Глобальные негативные эффекты техногенного воздействия на верхние слои литосферы и пути их преодоления

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

« ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ  » 

Кафедра «Техносферная и экологическая безопасность» 
 
 
 

Реферат по Экологии на тему:

«Глобальные негативные эффекты техногенного воздействия  на верхние слои литосферы и пути их преодоления» 
 
 
 
 

Выполнил 

студент группы ЭУТ-009

                                                                                                      Кузминас Н.А. 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2010 
 
 
 

Содержание 

Введение……………………………………………………................. .3 

Понятие литосфера…………………………………………………….4 

Экологические функции литосферы………………………………….4 

Основные экологические  проблемы………………………………….8 

Изменения в  литосфере………………………………………………..9 

Поверхностные нарушения верхнего слоя литосферы……………..11 

Основные причины  возникновения техногенных опасностей……..13 

Основные техногенные  воздействия на литосферу…………………14 

Пути решения  экологических проблем………………………………18 

Список используемой литературы……………………………………19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

 
Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли  и состоит из осадочных, изверженных  и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и  определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение  сейсмических волн и увеличением  электропроводности пород. Толщина  литосферы на континентах и под  океанами различается и составляет в среднем соответственно 25- 200 и 5-100км.  
Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета - Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность- 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек - коры, мантии и ядра. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.  
Земная кора - тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами - 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5 % земной коры. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора "океанического", двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями - свыше 75 км), среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую - в центральных районах океанов (5-7 км). Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна. Континенты окружены шельфом - мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчатого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км). Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.  
Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.  
К концу ХХ века произошли огромные изменения и в технологии, появились новые средства связи и информационные технологии, что резко изменило возможности обмена информацией и сблизило самые отдаленные точки планеты. Мир буквально на наших глазах стремительно изменяется, и человечество в своих действиях не всегда поспевает за этими изменениями.  
 
 

     И на национальном, и на международном уровнях все еще преобладают краткосрочные, а не долгосрочные политические доминанты, региональные и национальные интересы продолжают преобладать над глобальными. Экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом. В новых условиях необходимо формирование и новых правил поведения, и новой морали с учетом всех естественнонаучных знаний. Наибольшая трудность, которая определяет многое в решении экологических проблем - все же недостаточная озабоченность человеческого общества в целом и многих его лидеров проблемами сохранения окружающей среды.  

Литосфе́ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

    Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

     Литосфера под океанами и континентами значительно различается.     Литосфера под континентами состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами, в основном состоит из дунитов и гарцбургитов, её толща составляет 5—10 км, а гранитный слой полностью отсутствует. 

Экологический функции литосферы

     Основные функции литосферы - ресурсная, геодинамическая, геофизическая и геохимическая. 

Определение экологических функций  литосферы

     Экологические функции литосферы – функции, определяющие (отражающие) роль и значение литосферы, включая подземные воды, нефть, газы, геофизические поля и протекающие в ней природные и антропогенные геологические процессы, в жизнеобеспечении и эволюции биоты , главным образом, человеческого сообщества;  
 
 
 
 

Классификация экологических функций  литосферы

     Классификация экологических функций литосферы включает:

     • Геодинамическую экологическую функцию литосферы - отражает свойство литосферы влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные геологические процессы и явления. Она изучается экологической геодинамикой.

     • Геохимическую экологическую функцию литосферы - отражает свойство геохимических полей (неоднородностей) природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты в целом и здоровье человека в частности. Она изучается экологической геохимией.

     • Геофизическую экологическую функцию литосферы - отражает совокупность свойств геофизических полей полей (неоднородностей) литосферы влиять на состояние биоты и человека. Она изучается экологической геофизикой.

     • Ресурсную экологическую функцию литосферы - определяет роль минеральных органических и органоминеральных ресурсов литосферы, а также ресурсов геологического пространства, необходимых для жизни и деятельности биоты как в качестве биогеоценоза, так и социальной структуры (человеческое сообщество). Она изучается экологическим ресурсоведением.

     Можно выделить четыре класса состояния литосферы:

     • удовлетворительное или благоприятное;

     • условно удовлетворительного или неблагоприятное;

     • неудовлетворительное или весьма неблагоприятное;

     • катастрофическое - ему соответствует четыре зоны нарушения экосистемы – нормы, риска, кризиса и бедствий. 

Геодинамическая функция

литосферы - это  функция, отражающая способность литосферы  влиять на состояние биоты, безопасность и комфортность проживания человека через природные и антропогенные (техногенные) геологические процессы и явления.

