из важнейших компонентов окружающей природной среды. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе - почвенном плодородии.
В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным.
К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.
Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:
эрозия (ветровая и водная);
вторичное засоление и заболачивание;
отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства;
Эрозия почв (от лат. Eros - разъедание) - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия). Земли, подвергшиеся разрушению в процессе эрозии, называют эродированными.
Основные загрязнители почвы:
отходы и отбросы производства;
газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
нефть и нефтепродукты.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Недрами называют верхнюю часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых. Экологические и некоторые другие функции недр как природного объекта достаточно многообразны – это источник минерально-сырьевых и энергетических природных ресурсов; место захоронения вредных веществ и отходов производства; хранилища нефти, газа и других веществ; среда для возведения подземных сооружений; особо охраняемы природные территории (памятники природы к которым относятся карстовые пещеры). Являясь естественным фундаментом земной поверхности, недра активно влияют на окружающую природную среду.
Недра необходимо рассматривать не только в качестве источника полезных ископаемых или резервуара для захоронения отходов, но и как часть среды обитания человека. Недра нуждаются в постоянной экологической защите, в первую очередь от истощения запасов полезных ископаемых, а также от загрязнения их вредными отходами, неочищенными сточными водами и т. д.
С другой стороны, разработка недр оказывает вредное воздействие практически на все компоненты окружающей природной среды и ее качество в целом. Пример хищнического отношения к почвам и недрам – это добыча угля открытым способом. Поскольку карьеры вместе с почвой уничтожают растительность, почва лишается естественных средств защиты от водной и ветровой эрозии. Даже в засушливых областях с незначительным выпадением осадков открытые разработки приводят к оползням и засорению русел рек. За 4 года средний годовой твердый сток с территорий, где расположены карьеры, в 1000 раз выше, чем с земель, покрытых лесной растительностью. Добыча угля, таким образом, сопровождается гибелью растительности, загрязнением поверхностных и грунтовых вод, деградацией почв, разрушением наземных биогеоценозов и водных экосистем. Сток кислот из заброшенных рудных карьеров делают бесполезной любую попытку “восстановления” разрушенных природных комплексов. “Шрамы” от горных выработок, обезобразившие ландшафт, столь огромны, что видны на несколько километров.
Ущерб природе наносится не только карьерами. Полезные ископаемые отправляются на горнообогатительные комбинаты, где перемалываются и обрабатываются химическими реагентами. При этом ядовитый дым отравляет атмосферу на значительной территории. Помимо выбросов в атмосферу отходов предприятий, мощным источником загрязнения являются хвостохранилища, извергающие тучи пыли, подхватываемые и разносимые ветром на значительные расстояния. Таким образом, последствия разработки недр — это изменение рельефа местности (карьеры, терриконы, отвалы); загрязнение почв; истощение водоносных горизонтов и ухудшение качества подземных и поверхностных вод; загрязнение атмосферы при взрывах и пылении отвалов; газовыделение из горных выработок и при горении терриконов; нарушение растительного покрова и гибель животных и птиц. По силе негативного воздействия на природные экосистемы горнодобывающую промышленность можно сравнивать лишь с крупными техногенными катастрофами, подобными Чернобыльской аварии.
Основными видами воздействия человека на почву являются водная и ветровая эрозии, вторичное засоление и заболачивание, загрязнение, опустынивание, отчуждение земель для промышленного строительства.
Разрушение верхних плодородных слоев почвы ветром (ветровая) или водой (водная) – эрозия почв. Выделяют также пастбищную, военную, промышленную, ирригационную и другие виды эрозии.
В процессе хозяйственной деятельности при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах развивается вторичное засоление почв.
Основные загрязнители почвы:
1) минеральные удобрения;
3) отходы производства;
4) газопылевые выбросы в атмосферу;
5) нефть и нефтепродукты.
Антропогенные воздействия на почву приводят к деградации земель (нарушению их саморегуляции и плодородия).
Одним из проявлений деградации является опустынивание (процесс необратимого изменения почвы, растительности, биопродуктивности, приводящий к превращению территории в пустыню).
Отчуждение земель – необратимое нарушение почвенного покрова при строительстве поселков, городов и др.
Воздействие человека на горные породы и их массивы проявляется при инженерно-хозяйственной деятельности и обусловлено сжатием, сдвигами, осушением, вибрациями и др.
Основные антропогенные воздействия на породу – динамические (взрывы) и статические (нагрузки от зданий) нагрузки, электрическое (искусственно создаваемое электрическое поле) и тепловое (повышение температуры горных пород, приводящее к их спеканию) воздействие.
