Геологическая деятельность человека и ее последствия. Основные нарушения в биосфере, вызванные деятельностью человека
ГЛАВА 13 ОХРАНА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
13.1. НАРУШЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ПОДЗЕМНЫХ РАБОТАХ
Нежелательные преобразования окружающей среды при горно-строительной деятельности определяются в основном двумя группами факторов:
Нарушениями поверхности над отработанными площадями горных выработок;
Формированием в районе горно-строительных работ породных отвалов.
Среди причин, вызывающих нарушения окружающей среды при горно-строительной деятельности, выделяют следующие.
Геомеханические: отсыпка отвалов, строительство карьеров, деформация поверхности в результате строительства горных выработок и освоения месторождений, хранение отходов и т.п. В результате происходят изменения рельефа, геологической структуры горного массива, грунтов, почв.
2. Химические: эмиссия газов и химически активной пыли, сбросы загрязненных вод, воздействие токсичных компонентов из отвалов и хвос-тохранилищ, что вызывает изменение состава и свойств атмосферного воздуха, загрязнение водного бассейна, почвы.
3. Физико-механические: сбросы вод, загрязненных суспензий, эмиссия пыли, аэрозолей. Последствиями этого вида нарушений являются изменение состава и свойств атмосферного воздуха, вод, свойств почвы.
4. Термические: загрязнение воздуха, сбросы подогретых вод и нагнетание их в породный массив. Они вызывают изменение состава и свойств атмосферного воздуха, биохимических процессов в водном бассейне, изменение микроклимата.
5. Гидрогеологические: дренирующее воздействие подземных горных работ на окружающий породный массив, деформация поверхности в связи с дренажными работами, отсыпкой отвалов, строительством карьеров и дренажных выработок и т.п. Результат воздействия отражается в изменении уровня, миграции, температуры подземных вод, что может явиться причиной уменьшения их запасов и других опасных явлений.
Все техногенные нарушения природной среды , спровоцированные подземным строительством, подразделяются на два типа:
Ландшафтно-экологические, действие которых проявляется не только в пределах земельного отвода, но и на прилегающих территориях и имеют межрегиональное значение;
Горно-геологические, отрицательные последствия которых ограничиваются районом подземного строительства.
Результаты подобных воздействий отражены в табл. 13.1.
Земли, утратившие свою ценность или являющиеся источником отрицательного воздействия на природную среду в результате производственной деятельности человека, называются нарушенными землями.
Нарушение земель происходит уже при оснащении площадки под ведение горно-строительных работ - дефляция (развевание) закрепленных растительностью песков вследствие вырубки кустарниковой растительности на топливо с корчевкой корней при земляных работах, производимых в процессе строительства подъездных дорог, подготовки горно-строительных площадок, при прокладке трубопроводов и крупных оросительных каналов. Вырубка деревьев в дальнейшем отрицательно влияет на экологическое равновесие, зачастую приводя к ухудшению состава атмосферы и нередко к обмелению рек. Отрицательное влияние на окружающую среду оказывают выделяющиеся при крупных массовых взрывах газы.
Таблица 13.1
При сооружении и эксплуатации транспортных трасс и промышленных площадок происходят деформация структуры и ухудшение качества почвенного слоя, уничтожение травяного покрова, вырубка кустарников и деревьев, нарушение гумусового слоя, аналогичные нарушения на соседних с дорожным полотном земельных участках (разрезах), из которых берется порода для строительства дорог, создание нового микроландшафта на отдельных участках трассы в связи с устройством выемок и насыпей, сооружением дамб и пр.
Уничтожение травяного покрова и кустарников в связи с подготовительными работами на полотне дороги и разработкой резервов может иметь неблагоприятные экологические последствия в районах с неблагоприятными географическими условиями (полупустыни, высокогорья,
притундровые территории), где процессы восстановления растительного покрова протекают медленно. Нарушения гумусового слоя, сопровождающиеся изменением структуры почв, загрязнением песком, гравием, щебнем и связующим материалом, по своим последствиям наиболее существенны для плодородных земель.
