✅Антропогенний вплив на літосферу

Людина, насамперед, інтенсивно впливає на верхню частину твердої оболонки Землі. Переважно це вплив припадає на верхній родючий шар літосфери – ґрунт, що є найважливішим компонентом будь екологічної системи суші, на базі якого відбувається розвиток рослинних угруповань складових, в свою чергу, основу харчових ланцюгів всіх інших організмів, що утворюють екологічні системи Землі. Люди не становлять тут винятку: благополуччя будь-якого людського суспільства визначається станом земельних ресурсів та родючістю грунтів.

Родючі землі відносяться до умовно відновлюваних ресурсів, проте час, необхідний для їх відновлення, тобто для формування родючого шару достатньої для сільськогосподарського використання глибини, може обчислюватися сотнями або навіть тисячами років.

У нормальних природних умовах шар в 1 см родючого грунту утворюється за 100-400 років.

Грунтоутворення починається з первинної сукцесії, що виявляється у фізичному та хімічному вивітрюванні, провідному до розпушення з поверхні материнських гірських порід, таких як:

  • базальти;
  • гнейси;
  • граніти;
  • вапняки;
  • пісковики;
  • сланці.

Цей шар вивітрювання поступово заселяється мікроорганізмами і лишайниками, які перетворять субстрат і збагачують його органічними речовинами. В результаті діяльності лишайників в первинній грунті накопичуються найважливіші елементи живлення рослин, такі як:

  • фосфор;
  • кальцій;
  • калій та інші.

На цій первинної грунті тепер можуть оселитися рослини і сформувати рослинні співтовариства, що визначають обличчя біогеоценозу. Поступово в процес грунтоутворення залучаються більш глибокі шари землі. Тому більшість грунтів має більш-менш виражений шаруватий профіль, розділяється на грунтові горизонти. У грунті поселяється комплекс грунтових організмів – едафон:

  • бактерії;
  • гриби;
  • комахи;
  • черви;
  • риючі тварини.

Едафон і рослини беруть участь в утворенні ґрунтового детриту, який через свій організм пропускають детритофаги – черв’яки і личинки комах.

Наприклад, дощові черв’яки на гектарі землі за рік переробляють близько 50 т грунту. При розкладанні рослинного детриту утворюються гумінові речовини – слабкі органічні гумінові та фульвокислоти – основа грунтового гумусу. Його зміст забезпечує структурність грунту і доступність рослинам мінеральних елементів живлення. Потужність багатого гумусом шару визначає родючість грунту.

В результаті ж господарської діяльності людини в світі із сівозміни йде стільки ж земель, скільки вводиться в результаті меліоративних та іригаційних робіт, на які витрачаються величезні кошти. До основних видів антропогенного впливу на ґрунти відносять такі:

  • забруднення;
  • вторинне засолення і заболочування;
  • опустелювання;
  • відчуження земель для промислового та комунального будівництва;
  • ерозія.

Так, зокрема, ерозія від антропогенного впливу відбувається в 100-1000 разів швидше, ніж в природних умовах. В результаті ерозії антропогенного походження за останні століття втрачено 2 млрд га родючих земель.

Великі території раніше родючих цілинних земель, освоєння під ріллю, стають безплідними. Залишаючись позбавленими на тривалий час якої-небудь рослинності, ці землі оголені вітрами, що забрали верхній гумусовий шар. Крім того, грунт, позбавлена рослинного покриву, слабо поглинає опади, і родючий шар легко вимивається дощами. Так перетворилися на пустелю оброблені в 30-х роках нашого століття великі території в Техасі, то ж відбувається з цілинними землями Казахстану.

Всього у складі сільськогосподарських угідь Росії ерозійно-небезпечні і піддані водної та вітрової ерозії грунту займають більш 125 млн га, в тому числі еродовані – 54,1 млн га. Кожен третій гектар ріллі та пасовищ є еродованих і потребує захисту від деградаційних процесів.

При цьому людство вже не може активно використовувати екстенсивний шлях розвитку сільського господарства (тобто розширювати площі орних земель), а в той же час інтенсивний шлях, заснований на підтримці та підвищенні родючості грунтів, пов’язаний з обов’язковим застосуванням добрив.

Щорічно на полях розсіюється близько 500 млн т мінеральних добрив і понад 4 млн т отрутохімікатів. При порушенні технології використання добрив (що неминуче) їх несприятливий вплив на навколишнє природне середовище багатосторонньо позначається на різних компонентах біосфери.

При цьому може відбуватися:

  • Порушення круговороту і балансу поживних речовин;
  • Зниження родючості ґрунтів;
  • Зниження врожаїв сільськогосподарських культур та якості продуктів;
  • Розвиток грибкових та інших захворювань рослин, ріст бур’янів через порушення співвідношення макро- і мікроелементів у ґрунті;
  • Потрапляння поживних елементів добрив і грунту зі стоками в грунтові води і в поверхневі водойми;
  • Проникнення в атмосферу оксидів азоту, що утворюються при рампаде азотних сполук грунту і добрив, сприяє руйнуванню озонового шару.

В даний час вплив пестицидів на здоров’я населення багато вчених прирівнюють до впливу на людину радіоактивних речовин.

Значно знижує родючість грунтів їх засолення – підвищення вмісту легкорозчинних солей. Воно може бути викликано, наприклад, привнесенням солей ґрунтовими або поверхневими водами. Найбільш часто засолення викликається нераціональної системою зрошення земель. Так само засолення грунту на великих площах сприяє будівництво водосховищ, що викликає підвищення рівня ґрунтових вод.

Особливо високий відсоток засолення грунтів в районах стародавнього зрошуваного землеробства, наприклад в долині Нілу засолено більше 80% земель, в долині річки Інд – близько 67%.