В результате инженерно-хозяйственного освоения массивы горных пород также подвергаются воздействию человека, что приводит к следующим процессам:
1) оползня – скольжению горных пород по склонам под действием своего веса и нагрузки (сейсмической или вибрационной);
2) карсту – растворению горных пород (например, гипса, известняка) под действием воды и образованию подземных пустот, сопровождающимся провалом земной поверхности;
3) подтоплению – повышению уровня грунтовых вод до критических величин, связанному с деятельностью человека. Антропогенное воздействие на недра (верхняя часть земной коры, в которой возможна добыча полезных ископаемых) заключается в извлечении и переработке огромного количества горных пород, выкачивании подземных вод, накоплении гор отходов.
Недра являются источником минерально-сырьевых ресурсов и огромных запасов энергии. Однако разработка недр, а также транспортировка минерального сырья и его переработка оказывают вредное воздействие на окружающую природную среду и ее качество.
Оценить 1953 0
Антропогенные воздействия на горные породы и их массивы.
В процессе инженерно-хозяйственной деятельности человека горные породы, слагающие верхнюю часть земной коры в той или иной степени, претерпевают сжатие, растяжение, сдвижение, водонасыщение, осушение, вибрации и другие воздействия. Изменений, происходящие в породах при различных воздействиях, детально изучают. Это необходимо для прогноза возможного развития опасных геологических процессов, негативно влияющих на экологическую обстановку.
К числу основных антропогенных воздействий на породы относятся: статические и динамические нагрузки, тепловое воздействие, электрические воздействия и др.
Статические нагрузки. Это наиболее распространенный вид антропогенного воздействия на горные породы. Под действием статических нагрузок от зданий и сооружений, достигающих 2 МПа и более, образуется зона активного изменения горных пород, достигающая глубин 70—100 м. При этом наибольшие изменения наблюдаются:
1) в вечномерзлых льдистых породах, на участках залегания которых часто наблюдаются оттаивание, пучение и другие процессы;
2) в сильносжимаемых породах, например, заторфованных, илистых и др.
Динамические нагрузки. Вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов и т. д. Наиболее чувствительны к сотрясению рыхлые недоуплотненные породы (пески, водонасыщенные лессы, торф и др). Прочность этих пород заметно снижается, они уплотняются (равномерно или неравномерно), структурные связи нарушаются, возможно внезапное разжижение и образование оползней, отвалов, плывущих выбросов и других неблагоприятных процессов.
Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве автомобильных и железных дорог, гидротехнических плотин, добыче полезных ископаемых и т. д. Очень часто взрывы сопровождаются нарушением природного равновесия — возникают оползни, обвалы, и т. п.
Тепловое воздействие. Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей и др. В ряде случаев температура пород повышается до 40—50 °С, а иногда и до100 °Си более (в основании доменных печей). В зоне подземной газификации углей при температуре 1000—1600 °С породы спекаются, “каменеют”, теряют свои первоначальные свойства.
Электрическое воздействие. Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле (электрифицированный транспорт, ЛЭП и др.) порождает блуждающие токи и поля.
Динамическое, тепловое и электрическое воздействие на горные породы создают физическое загрязнение окружающей природной среды.
Массивы горных пород и, в первую очередь, их поверхностные толщи, в ходе инженерно-хозяйственного освоения подвергаются мощному антропогенному воздействию. При этом развиваются такие опасные ущербообразующие процессы, как оползни, карст, подтопление, просадочные процессы и др. Особенно легко подвержены опасным процессам массивы вечномерзлых пород, так как они весьма чувствительны к тепловому антропогенному воздействию.
Оползни представляют собой скольжение горных пород вниз по склону под действием собственного веса грунта и нагрузки — фильтрационной, сейсмической или вибрационной. Для оползней характерно отсутствие вращения и опрокидывания смещающихся масс. Оползни — явление частое на склонах долин рек, оврагов, берегов морей, искусственных выемок. Большой ущерб природной среде ежегодно при носят оползневые процессы на берегах Черноморского побережья Кавказа, Крыма, в долинах Волги, Днепра, Дона и многих других рек и горных районов. Оползни нарушают устойчивость массивов горных пород, негативно влияют на многие другие компоненты окружающей природной среды (нарушение поверхностного стока, истощение ресурсов подземных вод при их вскрытии, образование заболоченностей, нарушение почвенного покрова, гибель деревьев и т. д.). Известно немало примеров оползневых явлений катастрофического характера, приводящих к значительным человеческим жертвам.
Геологическое явление, связанное с растворением водой горных пород (известняков, доломита, гипса, каменной соли), образованием при этом подземных пустот (пещер, каверн и др.) и сопровождаемое провалом земной поверхности, получило название карста. Массивы горных пород, в которых развивается карст, называются закарстованными.. Карст широко распространен в мире, в том числе и в России, в частности, в Башкирии, в центральной части Русской равнины, в Приангарье, на Северном Кавказе и во многих других местах, где имеются растворимые горные породы.