Прокладка дорожных трасс в лесистой местности сопровождается вырубкой леса на площади 1 - 1,5 га на 1 км дорог. Вырубка леса на территориях вечномерзлых пород может изменить температурный режим земной поверхности. При оттаивании мерзлых пород возможно образование просадочных форм рельефа, появление новых водотоков и постепенное заболачивание трассы и примыкающих к ней земельных участков.
Бездорожная транспортировка грузов на автомобилях высокой проходимости, тракторах, перемещение буровых установок и самоходных машин по подъездным трассам особенно опасны с точки зрения экологии в районах тундры. Природа тундры очень ранима, нарушения почвенно-растительного покрова на бездорожных трассах сохраняются в течение многих лет, а иногда не восстанавливаются вообще. При этом наблюдается два основных вида нарушений:
1) нарушения, вызываемые движением одиночных колесных машин по травяному или маломощному снежному покрову тундры, приводящие к смятию, уплотнению и деградации растительного покрова над моховой подстилкой и органическим почвенным слоем;
2) нарушения, вызываемые движением одиночных гусеничных машин или интенсивным движением транспортных машин, приводящие к разрушению растительного покрова и органического почвенного слоя и резко меняющие тепловой баланс почв, результатом чего являются гибель растительного покрова, эрозия почвы и термокарсты.
В средних широтах негативные экологические процессы, связанные с прокладкой трасс, менее ошутимы в связи с достаточной интенсивностью процесса восстановления травяного покрова. В полупустынных и пустынных районах последствия таких работ практически необратимы.
К основным мероприятиям, направленным на сокращение экологического ущерба от сооружения и эксплуатации автомобильных и тракторных дорог, относят:
1. Тщательный выбор видов транспортных связей и дорожных трасс с учетом конкретных географических условий, обеспечивающий снижение нарушения почвенно-растительного покрова местности.
2. Оптимизация конструктивных параметров, технологии сооружения, эксплуатации и ремонта дорожного полотна.
3. Выбор транспортных машин, обеспечивающих наибольшую сохранность дорожного полотна в процессе эксплуатации.
4. Установление наиболее благоприятных периодов для осуществления основных транспортных операций с учетом климатических условий и характеристик полотна трассы.
5. Проведение восстановительных работ на земельных участках, нарушенных при сооружении и ремонте дорог (снятие и сохранение почвен-ного слоя при разработке резервных земель с последующим перекрытием им вскрытых пород; укрепление от эрозии откосов выемок и насыпей).
6. Проведение восстановительных работ после окончания эксплуатации дороги с осуществлением элементарных агротехнических мероприятий по улучшению загрязненных и эрозирующих земельных участков.
Естественное состояние почвенно-растительного покрова нарушается и на земельных участках, на которых оборудуются производственные площадки для ведения буровых и горных работ. Нарушения сводятся к уничтожению древесно-кустарниковой растительности, деградации и гибели травяного покрова, уплотнению, загрязнениям почвенного слоя горючесмазочными материалами, промывочными жидкостями, буровым шламом. Площади нарушения почвенно-растительного покрова на горностроительных участках варьируются в широких пределах, меняясь от сотен квадратных метров при проходке неглубоких шурфов до нескольких тысяч квадратных метров и более при проведении сети канав или комплекса подземных горных выработок.
Отвалы горных пород , образуемые при проведении подготовительных выработок, разделяют на временные и постоянные.
К временным отвалам относят скопления породной массы, выданной на поверхность в процессе проведения канав и неглубоких шурфов, впоследствии используемой для засыпки этих выработок после осуществления их геологической документации и опробования.
Породы, выдаваемые из других подготовительных выработок, складируются на поверхности в постоянные отвалы (практически не отличающиеся от отвалов горных предприятий). Размеры этих отвалов в подавляющем большинстве случаев меньше, чем размеры отвалов на земельных отводах горных предприятий, но количество их велико, а размеры нередко также значительны.