Триває наступ широким фронтом пустель. Близько 60 тис. км2 землі приходить в непридатність або повністю гине щороку в результаті сильних і повторюваних засух. Пустеля Сахара поступово захоплює великі території Судану, Ефіопії, Сомалі, Сенегалу. Величезні території перетворюються на пустелі в таких країнах, як Бразилія, Іран, Пакистан, Бангладеш, Афганістан. Цей наступ пісків загрожує благополуччю і життя 600-700 млн людей.

Під загрозою опустелювання знаходяться практично третина території суші Землі, тобто майже 45 млн км2, на яких проживають більше 850 млн осіб. Велика частина посушливих земель не виробляє повністю свій виробничий потенціал і характеризується досить невисокою врожайністю.

В одиницях втрат продукції це становить приблизно 30 млрд доларів на рік. Додаткові витрати щодо реабілітації і відновлення виснажених і посушливих земель найчастіше занадто великі навіть для економіки розвинених країн. Більше того, причини деградації земель і витрати на їх відновлення дуже сильно варіюють від регіону до регіону навіть у межах однієї країни.

Негативно впливає на збереження і родючість грунту інтенсивна вирубка лісів і застосування неправильних агротехнічних прийомів. Серед інших факторів, що впливають на процес деградації сільськогосподарських територій, можна назвати нерівномірний розподіл земель, відсутність розвиненої інфраструктури для підтримки правильного екологічно нешкідливого землеробства.

Обсяг забруднення ґрунтів щорічно зростає. Величезна кількість покидьків, багатих органічними речовинами, обсіменені бактеріями і яйцями гельмінтів, щодня надходять у грунт населених місць і забруднюють її. При цьому в грунт населених місць з виділеннями і покидьками можуть потрапити збудники інфекційних захворювань:

  • дизентерії;
  • черевного тифу;
  • туляремії;
  • сибірської виразки та ін.

Численні збудники хвороб виживають у грунті досить довго, що створює умови для зараження людини. Так бактерії дизентерії виживають у грунті від 25 до 100 днів, тифозних-паратифозної групи – до 100 і навіть 400 днів. Роками зберігають життєздатність і вірулентність спороутворюючі бактерії правця, газової гангрени, ботулізму, сибірської виразки. Зараження може відбуватися за рахунок безпосереднього контакту з грунтом, а також через вирощувані на ній продукти харчування і через джерела водопостачання, куди атмосферні води змивають забруднення з поверхні грунту. Особливо велика роль ґрунту в поширенні гельмінтів.

Хімічне забруднення поверхні землі відбувається, як правило, повільно і тому довго протікає відносно непомітно. Проте в якийсь момент часу концентрація шкідливих речовин у грунті досягає свого піку, і вона стає небезпечною для рослин, тварин і людини.

Особливим джерелом змін у природному стані грунту є викиди промислових, в першу чергу хімічних, підприємств.

Поруч досліджень встановлено, що на відстані до 2-5 км від різних підприємств в грунті накопичуються:

  • миш’як;
  • ртуть;
  • фтор;
  • свинець;
  • мідь;
  • марганець та ін.

Значна кількість свинцю містять грунту, що знаходяться в безпосередній близькості від автомобільних доріг. Результати аналізу зразків ґрунту, відібраних на відстані декількох метрів від дороги, показують 30-кратне перевищення концентрації свинцю в порівнянні з його вмістом в грунті незабруднених районів.

Більшість промислових і комунальних викидів, в кінцевому рахунку, осідає на поверхні і концентрується в грунті, самоочищення якій відбувається дуже повільно, а в районах з холодним кліматом майже не відбувається.

Наприклад, при дослідженні грунтів в районі розташування гірничо-хімічного комплексу з виробництва фосфорних мінеральних добрив (м Кіровськ Мурманської області) було встановлено, що ступінь накопичення забруднень у сніговому покриві поблизу підприємств по 11 хімічним елементам перевищує фоновий рівень до 200 разів.

Забруднення поверхневого шару ґрунту в цілому відповідає забрудненню снігового покриву. У зоні житлової забудови на відстані до 7 км від збагачувальних фабрик накопичення важких металів у грунті виявилося вище середнього регіонального рівня в 15-120 разів.

До числа хімічних сполук, що забруднюють грунт, відносяться і канцерогени. Найбільш широке поширення мають такі канцерогени, як поліциклічні ароматичні вуглеводні. У цю групу входять більше 200 агентів, в т.ч. бенз (а) пірен, дибензил-3,4-бензфлуарантон та ін., що володіють високою канцерогенністю.

Основними джерелами забруднення ґрунту канцерогенами є вихлопні гази літаків, автотранспорту, викиди промислових підприємств.

Інтенсивне забруднення грунту відбувається в результаті неправильного обладнання та неправильної експлуатації очисних споруд – полів зрошування, полів асенізації, біоставків, відстійників, шламонакопичувачів, міських і промислових звалищ.

Однією з серйозних екологічних проблем є забруднення земель нафтою і нафтопродуктами. У результаті, наприклад, в окремих районах Тюменської і Томській областей концентрації нафтових вуглеводнів у ґрунтах перевищують фонові значення в 150-250 разів. У Західному Сибіру виявлено понад 20 тис. Га, забруднених нафтою з товщиною шару не менше п’яти сантиметрів.

Забруднюючі речовини, накопичуючись в грунтовому покрові, поступово змінюють його хімічний склад, в результаті чого в першу чергу гинуть мікроорганізми, що здійснюють процеси розкладання органіки, що потрапляє в ґрунт. У підсумку грунт стає «мертвим».

Посилання на основну публікацію