     Объект изучения эколого-геодинамических исследований - геологические процессы и геодинамические зоны и аномалии.

Предмет изучения – знания о воздействии этих компонентов литосферы на биоту. Их проявление связано как с факторами извне (космическими), так и с разрядкой напряжений в геофизических полях Земли, а влияние геологических процессов на биоту – с преобразованием рельефа.

     Реализация геодинамической функции проявляется как непосредственно -через негативное по отношению к биоте явления, так и опосредованно - через геофизическую, ресурсную, или геохимическую функции. Например, оценку эрозии можно рассматривать через интенсивность процесса и количественную охват ею определенной территории

(геодинамический  критерий оценки), или через потерю  или сокращение земельных ресурсов  и запасов гумуса (ресурсный критерий  оценки).

     Существует два подхода к оценке воздействия геодинамического фактора литосферы на биоту.

     Первый подход связан с анализом и оценкой воздействия отдельных геологических процессов на человека и проявляет экологические последствия этих процессов.

     Второй связан с изучением современных геодинамических зон и аномалий литосферы и их воздействием на биоту. Эти факторы определяют состояние массивов горных пород, участков повышенной трещиноватости, проницаемости, влияющих на особенности циркуляции подземных вод, увеличение количества геологических и экологически опасных техногенных процессов.

     Геодинамические аномалии влияют на процесс проникновения физических и химических загрязнителей в литосферу, окружающий ландшафт, биологические объекты, на здоровье человека и снижают ценность почвенных ресурсов.

     Иерархия структуры геодинамической экологической функции литосферы:

     Первый уровень - все геологические процессы и геодинамические зоны.

     Второй уровень - группы геологических, других природных и техногенных процессов, различающихся по характеру проявления и воздействия на экосистему и человека, и геодинамические аномалии.

Особенностью  эколого-геодинамической функции  литосферы является проявление негативных и позитивных свойств к развитию и пространственному распространению  биоты. Некоторые геодинамические  процессы не проявляют прямого воздействия  на биоту, а другие оказывают катастрофическое воздействие на растительный покров, животный мир и человека. 

Геофизические функции

     Геофизическая экологическая функция литосферы – это влияние геофизических полей литосферы на состояние биосферы.

     Объект изучения - геофизические поля, их аномальные проявления вплоть до образования геопатогенных зон.

     Предмет исследования – взаимодействие полей с биотой и их влияние на состояние биоты.

     Любое отклонение от естественных условий несет с собой опасность возникновения негативных для биоты последствий. В ответ на такое воздействие живые организмы могут адаптироваться или патологически измениться.

     Геофизические поля – естественные физические поля космического и земного (ионосферного, атмосферного, гидросферного, литосферного, глубинного) происхождения, а также техногенные поля, действующие в пределах литосферы, преобразованные и распределенные ею.    

     Геофизические поля делятся на:

     - гравитационное (поле силы тяжести);

     - магнитное;

     - электрического тока (постоянного, переменного и медленно меняющегося);

    - температурное;

     - сейсмическое (поле упругих механических колебаний);

    - радиационное (поле ионизирующего излучения).

Наиболее экологически значимые - гравитационное, температурное, геомагнитное, электрическое и радиационное поля.

     Геофизические поля (естественные и техногенные), накладываясь друг на друга, создают вблизи земной поверхности (по обе стороны от нее по вертикали) энергосферу (область существования избыточного энергетического потенциала). В пределах этой сферы происходит энергообмен между Землей и космическим пространством, объектами живой и неживой природы. Естественные и техногенные геофизические поля не существуют раздельно, они накладываются друг на друга в соответствии с принципом суперпозиции (наложения).

     Проблемы геофизической экологической функции литосферы:

1. экологическое воздействие геофизических полей на природные и природно-технические экосистемы;
2. техногенное физическое загрязнение литосферы;
3. геопатогенез.

 

Геохимические функции

     Геохимическая экологическая функция литосферы – это влияние геохимических полей литосферы на состояние биоты в целом.

    Объект исследований - вещественный, химический состав компонентов литосферы (горные породы, минералы, донные осадки, почвы, подземные воды, нефть, газы) и формируемые ими поля природного и техногенного происхождения.

     Предмет исследований – знания о геохимической экологической функции и геохимических свойствах литосферы.

     Геохимические неоднородности литосферы – это геохимические зоны, геохимические провинции и геохимические аномалии, являющиеся функциональными территориальными (точнее объемными) единицами эколого-геохимических исследований.