Проектирование и проходка подготовительных стволов шахт и штолен с комплексом подземных выработок необходимо осуществлять с учетом использования их в процессе последующей эксплуатации объекта. Это позволяет в значительной степени снизить экологический ущерб.
Нарушение экологического баланса при воздействии на земную поверхность может наблюдаться при применении мероприятий инженерной защиты окружающей среды без должного тщательного учета всех факторов и природных условий отдельных регионов. Так, например, мелиоративные мероприятия, проводимые при восстановлении земной поверхности, нарушенной горно-строительными работами, и направленные на улучшение водного режима и почвенных условий, часто приводят к негативным последствиям.
При чрезмерном орошении и фильтрации в почву вод оросительной сети происходит подъем уровня минерализованных грунтовых вод. Поднимаясь по капиллярам в верхние слои почвы, минерализованные воды испаряются и оставляют у поверхности соли. Интенсивность соленакоп-ления обусловлена прежде всего степенью минерализации грунтовых вод, которая резко возрастает в случае близкого залегания коренных соленосных пород. Причиной засоления может быть также фильтрация прес-
Антропогенная динамика, вызванная деятельностью человека. Создание культурных ландшафтов (посевов, садов, лесокультур, прудов и водохранилищ), пастьба скота сопровождаются активизацией многих динамических процессов, ведущих к образованию сопутствующих, чаще всего акультурных, ландшафтов - оврагов, оползней, вторичных солончаков на орошаемых землях, развеваемых песков.[ ...]
Антропогенные факторы - факторы, вызванные деятельностью человека.[ ...]
Хотя в глобальном масштабе изменения природной среды, вызванные деятельностью человека, количественно незначительны, они заметно отличаются по скорости своего протекания от изменений, вызванных естественными причинами. Естественные изменения по сравнению с продолжительностью человеческой жизни протекают крайне медленно и внешне почти незаметны. Антропогенное вмешательство, напротив, проявляется весьма быстро, что особенно заметно в последнее столетие. Обогащение земной атмосферы кислородом от 1% до 21% продолжалось от одного до полутора миллиардов лет, что составляет, примерно, 0,004% в 200000 - 300000 лет. В то же время в результате человеческой деятельности содержание СХЪ в воздухе увеличилось на 0,004% в течение нескольких последних десятилетий. Это сравнение нельзя считать вполне корректным, так как повышение концентрации кислорода в воздухе со временем шло не линейно, однако оно позволяет судить об относительной скорости естественных и антропогенных изменений в природной среде. Естественные изменения происходят столь медленно, что для всего живого на Земле сохраняется возможность генетически приспособиться к изменениям окружающей среды, в то время как антропогенное вторжение в природу не оставляет никаких шансов на это приспособление, особенно для высших организмов.[ ...]
Еще одно свидетельство глобального потепления климата, вызванного деятельностью человека, в 1998 г. представили сотрудники трех университетов США. В результате многоплановых и фундаментальных исследований сотрудниками Массачусетского, Амхер-ского и Аризонского университетов удалось установить, что три года последнего десятилетия XX в. оказались самыми теплыми за последние 600 лет.[ ...]
Виды семейства орхидных чутко реагируют на изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека. Наряду с климатическими условиями основными факторами, регулирующими их численность, являются антропогенные нагрузки - разрушение местообитаний, выпас скота, сенокошение, рекреация, сбор ягод и грибов, изменение сомкнутости древесного яруса в результате рубок леса.[ ...]
В последние годы ведущие эксперты мира предупреждают, что глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, может оказаться более значительным, чем считалось ранее. Очевидная тенденция в Европе к более частой суровой погоде и мокрым зимам, перемежаемым крайне сильными ливнями, совпадает с явлениями, которых эксперты ожидают от глобального потепления. Сильные бури, повлекшие человеческие жертвы, пронеслись на севере Франции, в Британии, Ирландии.[ ...]
Вред окружающей природной среде представляет собой негативные изменения в ее состоянии, вызванные деятельностью человека (загрязнение ОПС, истощение природных ресурсов, повреждение или разрушение экологических систем) и создающие реальную угрозу здоровью человека, растительному и животному миру, материальным ценностям.[ ...]
Фоновое радиоактивное излучение состоит, в основном, из трех составляющих: природного фона, вызванного радионуклидами биосферы; техногенного фона, вызванного деятельностью человека; рентгенодиагностики.[ ...]
В Мировом океане и особенно в Балтийском море все чаще и чаще появляются нежелательные эффекты, вызванные деятельностью человека.[ ...]
Одним из наиболее серьезных проявлений деградации земель является «техногенное опустынивание», вызванное деятельностью человека и изменениями климата. Большая площадь современных пустынь имеет антропогенное происхождение. От деградации почвы уже пострадали 70% засушливых земель планеты - территория, которая по площади в три раза больше Европы. Скорость опустынивания в мире сейчас достигла 7-10 млн га в год. Кроме этого ежегодно еще 20 млн га теряют продуктивность из-за эрозии и наступления песков. Примерно такова же и скорость сокращения площади лесов. Это одна из самых длительных и грозных тенденций утрат природы. Практически весь земельный фонд мира подвержен той или иной степени деградации.[ ...]
Чтобы ответить на сформулированные выше вопросы, необходимо сопоставить результаты изменений окружающей среды, вызванные деятельностью человека и естественными причинами. При этом следует использовать три критерия; количественный фактор, фактор времени и токсичность продуктов, возникающих в результате антропогенной деятельности.[ ...]
Антропогенные изменения почв в отдельных районах начались давно. Платон пишет об угрожающих размерах денудации, вызванной деятельностью человека и истощении почв Аттики и о. Эгины в МУ вв. до н.э. (Тойнби, 2003). Процессы деградации почв Месопотамии ещё древнее.[ ...]
В Финляндии, в условиях влажного климата, по имеющимся исследованиям, огромный процент пожаров приписывают молнии (за 1911 -1921 гг. 254 пожара, а вызванных деятельностью человека - 356).[ ...]
Авторы уже упоминавшегося научного труда «За пределами роста» считают, что выбор человечества состоит в том, чтобы снизить нагрузку на природу, вызванную деятельностью человека, до устойчивого уровня через разумную политику, разумную технологию и разумную организацию, либо ждать, когда в результате происходящих в природе изменений уменьшится количество пищи, энергии, сырья и возникнет совершенно непригодная для жизни окружающая среда1.[ ...]
Таким образом, сохранение природного разнообразия должно включать в себя принцип активного управления. Развитие экологически замкнутых регионов, вызванное деятельностью человека, является объективной реальностью и не должно восприниматься как недопустимое, нежелательное явление.[ ...]
КРИЗИС ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ - стационарное, относительно постепенное обратимое или необратимое ухудшение состояния окружающей среды (упрощение ее структуры, снижение энергетического или экологического потенциала), вызванное деятельностью человека или естественными факторами (напр., глобальными изменениями климата).[ ...]
Человеческое общество, используя не только энергетические ресурсы биосферы, но и небиосферные источники энергии (например, ядерной), ускоряет геохимические преобразования на планете, вмешивается в ход биосферных процессов. Некоторые процессы, вызванные деятельностью человека, имеют противоположную направленность по отношению к естественным процессам (рассеивание руд металлов, углерода и других биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение углерода и его окисление, нарушение глобальных процессов в атмосфере, влияющих на климат, и т.д.).[ ...]
Окружающая среда находится в состоянии динамического равновесия: цикличность потоков материалов и энергии обеспечивает постоянное восстановление окружающей среды и поддерживает ее в состоянии, пригодном для существования живых организмов. Так, в результате гидрологического цикла (круговорота воды) живые организмы обеспечиваются чистой водой, необходимой для существования большинства из них. Круговорот азота, углерода, кислорода и других элементов также является своего рода источником жизни, поскольку в течение этих циклов осуществляется переход от неорганических к органическим и живым формам, которые снова превращаются в неорганические. Нарушение этих естественных циклов, вызванное деятельностью человека или действием каких-то природных факторов, приводит к переходящему или необратимому изменению биологической структуры с уничтожением определенных местных видов флоры и фауны.[ ...]
Следует подчеркнуть некоторые особенности подхода к про- блеме обогащения атмосферы С02. Эта проблема не должна рассматриваться изолированно, так как в кругообороте СОг уча-- ствуют и синергические, и антагонистические факторы. К синергическим факторам относится влияние таких газов, как N20, фторхлоруглеводородов (фреонов), СН4 и Оз. Водяные пары должны бЬ1ть исключены из этого рассмотрения, так как, несмотря на локальные различия в распределении над поверхностью планеты, их общая доля в атмосфере практически остается постоянной и не вносит заметного вклада в нагревание земной поверхности. Другие газы, поглощающие ИК-излучение, вносят приблизительно 50% по сравнению с, общим количеством тепла, накапливаемого за счет диоксида углерода. При оценке так называемого парникового эффекта, вызванного деятельностью человека, необходимо учитывать и влияние этого фактора.
1. Каково внутреннее строение Земли? Что такое земная кора?
Во внутреннем строении Земли выделяют земную кору, мантию, ядро.
Земная кора – тонка наружная оболочка Земли.
2. Из чего состоит земная кора? Как образуются магматические, осадочные и метаморфические горные породы?
Земная кора состоит из горных пород. Горные породы бывают осадочными, магматическими и метаморфическими. Магматические горные породы образуются при застывании лавы в разломах земной коры или на ее поверхности. Осадочные породы формируются при осаждении и накоплении минералов на поверхности земной коры. Метаморфические горные породы образуются при изменении магматических и осадочных горных пород в глубинах земной коры.
3. Объясните, чем минералы отличаются от горных пород?
Минералы – составляющие горных пород. Горные породы могут состоять из одного или нескольких минералов.
4. Начертите в тетради и заполните таблицу.
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ РАЗНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
5. Какие горные породы встречаются в вашей местности?
Почти повсеместно распространены пески, глины. Во многих местностях встречаются минеральные воды.
6. Как связаны горные породы разного происхождения между собой? Правильно ли утверждение, что в земной коре происходит круговорот горных пород?
Горные породы действительно связаны между собой. Первичными можно считать магматические горные породы. Они образуются из застывшей лавы. Осадочные горные породы формируются при разрушении магматических и метаморфических горных пород в результате физического, химического или биологического выветривания. Метаморфические породы образуются при изменении магматических и осадочных горных пород в глубинах земной коры. Таким образом происходит круговорот горных пород.
7. Изобразите в тетради строение литосферы с двумя типами земной коры. Каковы соотношения между этими каменными оболочками?
Земная кора материкового типа состоит из трех слоев – осадочного, гранитного, базальтового. Океаническая земная кора состоит только из двух слоев – осадочного и базальтового. Она значительно тоньше. Континентальная кора превосходит по толщине океаническую кору более чем в два раза.
8. Начертите в тетради и заполните таблицу.
ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ СИЛ НА РЕЛЬЕФ ЗЕМЛИ
Внутренними или внешними силами создаются наиболее крупные формы рельефа?
Наиболее крупные формы рельефа создаются внутренними силами.
9. Как вы думаете, какие силы - внутренние или внешние - начали действовать на Земле раньше? Какую роль в формировании рельефа играют внутренние силы, а какую - внешние? Сделайте вывод о причинах разнообразия рельефа Земли.
На Земле раньше начали действовать внутренние силы. Внутренние силы делают поверхность Земли различной по высоте. С ними связано горообразование. Внешние силы действуют в противоположном направлении. Они разрушают крупные возвышения рельефа, переносят обломки горных пород и засыпают ими впадины. Разнообразие форм рельефа вызвано тем, что внешние и внутренние силы действуют на каждой территории одновременно. Однако, в определенное время одна из них может преобладать.
10. Где на Земле наиболее часты извержения вулканов и землетрясения? Объясните причины совпадения районов их распространения.
Землетрясения повторяются в одних и тех же районах, которые образуют несколько поясов. Эти пояса протягиваются вдоль границ литосферных плит. На материках это два гигантских пояса - Тихоокеанский и Средиземноморско-Азиатский. Здесь из-за столкновения литосферных плит образуются горы и происходят сильные землетрясения. Так же как и землетрясения, вулканические извержения происходят не повсеместно. Большинство их сосредоточено вдоль разломов между литосферными плитами. Таким образом, районы вулканизма и землетрясений практически совпадают.
11. Используя физическую карту России, сравните абсолютные высоты, на которых находятся города Санкт-Петербург, Красноярск, Улан-Удэ. Какой из городов находится на самой большой высоте, а какой – на самой маленькой?
Самое высокое положение занимает Улан-Уде, низкое – Санкт-Петербург.
12. Пользуясь картами атласа и собственными наблюдениями, составьте характеристику равнины (или гор), где расположена ваша местность.
План характеристики
1. Название формы рельефа.
Русская равнина
2. Географическое положение:
a. в какой части страны находится;
находится в западной части страны
b. с какими другими крупнейшими формами граничит;
граничит со Скандинавскими горами на северо-западе, Уральскими горами на востоке, Прикаспийской низменностью на юге
c. как расположена относительно морей и крупных рек;
простирается от Баренцева и Белого морей на севере - до Черного, Азовского и Каспийского на юге. С юга на север равнину пересекает крупная река Волга.
d. между какими меридианами и параллелями находится;
в пределах России равнина простирается от 500 с.ш. до северного полярного круга, от 300 в.д. до 550 в.д.
e. в каком направлении протягивается и на какое расстояние (на сколько километров).
в пределах России на 2700 км с севера на юг и около 1600 км с запада на восток
3. Главные свойства:
a. какую имеет абсолютную высоту и к какой группе по высоте относится;
абсолютная высота 170 м, по высоте относится к группе низменностей
b. в каком направлении понижается (повышается);
понижается с юга с северу, северо-западу
c. самая высокая (низкая) точка поверхности, ее название и географические координаты.
Самая низкая точка: Прикаспийская низменность(-27м)
Самая высокая: горы Хибины(1201м)
4. Особенности хозяйственного использования: наличие поселений, дорог, полезных ископаемых.
Равнинность территории, обилие полезных ископаемых, сравнительно мягкий климат, достаточное количество осадков, разнообразие природных ландшафтов, благоприятных для различных отраслей сельского хозяйства, - все это способствовало интенсивному хозяйственному освоению Восточно-Европейской равнины. В хозяйственно-экономическом отношении - это важнейшая часть России. На ней проживает более 50% населения страны и размещено две трети общего количества городов и рабочих поселков. На территории равнины находится наиболее густая сеть шоссейных и железных дорог. Здесь есть месторождения угля, нефти, строительных материалов.
5. Нарушения поверхности, вызванные деятельностью человека.
Результатом активной хозяйственной деятельности стало сильное антропогенное преобразование территории. Территория, особенно в области крупных городов, испытывает сильное химическое и физическое загрязнение. Большая часть крупнейших рек - Волга, Днепр, Дон, Днестр, Западная Двина, Кама - зарегулированы и преобразованы в каскад водохранилищ. На обширных пространствах леса вырублены и лесные ландшафты превратились в сочетание лесов и полей. На песчаных почвах развита эрозия. Многие лесные массивы ныне - вторичные леса, где на смену хвойным и широколиственным породам пришли мелколиственные - береза, осина.
14. Расскажите о явлениях, возникающих в земной коре и на ее поверхности под воздействием человеческой деятельности.
Человеческая деятельность все активнее влияет на земную кору. Самое большое воздействие оказывает добыча полезных ископаемых. При этом из земной коры изымается большое количество горной породы, а на ее поверхности – горы отработанной породы. Значительно изменяет рельеф строительство. Сельское хозяйство часто становится причиной образования оврагов.
15. Приведите примеры форм рельефа антропогенного происхождения. Укажите виды хозяйственной деятельности человека, в результате которых они образуются, и мероприятия по восстановлению нарушенных территорий.
Антропогенные формы рельефа – карьеры, шахты, отвалы, терриконы. Здания и дороги – это тоже антропогенный рельеф. Эти формы рельефа образуются в результате добычи полезных ископаемых, строительства, сельского хозяйства. Для восстановления нарушенных территорий засыпают выработанные карьеры, закладывают отработанной породой старые шахты, закрепляют склоны оврагов.
Сейчас человек в биосфере является новой силой, новым фактором Например, за счет работы тысяч радиостанций, телепередатчиков, релейных т.д. Земля излучает энергии в радиодиапазоне (на метровых волнах х) больше, чем Солнце На сегодня в результате деятельности человека в биосфере попало уже около 50 000 разновидностей химических веществ, совершенно не свойственных природе. По В. И. Вернадскому, влияние человека на биосферу можно свести к следующим главным формам:
Изменение структуры земной поверхности происходит вследствие распашка степей, вырубка лесов, создание искусственных водоемов и т.д.;
Изменения состава биосферы, круговоротов и баланса веществ, составляющих ее, является следствием извлечения из недр полезных ископаемых, выбросы различных вредных веществ в атмосферу и водные объекты и т.п. Например, добыча человеком энергоресурсов приводит к нарушению почв, растительного покрова, загрязнения водных объектов и атмосферы;
Вследствие бурной деятельности человека происходят изменения энергетического баланса отдельных регионов земного шара, которые опасны для всей планеты;
Значительные изменения биоты происходят в результате уничтожения некоторых видов, создание новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места проживания.
Таблица. Возможные последствия антропогенно-техногенного воздействия человека на биосферу.
| Антропогенные факторы | Биосфера | Человек | |||||||||||
| Изменение свойств основных элементов биосферы | Геофизические и геохимические последствия и эффекты | Экологические последствия нарушения экосистем | Влияние на здоровье людей | Социальные последствия | |||||||||
| Выбросы в биосферу химически и физически активных веществ | Изменение состава и свойств атмосферы | Изменения циркуляции в атмосфере и в океане | Изменения наземных и водных экосистем, нарушение их устойчивости | Ухудшение работоспособности | Изменения производства продуктов питания | ||||||||
| Выбросы в биосферу инертного материала | Изменение состава и свойств вод суши | Изменение погоды и климата | Смена экосистем океана | Эстетический ущерб, ухудшение настроения | Изменение структуры энергопотребления | ||||||||
| Прямое нагрева биосферы | Изменение состава и свойств вод Мирового океана | Перераспределение и изменение водных и климатических ресурсов | Генетические эффекты | Болезни, стресс | Изменение экономики | ||||||||
| Физический воздействие (урбанизация, вспашка, эрозия, пожара) | Изменение состояния биоты | Нарушение озонового слоя, ионосферы | Исчезновение существующих видов и появление новых | Генетические эффекты | Возможность нарушения развития общества | ||||||||
| Биологический влияние (развитие агроценозов, интродукция видов и т.д.) | Изменение литосферы (механические нарушения, накопления отходов) | Изменение прозрачности атмосферы, ухудшение прохождения солнечного излучения | Падение биопродуктивности, уменьшение численности популяций, деградация лесов и т.д. | Уменьшение продолжительности жизни | |||||||||
| Изъятие и уничтожение ресурсов (восстановительных и невозобновимых) | Изменения криосферы | Эрозия и изменение альбедо земной поверхности | Деградация почв, опустынивание | Уменьшение темпов роста населения | |||||||||
| Антропогенные потоки вещества (транспортные) | Изменение свойств поверхности суши и почв | Нарушение естественных геохимических циклов, круговоротов различных элементов | Изменение способности биосферы к производству ресурсов, истощение невозобновимых ресурсов | Уменьшение численности населения в разных масштабах | |||||||||
Наиболее характерными чертами современных антропогенных преобразований в масштабах биосферы являются: обезлесения, распашка, различные виды эрозии почв, опустынивание обширных территорий; обеднение видового разнообразия растений и животных; эвтрофикация водных экосистем вследствие поверхностного смыва с загрязненных территорий; техногенная загрязнения поверхностных и подземных вод и др. В историческом аспекте антропогенные преобразования биосферы хронологически можно разделить на следующие этапы:
Первый этап - инициальный - этап первоначального воздействия на численность особей отдельных видов растений и животных, человек использовал для удовлетворения своих жизненных потребностей, он длился десятки тысяч рок ков, а начался свыше 40-50 тыс. лет до н.э - в верхнем неолите.
Второй этап - материковый - этап постепенного усиления влияния производственной деятельности на структуру популяций эксплуатируемых видов растений и животных, а также на биогеоценотический покров суши вследствие раз свитка охоты, рыболовства, скотоводства, земледелия и различных ремесел, его продолжительность - несколько тысячелетий - от бронзового века (4-2 тысячелетия до н.э) до промышленной революции в конце XVIII в.
Третий этап - океанический - этап бурной и существенной трансформации "пленки жизни" в связи с развитием машинной индустрии, путей сообщения, транспорта, горнодобывающей промышленности, урбанизации, сельского хозяйства и др., его продолжительность не превышала 150-170 лет и занимала промежуток между промышленным переворотом и научно-технической революцией 50-х годов XX в.
Четвертый этап - глобальный - этап, который начался после научно-технической революции, приведшей к производству машин и механизмов нового поколения Это позволило изготовить огромные запасы термоядерного оружия, освоить космос и глубокие слои литосферы, обуздать различные человеческие болезни, а также повлекло существенное загрязнение природной среды синтетическими ядовитыми веществами, тяжелым и металлами, радионуклидами, канцерогенами и т.п. С другой стороны, это также этап развертывания международного сотрудничества по охране окружающей среды, генофонда и биологического разнообразия Земли, управления глобальным и демографическими, социально-экономическими, экологическими и другими процессами. Именно на этом этапе биосфера, по выражению В. И. Вернадского, перешла в ноосферную стадию своего развития.
Пятый этап - космический (основан в конце XX века) - этап структурно-функциональных изменений в биосфере Человечество не только продолжает интенсивную эксплуатацию биотических ресурсов и полезных функций экосистем, оно начинает непосредственно влиять на функциональные показатели биосферы вследствие загрязнения космоса, разрушение озонового экрана, создания парникового эффекта и превращает "пленку жизни" в объект непосредственного производственного использования без учета ее определяющей организационной роли в биосфере. Важнейшей проблемой глобального плана становится обеспечение устойчивого развития и эффективно го управления экологическими, экономическими и другими процессами Это этап выхода производственной деятельности человека за рамки биосферы.
Сейчас человек обладает разнообразными средствами воздействия на структурно-функциональную организацию биосферы и подчиненных ей экосистем в пределах их гомеостаза. Это проявляется, например, в вырубке лесов, отстреле охотничьих животных, заготовки лекарственного сырья и т.п. Человек способен модифицировать или даже перестраивать регуляторные механизмы этих экосистем, например, скрещивать полезные виды и формировать искусственные популяции, изменять доминантные виды в экосистемах и др. Кроме этого, человек научился создавать искусственные живые системы - рисовые поля в степной зоне, космические лаборатории для существования живых существ в космическом пространстве. Но функционировать эти системы могут лишь при условии искусственного поддержания со стороны человека соответствующих условий для существования биоты.