Процесс подтопления - яркий пример ответной реакции природной среды на действие антропогенных факторов. Впервые он привлёк внимание при создании водохранилищ, когда уровень грунтовых вод по их берегам стал быстро подниматься. В настоящее время под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод до критических величин (менее одного-двух метров от поверхности земли).
Подтопление территорий весьма негативно влияет на природную среду. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Активизируются оползни, карст и другие неблагоприятные процессы. В лессовых глинистых грунтах возникают просадки, в глинах — набухание. Просадка в лессовых грунтах приводит к резкой неравномерной осадке, а набухание в глинах — к неравномерному подъему зданий и сооружений. В результате сооружения испытывают деформации, вплоть до полной непригодности к эксплуатации. Это ухудшает экологическую обстановку в жилых и производственных помещениях, что снижает производительность труда и даже может вызвать травмы и болезни у людей. Причины подтопления разнообразны, но практически всегда связаны с деятельностью человека. Это — утечки воды из подземных водонесущих коммуникаций, засыпка естественных дрен — оврагов, асфальтирование и застройка территории, нерациональный полив улиц, садов, скверов, барраж подземных вод (т. е. задержка их движения глубокими фундаментами), фильтрация из водохранилищ, прудов-охладителей АЭС и др. Сейчас в нашей стране подтопление территорий, особенно городских, приняло массовый характер. В России подтоплено свыше 700 городов и поселков городского типа, в том числе такие города, как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Волгоград, Новосибирск, Саратов и многие другие.
В ряде районов земного шара (север Европы и Америки,север и восток Азии) толщи верхней части земной коры постоянно находятся в мерзлом состоянии. Их температура всегда ниже О °С. Такие породы называют вечномерзлыми (или многолетнемерзлыми), а территорию - областью вечной мерзлоты. На территории нашей страны они занимают более 50% площади. Происхождение вечной мерзлоты связывают с оледенением четвертичного периода.
Эндогенные геодинамические процессы — землетрясения и вулканизм — вызывают весьма значительные смещения в массивах горных пород в земной коре, уничтожают животный и растительный мир, приводят к многочисленным, а нередко к катастрофическим человеческим жертвам и другим тяжелым экологическим последствиям.
Воздействия на недра
Основное природное богатство недр — минерально-сырьевые ресурсы, т. е. совокупность полезных ископаемых, заключенных в них. Добыча (извлечение) полезных ископаемых с целью их переработки — главная цель пользования недрами. Недра — источник не только минеральных ресурсов, но и огромных энергетических запасов. По подсчетам ученых, в среднем из недр к поверхности поступает 32,3 трлн. Вт геотермальной энергии. В нашей стране сосредоточены огромные запасы полезных ископаемых, в том числе и геотермального тепла. Ее потребности в минеральных и других природных ресурсах могут быть полностью обеспечены за счет собственных национальных ресурсов. Тем не менее непрерывный рост потребления минерального сырья повышает значение научно обоснованного, эффективного использования полезных ископаемых, требует от всех организаций и граждан бережного отношения к богатству недр. Иначе говоря, необходимы рациональное использование недр и их охрана. Важно подчеркнуть также, что в наши дни недра должны рассматриваться не только в качестве источника полезных ископаемых или резервуара для захоронения отходов, но и как часть среды обитания человека.
Экологическое состояние недр определяется прежде всего силой и характером воздействия на них человеческой деятельности. В современный период масштабы антропогенного воздействия на земные недра огромны. Только за один год на десятках тысяч горнодобывающих предприятий мира извлекается и перерабатывается более 150 млрд. т. горных пород, откачиваются миллиарды тонн кубических метров подземных вод, накапливаются горы отходов. Только на территории Донбасса расположено более 2000 отвалов пород, вынутых из пустых шахт — терриконов, достигающих высоты 50—80 м, а в отдельных случаях и более 100 м, объемом 2—4 млн м 2 . В России действуют несколько тысяч карьеров для открытой разработки полезных ископаемых, из них самые глубокие — Коркинские угольные карьеры в Челябинской области (более 500 м). Глубина угольных шахт нередко превышает 1500 м. Приведенные данные показывают, что недра нуждаются в постоянной экологической защите, в первую очередь от истощения запасов полезных ископаемых, а также от загрязнения их вредными отходами, неочищенными сточными водами и т. д.
С другой стороны, разработка недр оказывает вредное воздействие практически на все компоненты окружающей природной среды и ее качество в целом. Нет в мире другой отрасли хозяйства, которую можно было бы сравнить с горнодобывающей промышленностью по силе негативного воздействия на природные экосистемы, исключая разве что природные и техногенные катастрофы, подобные аварии на Чернобыльской АЭС.
Читайте также: